天然砂砾垫层的施工方法

天然砂砾垫层的施工方法1适用范围与编制依据1.1适用范围本方法适用于新建、改建、扩建各等级公路、市政道路、机场道面、港口堆场、工业与民用建筑地坪等工程中，设计厚度10cm～60cm、设计压实度≥96%（重型击实标准）的天然砂砾垫层施工。对极寒（40℃）、盐渍、膨胀土、高液限土等特殊地基，应在本方法基础上叠加专项处治措施。1.2编制依据(1)JTG/TF202015《公路路面基层施工技术细则》(2)JTG34302020《公路土工试验规程》(3)GB500922016《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(4)项目施工图设计文件、地勘报告、技术交底纪要(5)所在地环保、水利、自然资源、交通执法等行政主管部门批复的取料许可、水土保持方案、夜间施工许可证2材料技术要求2.1天然砂砾定义粒径0.075mm～100mm的连续级配天然骨料，含泥量（<0.075mm）≤5%，无有机质、垃圾、煤渣、锈蚀金属等杂质。2.2级配控制采用“三控制一验证”制度：①料场开采前，每2000m³取一组筛分，确保19mm通过率35%～65%，4.75mm通过率25%～55%，0.6mm通过率8%～22%，Cu≥5，Cc=1～3；②运输车辆装料时，每500t随机抽检一次，超粒径（>100mm）颗粒质量≤2%；③摊铺现场，每1000m²抽检一次，采用四分法取样，不合格立即退料；④验证：现场成型150mm×150mm试件3组，28d饱水抗压强度≥0.8MPa，否则暂停施工，追溯料源。2.3含水率最佳含水率wopt由重型击实试验确定，现场控制wopt1%～wopt+1%；若料源含水率>wopt+2%，须设置堆料晾晒场，配备360°旋转式翻斗机与自动喷淋降尘系统。3施工工艺流程3.1流程总图施工准备→基底验收与复测→边桩放线→排水沟开挖→天然砂砾运输→网格化布料→粗平→含水率微调→稳压→精平→碾压→压实度检测→缺陷补压→养护→交工验收。3.2关键线路时间控制单幅100m标准段（宽度11.5m、厚度30cm）流水节拍：运输布料45min→粗平30min→含水率调整15min→稳压10min→精平20min→碾压40min→检测15min→合计175min，满足12h内完成“摊铺—碾压—检测”闭环。4施工准备4.1料源锁定项目经理部提前30d会同监理、业主、自然资源局完成料场储量核实，签订5万m³以上供货合同，缴纳复垦保证金，取得《采矿许可证》复印件备案。4.2设备配置(1)挖掘机2台（带1.6m³岩石斗），用于料场装料；(2)自卸车≥15t不少于12台，安装GPS+载重传感器，数据接入项目部“运输监控云平台”；(3)平地机1台（GR180以上），带自动铲刀控制系统，精度±5mm；(4)22t单钢轮振动压路机2台，高频40Hz、低幅0.8mm；(5)26t胶轮压路机1台，用于终压收面；(6)洒水车1台（8m³），配置扇形喷头，射程≥8m；(7)手持式核子密度仪1台、10kg击实筒2套、铝盒30只、电子秤1台（精度0.1g）。4.3人员培训施工前7d，由项目总工组织“天然砂砾垫层质量控制”专项培训4学时，考试合格率100%，未通过人员不得上岗；培训记录扫描件报监理备案。5现场实施步骤5.1基底验收(1)高程：每20m一个断面，每断面3点，允许偏差15mm～+5mm；(2)横坡：±0.3%且≯10mm；(3)承载比CBR≥8%，若局部<8%，采用20cm厚碎石换填并加铺双向钢塑格栅；(4)积水深度>20mm区域，设置盲沟+集水井，抽干后再验。5.2边桩放线采用全站仪极坐标法，直线段20m、曲线段10m设一桩，外放0.5m打设钢钎，挂3mm钢丝绳作为平地机基准，钢丝绳张拉力≥800N，防止下垂。5.3网格化布料按“松铺系数1.25”换算，每格5m×5m需松方21.9m³；车厢容积15m³时，每格卸1车+补6.9m³，现场用自喷漆编号，避免“堆料山”现象；卸料后30min内完成粗平。5.4含水率微调(1)检测：插入式土壤水分仪每100m²测3点，取平均值；(2)补水：若含水率低于wopt1%，采用洒水车扇形喷洒，行驶速度5km/h，喷水量按“每1%含水率差×0.18t/m²”计算；(3)翻拌：用平地机齿耙深25cm纵横两遍，确保水分均匀；(4)焖料：夏季≥30min，冬季≥60min，让水分充分迁移。5.5稳压静压1遍，速度2km/h，轮迹重叠1/3轮宽，消除轮迹坑；稳压后高程偏差≤±10mm，否则二次精平。5.6碾压组合(1)初压：22t单钢轮前静后振1遍，速度2.5km/h；(2)复压：高频低幅振压4遍，速度3km/h，第2遍后检测压实度，若<93%，立即补压1遍；(3)终压：胶轮静压2遍，速度4km/h，消除表面裂纹；(4)边缘0.3m区域，采用小型1.2t振动平板夯交错2遍，夯痕重叠1/2。5.7压实度检测(1)频率：每1000m²抽检1点，不足1000m²按1000m²计；(2)方法：核子密度仪+灌砂法校核，偏差>2%时以灌砂法为准；(3)合格标准：压实度≥96%且无明显轮迹；(4)不合格处理：补压1～2遍，仍不合格则翻松10cm再补水或晾晒，重新碾压。5.8接缝处理纵向接缝：采用垂直茬，下次摊铺前切割30cm宽旧层，刷水泥净浆（水灰比0.6）后搭接，搭接长度≥50cm；横向接缝：碾压末端留1:5斜坡，下次施工前挖除斜坡，洒水湿润，新旧接缝处增加2遍振压。5.9养护(1)覆盖：碾压完成2h内，采用无纺土工布150g/m²全覆盖，搭接20cm，用“U”形钢丝钉@1m固定；(2)洒水：前3d每8h洒水1次，保持表面湿润，3d后每天2次，养护期7d；(3)交通管制：除洒水车外，禁止车速>30km/h车辆通行，设置限速20km/h标志和太阳能爆闪灯；(4)冬季养护：当气温<5℃时，覆盖5cm厚草帘+塑料薄膜双层保温，夜间温度<3℃时暂停施工。6质量管理制度6.1三检制每道工序由班组自检、现场技术员复检、质检工程师终检，签字确认后方可进入下道工序；检验记录采用“二维码+水印相机”拍照上传云端，保存期5年。6.2质量责任追溯建立“天然砂砾身份证”制度：每车料生成二维码，含料场坐标、开采时间、司机姓名、含水率、筛分结果、使用段落；若后期出现沉陷、唧浆，可30min内追溯到具体料源与责任人。6.3奖罚标准(1)压实度一次合格率≥98%，奖励班组2000元/层；(2)压实度<94%，处罚5000元/点，并停工整改；(3)现场发现粒径>150mm石块，处罚200元/处；(4)违规加水或加水不均，导致“弹簧”现象，处罚1万元/次，并清退操作手。7安全文明施工7.1安全红线(1)压路机必须安装倒车影像+雷达报警器，倒车速度≤0.5m/s；(2)平地机铲刀两侧1m内严禁站人，设置声光报警隔离带；(3)夜间施工照明度≥50lx，采用LED冷光源，避免眩光；(4)料场高差>2m时，设置1.2m高临边防护+夜间警示灯。7.2环保措施(1)运输道路硬化20cm厚C20混凝土+定期洒水，PM10在线监测≤150μg/m³；(2)料场设置3m高挡风抑尘网+雾炮机2台，每作业30min喷雾5min；(3)车辆冲洗平台：采用循环水+四级沉淀池，冲洗时间≥60s，出场车辆不带泥；(4)噪声控制：昼间≤70dB、夜间≤55dB，超标准时采用低噪声橡胶垫块+限速。8应急预案8.1暴雨①气象预警蓝色以上，2h内完成已铺段碾压并覆盖彩条布；②现场配备2台7.5kW水泵，积水30min内抽排；③雨后重新检测压实度，必要时翻晒5cm再压。8.2机械伤害①设置现场急救站，配1名专职卫生员+1辆皮卡救护车；②3min内止血、10min内转送最近医院（签订绿色通道协议）；③24h内完成事故报告，向监理、业主、安监站上报。8.3疫情储备一次性口罩500只、84消毒液50L、测温枪2把；发现体温>37.3℃立即隔离至观察房，并启动120转运；密切接触者停工48h核酸阴性后方可返岗。9工程实例总结9.1项目背景2023年4～6月，中铁十一局集团第四工程有限公司承建国道G××线K32+000～K45+500段改扩建工程，垫层设计厚度25cm，宽度12.5m，总量4.2万m³。9.2采用方法严格执行本方法，料源选用18km外××河滩天然砂砾，采用“网格化布料+自动铲刀平地机+高频低幅碾压”组合，单作业段120m，日完成2100m²。9.3工具与检测使用TrimbleGCS9003D控制系统平地机，高程误差±3mm；核子密度仪+灌砂法对比42点，平均压实度97.2%，一次合格率99.1%；节约水泥0t、碎石0t，直接成本降低18.6元/m²。9.4经验总结(1)松铺系数与级配强相关，Cu>8时可降至1.20；(2)边缘0.3m采用“蛙夯+小型平板夯”组合，压实度可提升2.3%；(3)3D控制系统减少测量放样人工40%，但需每日校核基准站坐标，避免累积误差；(4)夜间施工增加照明与指挥人员，成本增加5%，但可缩短总工期12d，提前开放交通，获得业主奖励50万元。10常见问题与排错10.1表面松散起皮原因：含水率过低或终压遍数不足；解决：补洒水0.5%～1%，胶轮复压1遍。10.2局部“弹簧”原因：含水率过高或下卧层淤泥；解决：翻晒10cm或换填碎石20cm，再分层碾压。10.3高程偏差>10mm原因：基准钢丝绳下垂或铲刀自动控制系统失准；解决：重新张拉钢丝绳>800N，或重新校核3D系统基站高程。10.4压实度不均匀原因：级配突变或碾压速度过快；解决：退料级配不合格砂砾，碾压速度降至2.5km/h，增加1遍振压。11交付与验收11.1资料清单(1)