垄茶第四合同段路基试验路段施工方案

湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段1垄茶第四合同段路基试验路段施工方案（段）红砂岩在我国粤北和湘南地区广为分布，在该地区的施工不可避免地遇到红砂岩，因其有“岩土”和“岩石”等特性，给施工带来了很大的难度。因此尽快掌握红砂岩的施工特点，确保红砂岩路基施工的质量，避免大方量的弃方、借土填筑、降低工程造价、加快工程进度具有重要的工程意义。因此我们先进行试验路施工，摸清本标段红砂岩的特性及分类，从而指导全线施工。一．红砂岩的特性和分类(一）红砂岩的特性红砂岩多为含铁氧化物的泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥质细化砂岩、粉砂岩、砂质或粉砂质页岩等沉积岩所组成，其强度因胶结物质的差异而变化颇大，受水浸湿或在大气环境下受干湿循环的作用，岩石呈块状或粒状崩解碎裂，或软化崩解，呈现泥状，强度降低，工程性质变差。通常岩土类红砂岩的液限在35～40之间，塑性在18～22之间，最大干密度1.70g/cm-3，最佳含水量在10%左右，其CBR值大都在0.2%～0.4%之间，远远小于高速公路施工要求的3%。岩石类红砂岩的强度一般很高，达到60～70MPa，受雨水浸泡不易崩解，崩解小于其总重量的1%。(二）红砂岩的分类1、红砂岩根据其烘干浸水崩解性强度可分三种类型，各类红砂岩的类型如下：（1）一类红砂岩：烘干后，浸水24小时呈泥状或渣状崩解、单湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段2轴极限抗压强度Ra=2～5Mpa;（2）二类红砂岩：烘干后，浸水24小时呈块状崩解，单轴极限抗压强度Ra=10～15Mpa;（3）三类红砂岩：烘干后，浸水24小时不崩解或棱处小量崩解，崩解的重量小于总重量的1%，单轴极限抗压强度Ra≥30Mpa；2、红砂岩根据其施工工艺要求，可分为“岩土”和“岩石”二大类：（1）“岩土”类红砂岩：所谓岩土类红砂岩即为上面所述的一、二类红砂岩，其强度低，在重型压路机的振动下能够解小，可通过压实度来进行检测，一般按土石混填路堤进行施工。（2）“岩石”类红砂岩：所谓岩石类红砂岩即为上面所述的三类红砂岩，其强度高，主要通过压实遍数、沉降量来进行检测，一般按填石路堤进行施工。二．工法特点：(一）红砂岩路堤施工前必须做崩解性试验，确定红砂岩的类型，以便指导路堤的施工。(二）红砂岩路堤的施工不同于填土路基，也不同于填石路堤，其具有“岩土”和“岩石”的双重性，一、二类红砂岩按土石方混填的施工工艺进行，三类红砂岩按填石路堤的施工工艺进行。(三）一、二类红砂岩遇水容易崩解，不得用于浸水或受洪水浸淹的路段。(四）路床及台背回填不允许使用红砂岩。湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段3(五）一、二类红砂岩应避免在雨季进行施工，路堑开挖到位后应连续作业，各道工序紧密衔接，一气呵成。(六）红砂岩路段施工一定要注意及时做好排水防护设施，避免受水浸泡导致崩解从而降低岩石的强度，以至导致路基的沉降。(七）红砂岩路基施工应采用羊足碾或冲击夯进行压实，确保路基填筑的密实度和减小填料的孔隙率，避免工后路基出现沉降。三．适用范围适用于红砂岩地区高等级公路的红砂岩路堤填筑的施工。四．工艺原理红砂岩具有“岩土”和“岩石”的双重性。一二类红砂岩由于强度低，采用重型压路机对其施加以碾压的能量，能使其崩化、解小，重新进行排列，彼此咬合、挤紧，孔隙率减小，形成新的密实体，增强岩土之间的咬合和摩擦作用，提高了岩土的强度和稳定性。经过压实的岩土，其塑性变形、毛细水作用、渗透系数及隔湿作用等有明显的改善；三类红砂岩按填石路堤进行，其主要由大小颗粒不等的石料组成，通过机械的振动压实能使大小颗粒重新进行排列，相互挤压咬合、体积减小、密实度增加，又因振动压路机强烈的振动，使铺层内大块石料产生位移定位，从而达至了所需压实效果和稳定要求。五．工艺流程及操作要点(一）红砂岩路基施工的工艺流程湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段4试验路段路堤测量放样清理表土填前压实压实度检测批准开工报告监理验收取样标准击实试验测量标高路堤上料包心土施工（如有）机械摊铺整平碾压压实度或碾压遍数检测监理验收装、运填料石料崩解试验及确定石料类别开炸石方挖台阶（如需）进行下一道工序施工湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段5(二）红砂岩路堤施工操作要点红砂岩因其具有“岩土”和“岩石”的双重性，施工前先作试验段是必不可少的，其试验的结果将对全面展开施工具有指导的意义，对确定的填筑材料、压实机具、松铺厚度、质量标准等取得可靠的理论依据。六、施工准备1、熟悉图纸、合同文件、技术规范和复测线路控制桩点。a、准确复核各横断面。b、准确放出各横断面中桩、边桩、红线桩。c、护桩，定出实际红线（路基用地范围不足处补征）。2、取土场，我合同计划从K18+220～K18+300段主线挖方取料。3、试验室在填筑的土源处取样试验，确定土样的重型击实，CBR，塑、液限，含水量，颗粒分析等技术参数。4、所有准备用于土方施工的机械设备应进行检查和维修、保养，保证最佳工作状态。5、施工试验路段两侧应做好临时排水沟，保证施工场地内不积水。6、作好临时施工便道，便于运输设备通行。七、试验目的1、确定填料辗压时的最佳含水量；2、确定适宜的松铺厚度、松铺系数；3、确定合适的辗压遍数和辗压速度；4、标高、边坡、横坡的测量控制方法；湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段65、最佳的机械组合和施工组织。八、施工组织和施工安排1、试验段主要管理人员配备表（见表1）2、试验段施工投入主要机械设备进场情况（见表2）3、试验段施工劳动力配置表（见表3）4、试验段施工计划起讫时间：2010年5月15日～2010年5月25日。表1填石路基试验段主要管理人员配备表姓名职务职称备注唐超项目经理工程师总负责人丁白骏项目技术负责人高级工程师技术负责人王海滨项目副经理工程师现场总指挥唐起慧质检科长工程师质检工程师张昌峰试验室副主任工程师试验室技术负责人姚立军路基工程师工程师路基现场技术主管贺凯测量队队长工程师测量工程师湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段7表2填石路基试验段施工投入主要机械设备进场情况序号机械名称规格型号额定功率(KW)或容量(m3)或吨位(t)数量（台）备注1推土机T85162kw12自行式平地机PY220160kw13挖掘机PC200-71.1m324装载机ZL503m315振动压路机YZ20H20t16自卸汽车EQ3242G15t57洒水车JYJ5120GSSC8000L1表3填石路基试验段施工投入劳力投入进场情况序号工种人数备注1工程队长12管理员23技术员24安全员15试验员26材料员27测量工28挖掘机司机49压路机司机310平地机司机111装载机司机112自卸车司机513普工10湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段8九、施工组织及方案㈠、填筑前准备工作用全站仪将路线中桩、边桩进行实地放样，测量原地面高程，绘制横断面图。将路基原地面表土、农作物等进行清除，腐植土应集中堆放以备绿化使用。由于K18+320~450段经过农田，我们在清除表土后即组织试验人员对地基进行承载力检查，若不能满足设计要求的承载力，即会同监理工程师商量进一步的软基处理措施。准备工作完成后经监理工程师同意进行试验路段施工，填筑时有监理工程师旁站，并做好各种原始数据的详细记录供监理工程师审批。填筑土源为本合同段内就近的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类红砂岩路基挖方㈡、路基填筑施工路基填筑施工按以下八个步骤进行循环作业：场地清理～基底处理～填前碾压～底基层检验合格～施工放样～打方格网～分层填筑～摊铺整平～洒水或晾晒～机械碾压～检验鉴定～路基面整修。1、路堤填筑前，清除表土及地面附着物，并将原地面碾压至要求的90%。填筑前应在处理好的基底上用石灰在填筑范围内打方格网，线格宽度应事先计算好，计算时考虑每车的装车方量和规范要求，保证一格一车土，推土机推开后能够互相连续且厚度均匀，以后每层路基填筑前均应打格划线。a、先初步确定松铺厚度，初定为30cm、40cm、50cm，然后根据分层的松铺厚度确定单位面积土方量。湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段9b、红砂岩填方堆料间距可按以下公式计算：L=Q/H式中：Q=每辆车装料松方体积（m3）H=松铺厚度（m）2、布料a、上料前必须在边线位置处采用花杆挂线，要求花杆长度为2米，红白相间格分别做成长30cm、40cm、50cm，纵向间距为20米。b、首先在路基两侧坡脚线内用粘土包边，以防雨水对己成形红砂岩的侵蚀及冲刷。粘土宽度为2米，作成向内的横坡度，以保证边线处粘土得到充分压实。填筑时现场应提前安排好运输路线，经料场预崩解处理的红砂岩填料挖掘机装土，自卸汽车运输，运至填方路段后，现场专人指挥汽车倒土，按每方格网内卸土一车，均匀堆放在路基范围内，用推土机粗平，按照花杆刻度控制松铺厚度。C、填石路基施工注意事项如没有用粘土包边，施工前进行清表和整平，逐层水平填筑石块，摆放平稳，码砌边部。逐层填筑时，应安排好石料运输路线，派专人指挥，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料，并用大型推土机摊平。个别不平处应人工配合用细石块、石屑找平。路堤压实时应先两侧后中央，压实路线纵向应互相平行，反复碾压，行与行之间应重叠40～50cm。填石路基的边部2m厚度内用坚硬不易风化的大石块码砌并垫平嵌紧，每一台阶顶部30cm厚度内灌M5砂浆，（建议这句话删除）边坡表面码砌成宽20cm的左右的台阶。上下路床填料和石料最大尺寸须满足设计湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段10及规范规定。采用振动压路机分层碾压，压至填筑层顶面石块稳定，振压两遍无明显标高差异3、耙压：严格控制松铺厚度，采用220马力后挂三齿的推土机推平、匀松、来回“耙压”遍数不小于3遍，人工清除掺杂在土中的一些不适用的腐植土和有机杂质。a、严格控制填料最大粒径，经“耙压”后的红砂岩填料最大粒径不得超过压实厚度的2/3，个别超粒径的填料，采用炮机或人工铁锤敲击方法改小粒径，直至满足规范要求。b、控制红砂岩填料碾压前的含水量，一般控制在最佳含水量±2%范围内。c、为防止水的侵害，红砂岩路拱宜做成4%的横坡。4、羊足碾压实遍数的控制：施工中严格控制最大粒径和每层松铺厚度，经耙压后的填料最大粒径不得超过压实厚度的2/3，每层松铺厚度初定为30cm、40cm、50cm；推土机耙压后，93区初定采用18t以上羊足碾振压3～5遍，行驶速度控制在2～3km／h；94区初定采用18t以上羊足碾振压3～5遍，行驶速度控制在2～3km／h。5、整平、压实：平地机的整平方法是由两侧开始向路中推进，整平后的路堤适当洒水使石块之间有一层润滑，易于碾压时石块移动、嵌琐。平地机精平后，用YZ20C以上光轮振动压路机强振碾压3遍，行驶速度控制在3～4km湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段11／h；最后用YZ20C振动压路机碾压4遍，行驶速度控制在3～4km／h。压实时的操作要求，从两侧路基边沿向路中推进；压路机碾压轮重叠不小于40～50cm。压路机的碾压速度对路堤的压实有显著的影响，当铺层厚度不变时，传递至填方的能量与下列因素成比例：①、碾压遍数/压路机速度，压路机的速度最佳值，在3～6km/h之间；②、但在下列情况下采用偏低值3～4km/h。a、填土高度较小、压实度要求较高时（如94～96区）b、难于压实的材料c、铺层较厚。③、碾压时与人工补填坑槽土方同步进行，碾压前后无明显轮迹或沉降差等于零。6、修整：①、压实后，应对路基进行及时的修整。②、在路基两侧修筑临时挡水坎，同时隔10～20m留开口，接临时急流槽至临时排水系统，避免雨水对边坡的冲刷过大。③、及时修整边坡，保证边坡的稳定性和坡率。7、含水量控制：试验段内的试验员，在碾压前要检测含水量，红砂岩填料在碾压前含水量应控制在最佳含水量±2％范围。对完成路段采用灌砂法进行压实度检测，含水量用洒精燃烧法或烘干法测试。施工中路拱横坡采用4％。遇雨或雨后，施工表面不干时，不得开放交通，雨后进行施工，下层填方湖南省垄茶高速公路土建工程第04合同段12须重新压实，符合要求，方可施工。在下一层填筑前，将己完工的路基用羊角碾重新振压一