高等级公路路基土石方填筑工法.doc

高等级公路路基填筑工法 ──中建八局机械化施工公司 孙敦艾 目录 1.工法特点2 2.适应范围2 3.施工准备2 4.施工工艺3 5.质量控制5 6.工程实例6 随着我国国民经济日趋发展的需要，我国高等级公路建设不断得到迅速发展，其高等级公路的施工质量也不断得到完善。为此，本工法主要采用了量化分析原理和先进的试验量测手段，以及大型机械设备，在满足设计技术指标和综合经济指标的前提下，运用科学的手段，对其质量进行有效控制，使其路基填筑质量具有整体稳定、荷载变化小的功能。 本工法是在1992年南京绕城公路（设计一级公路）建设施工中，经过实践总结，和19931995年在沪宁高速公路南京段G2标施工中不断总结提高，形成了本工法。 1.工法特点 1.1 运用现代科学手段和先进的施工技术，通过对施工前和施工中的试验量测数据的分析，作为指导编制施工组织设计、确定填料、进行土石方调配和施工机具设备的选型，以及工艺参数的确定，并通过在施工过程中的信息返馈，使整个施工过程处于最佳受控状态。 1.2 运用较先进的作业程序，对路基土石方进行分层填筑压实，层层控制，有效地跟踪各项设计指标，可保证整体路基填筑压实的质量。 1.3 根据系统分析原理，将整个路基填筑过程划分出先进合理的施工区段，变无序作业 为有序作业，能充分发挥大型机械设备的工作效率，合理利用作业空间和时间，缩短施工周期。 1.4 引进较先进的现代化检测仪器设备，有效控制和检测路基的填筑质量， 能够做到操作简单，量测迅速，性能可靠，数据处理快，现场易操作性强。 2.适应范围 本工法适应高速公路及其它各等级公路的路基填筑，以及与其类似的机场道路、铁路路基、堤坝等其它土石方填筑工程。 3.施工准备 施工准备工作，在公路工程建设中是至关重要的一个环节，除做好一般必要的常规准备工作外，本工法特别强调土质调查试验和压实工艺试验两项重要的准备工作。 3.1 土质调查试验 3.1.1土质调查试验目的 开工前做好土质调查试验的目的，就是为下一步确定路基主要填料的来源、编制施工组织设计、确定最佳施工方案、取得足够的试验数据和科学依据。 3.1.2 土质调查试验项目，其主要内容见下表 土 质 调 查 试 验 表 土的性质 试验鉴定项目 试验指标 自然状态 含 水 量 试 验 容 重 试 验 相对 密度 试验 土的自然含水量及饱和度 土的干容重、湿容重和自然容重 物理性 比重试验 比重G 颗粒性 颗粒分析 级配曲线、不均匀系数、曲率系数 可塑性 界限含水量试验 液限、塑性指数 塑限、液性指数 缩限 压实性 击实试验 最佳含水量 最大干密度 3.1.3 土质调查试验程序 做好调查试验的最大优点，就是把设计与施工融为一体，通过设计与施工两个阶段的土质调查，使其相互验证和补充，有效发挥信息反馈机制，消除质量隐患。 土地质调查程序见附图一。 3.2 压实试验 3.2.1试验目的 通过现场填土压实试验,其主要目的就是校核室内试验结果,进一步确定施工工艺参数和施工方法,为编制实施性施工方案提供科学依据。 3.2.2试验内容 确定最适宜的压实机械设备； 确定填料最佳摊铺厚度； 确定最经济的压实遍数； 确定填料最佳含水量控制范围和方法； 确定合理的压实工艺流程和压实方法。 3.2.3 试验程序和方法 首先选定150300米长的试验路段，根据不同种类的填料，进行试摊铺。填料摊铺厚度事先可根据现场调查试验数据和初步选定的压实设备来确定。经过试验找出各种机型、填筑层厚度和压实遍数同设计规定指标的规律曲线，然后确定标准的填筑压实工艺。 现场压实工艺试验流程图见附图二。 4.施工工艺 4.1 工艺程序 根据多年来的施工经验，我们将高等级公路路基填筑工艺程序分为三大阶段、四大区域、九大流程。 三大阶段准备阶段施工阶段交验阶段； 四大区域填筑区平整区碾压区检验区； 九大流程施工准备基底处理分层填筑摊铺整平机械碾压 检验与报验路床整修竣工验收 在施工中对于每一个阶段、每一个施工区、每一道工序均应严格按照施工组织设计和总体施工进度计划进行，充分发挥大型机械设备施工的优越性和先进性。 高等级公路路基土石方填施工网络图见附图三。 4.2 施工要点 4.2.1 施工准备 根据施工组织设计和试验段确定的施工工艺、参数、方法，首先要积极做好开工前的各项准备工作。其内容主要有搭建临时设施、中线恢复、增设控制桩、开挖临时排水沟、组织机械进场等。 4.2.2基底处理 根据土质调查试验资料和有关设计文件进行基底处理。其处理方法可分为一般处理和特殊处理。一般处理主要指清淤排水、清除草皮土和其它不适宜材料，采用人工和机械配合，清除场外；特殊处理主要是对软土地基的处理。其处理方法主要有粉喷桩法、深层搅拌法、砂垫层加土工布法、局部换填法等。一般有设计部门确定。 4.2.3 分层填筑 依照试验段确定的施工工艺、参数和方法，根据不同的种类的填料，按照不同的填筑厚度进行填筑压实。同一层次应使用同一种填料，不同层次使用不同种类的填料时，应遵循层间土质渗透、反虑、排水的原则。 4.2.4 摊铺整平 填料摊铺主要采用推土机、平地机进行摊铺整平。摊铺时要保持纵横平顺均匀，并留有一定的排水坡度，确保压实效果。 4.2.5洒水或晾晒 当填料含水量过大或偏小时，应采用晾晒或洒水措施，保证填料的最佳含水量控制在2、-3之内，以便达到最佳压实效果。 4.2.6 机械碾压 根据压实试验所确定的压实设备，对填筑层的填料进行压实处理，碾压时要掌握先 轻后重、由两边向中间的碾压方法，每边轮迹重叠不少于40厘米，两填筑段重叠不少于1米。 4.2.7检验与报验 当碾压作业达到压实遍数时，按照现场试验规程进行压实质量检测，其检测内容主要有土的干容重、相对密度、弯沉值等，作为填料压实质量的判定标准。如不合格，要查明原因再作处理，并加倍检验。每次报验均应在自检合格的基础上进行。 4.2.8路床整修 当路基填筑达到路床标高，并且压实质量验收合格，再全面进行路床整修，使其表面平整度、横坡度均达到设计要求，并保证路床表面排水畅通、无积水等。 4.2.9构筑物台背填筑 对于桥涵填筑时，应采用小型机具和人工铺助进行，并根据设计要求采用渗水性较好的填料，进行分层填筑。其压实质量同路基要求相同。涵顶土方填筑，当人工填筑至涵顶50厘米以上时，才可使用大型机械填筑，保证桥涵结构的安全性。 4.2.10路床表层强化处理 如果路床表层由于填料欠佳，影响路面质量，均应进行强化处理。最常用的方法主要原因有以下几种一是颗粒级配压实法；二是石灰稳定或水泥稳定土法等。保证路基有足够的稳定性和强度。 4.3 施工机械与施工组织 高等级公路路基填筑所采用的施工机械主要以大功率、超重型和重型机械为主。一般根据路基填筑工程的现场条件、工程的难易程度和工程量的大小进行选用,以满足工程需要为准。选用条件和施工组合主要有以下几种 a.近距离就地取土填筑，或100米以内本桩利用，主要采用135KW以上大功率推土机推土填筑为主，并由平整和压实机械配合施工。 b.100800米以内取土填筑，主要采用36立方米铲运机施工为主，并由平整压实机械配合施工。 c. 远距离取土填筑，主要采用1立方米以上挖土机或2立方米以上装载机和12吨以上自卸车配合，进行土方挖运填筑，并由平整压实机械配合施工。 5.质量控制 5.1质量控制方式 质量控制方式一般有品质指标规定方式，工法参数规定方式和综合方式。作为高等级公路质量控制，宜采用“工法─品质规定方式”，即综合方式。也就是在满足工法要求之工艺参数的同时，必须达到设计规定的品质指标。然而在工程施工过程中，各类试验数据能否有效的起到信息传递反馈，是工程质量控制的重要环节，是工程交验的重要凭证。所以，在工程质量控制中要采用一系列统计图表，逐日填绘，定期进行统计分析，对工程质量起到预测作用。常采用的统计图表主要有以下几种 ──逐日工地试验报告表； ──施工控制图； ──填土质量控制日报表； ──频率直方图； ──统计分析与计算表； ──C─R控制图。 5.2质量检验频次 ──路基填料土地工试验，每1万m3抽检一次； ──路床表层填料土工试验，每月2500m3抽检一次； ──压实度检测，每一填筑层，每项100米抽检36点； ──强度测定，每50100米抽检一处。 5.3检测仪器设备 a.击实仪除在工地试验室配备必须的重型电动击实仪外，在施工现场还需要配备一台国产QZJ1型轻便手提式击实仪，主要用于路基填料发生变化时的击实试验，便于及时测定填料的最大干容重和最佳含水量，调整有关压实压实系数。该仪器具有携带方便、测量迅速、便于试验人员操作等特点。 b.核子密度/湿度仪采用美国Troxler3440型测度仪用来测量路基填料的湿度、密谋和压实度。该仪器适用范围广，有自动纠偏功能，电子显示，无人为误差，一般12min即可得到结果，对大规模土方路基的压实度控制，具有一定的先进性和实用性。 c.弯沉仪有采用国产LW1（3.6m）型弯沉仪和后轴100KN重的黄河牌卡车，主要用于路床底080cm范围路基弯沉值的测定。利用该仪器所测得的数据经微机与设计标准值对比处理，便于路基强度指标的控制。 6.工程实例 沪宁高速公司南京段G2合同段，主线全长8KM，设计桩号为K259500桲2675000，路基设计宽度为26米，设计时速为120KM/h，路基挖填总土石方量约121万m3，最大挖深约26米，最大填高约16米，属重丘陵地带。 该工程由中建八局机械化施工公司负责承建，于一九九三年三月十五日开工，至一九九六年六月八日竣工。全段路基土石方的挖填施工均采用本工法施工，其施工质量经有关质检部门检测均达到设计要求，最终质量评定为优良等级。 工程质量评定书，见附件一。 调配准备 土质调查 沿线取土坑 取土场 原位测量 现场取样 土质鉴定 土质试验 试验报告 附图一 8