改良土填築施工作業指導書
1
、適用範圍
適用於路基改
良土施工。
2
、作業準備
2
。1
內業技術準備
作業指導書編制後,應在開工前組織技術人員認真學習實
施性施工組織
設計,閱讀、稽核施工圖紙,澄清有關技術問題,熟悉規範
和技術標準。對
施工人員進行技術交底,對參加施工人員進行上崗前技術培
訓,考核合格後
持證
上崗。
2
。2
外業技術準備
施工作業層中所涉及的各種外部技術資料收集
。修建生活房屋,配齊生
活、
辦公設施,滿足主要管理、技術人員進場生活、辦公需要。
3
、施工程式及工藝流程
3。1
路基填築試驗段
⑴路基全面開
工前,根據工程土類性質和填料性質、壓實機械條件,分
別選擇一定長度的試驗區段進行路基填築試驗,以選定與
路基填築、壓實、
檢測有關的工藝引數;改良土配合比等施工工藝引數;確
定新的快速試驗檢
測辦法與已規定的基本試驗檢測之間的相互關係等,驗證
和最佳化路基填築施
工方案
,確定施工工藝引數。
⑵試
驗
段的
目的是為取得施工經驗及相關引數,檢驗施工機械組合,根
據壓實機械和路堤不同部位的壓實標準來確定松鋪厚度、
混合料土的最佳含
水量、達到設計要求密實度的碾壓遍數等,以確定最佳的
組合方案。將以上
資料整理上報監理工程師批准後,指導此項工程的路基施工
。
⑶試
驗段的選擇:
試驗段一般應選擇具有代表性的
地段。
試驗段應選在填方工程數量集中、施工時間較長或需要儘早開
工填築完
成的地段。當沿線填築的土質變化較大時
,試驗段應選在土質較好而且對今
後施工有廣泛指
導作用的地段。
3
。2
改良土配合比
基床以下路堤本體及基床底層為改良土填築,其中基
床以下路堤本體的
墊層
(
厚度不
小
於
1。0m
其頂面不低於原地面
)
為水泥改良土
(
P
·
032。5
水泥的
摻量為乾土質量的
5%
~
7%
) ;路堤本體不浸水路堤為石灰改良土 (鈣
質
消
石灰的摻
量
為乾土質量的
8%
~
10%
) ,浸水路堤為水泥改良土 (
P
·
032。5
水
泥的摻
量
為乾土質量的
3%
~
5%
) 。基床底層為厚度
2。3
m
的水泥改良土
(
P
·
032。5
水泥的摻量為乾土質量的
5%
~
7%
) 。改良土的具體配合比根
據
設計要求和取土場土料的塑性指數及液限、
塑限等指標透過試驗室進行試驗
確
定。
3。3
施工方法
⑴改
良土的拌和全部採用在拌和廠集中廠拌。
⑵
施
工前按設計提供的配比進行室內試驗,確定施工配合比。
改良土的
配合比應保證混合料的無側限抗壓強度能達到設計要求。
⑶在大面積填
筑前,根據初選的攤鋪、拌和、碾壓機械及試生產出的改
良土填料,
在選取長度不小於
100m
的地段進行填築壓實工藝試驗,確定工
藝引數,並報監理單位確認。施工
區段應按填築階段的不同進行劃分,一般
宜劃分為底層準備區段、拌和攤鋪
區段、碾壓整型區段、檢測報驗區段。改
良土填築按試驗段總結的施工工藝
流程組織施工,同時在施工中,根據實際
情
況不斷完善施工質量控制措施,確保路基壓實質量。
3
。4
、施工工藝流程圖
⑴驗收下承層:
填筑前應檢查基底幾何尺寸,核對壓實標準
(進行相關工序
的檢測與驗
收
) ,不
符合標準的基底應進行處理,使其達到驗收標準。
⑵
測量放樣:
在施工現場附近引臨時水準點,報監理審批,嚴格控制標高
;在路基上
採用方格網控
制填料量,方格網縱向樁距不宜大於
10m
,橫向應分別在路基
兩側及路基中心設方格網樁。
在兩側路肩邊緣外設指示樁
,
在方格網內用白灰
點控制自卸車倒土密度,以此控制每層
的攤鋪厚度。
⑶拌和:
改良土
混合料採用穩定土拌和裝置在拌和場集中進行拌和,同時配備碎
土裝置
消
除土壤的土塊。標定計量裝置,調整好出料
口單位時間出料量,使
進入拌和裝置內的各種料符合配比要求;並且要特別關注正式拌
和時,能否
作
到出料
口單位時間出料量與標定時基本一致,有無出料
口堵塞等不正常情
況。在拌和裝置內拌制改良土混合料時,需拌和均勻,混合料中
不應含有大
於
10
mm
的土塊和未消解石灰顆粒;並應使混合料的組成和含水
率
(要根據
天氣情況調
整拌和時的含水率與碾壓時最佳含水率的關係
)達到規定的要求。
在正式拌制改良土混合料之前,必須先除錯所用的廠拌裝置,並
透過試驗段
的試拌、試鋪總結的各種
施工引數進一步合理的調整和確定廠拌工藝引數。
改良土
混合料的最佳含水量控制方案是如土的天然含水量距最佳含水量
差距不大時,在廠拌裝置拌和時將水成霧狀均勻地噴入改良土中拌
和均勻;
如土的天然含水量距最佳含水量差距較大時考慮在取土場分塊灌水
燜土。如
土料的天然含水量過大,事先進行適度的晾曬或加入適量的磨細生
石灰對降
低
含水量效果較好。
現場
攤鋪後混合料的顏色應均一。
⑷運輸:
採用大噸位自卸車運輸。拌合好的混合料應儘快運送
到鋪築現場。混合
料在運送過程中應覆蓋,減少水分損失。
⑸攤鋪:
根據松鋪厚度計算每車混合料的攤鋪面積,確定堆放密度
。在填築場地
按照每
車
土方的數量及攤鋪厚度,用
白灰點控制自卸車倒土密度,同時埋樁
掛線,標示松鋪厚度;混合料攤鋪完後,先用平地機初平和整
形,再用壓路
機
快速碾壓
1
~
2
遍。對於出現的坑窪應進行平整。混合料應先初平,後精平,
設專人及時剷除離析混合料,補以新混合料。分層填築壓實厚
度根據壓實機
具和試驗段確定的方法進行,一般宜控制在
20
~
28cm
。
混合料應全斷面均勻攤鋪,
不得出現縱向接縫,不宜中斷。當因故中斷
超過
2
h
時,應設定
橫
向施工縫,橫向接縫應採用搭接施工。
整型應按規定的坡度和路拱進行,並特別注意接縫處
的整平。在整型過
程中,嚴禁車輛通行。初步整型後,檢查混合料
的松鋪厚度,必要時應進行
補料或減料。
⑹碾壓:
當混合料接近最佳含水率時,
用重型壓路機在路基全寬內碾壓至要求的
壓實密度,碾壓完成後表面應無明顯的碾壓輪痕跡。碾壓
時,各區段交接處
應相互重疊壓
實
,縱向搭接長度不小於
2。0m
,縱向行與行之間的輪跡重疊不
小於
40
cm
,上下兩層填築接頭應錯開不小於
3。0m
。兩作業區段之間的銜接
處縱向
搭
接拌和長度不小於
2。0m
。
碾壓過程中,表面應始終保持溼潤,嚴禁有
“彈簧”、
鬆散、起皮等現
象產生。碾壓結束之前,應用平地機
終平一次,使其縱向順適,符合設計要
求
。
⑺養生:
改良土
碾壓完成後,如不能連續施工應進行養生,使改良土表面保溼養
生不少於
7
天。養生期間勿使改良土過溼,更不能忽幹忽溼,應控制好交通,
除灑水車外應封閉交通。當改良
土分層施工時,下層檢驗如壓實度、平整度
等指標合格後,上層填土能連續施工時可不進行專門的養生期
。
3
。5
技術措施及注意事項
3
。5。1
技術措施
石灰改良土的石灰選用消解石灰,其指
標應達到現行的試驗規程標準。
水泥
改
良土摻入水泥時,水泥的初凝時間應大於
3h
,終凝時間宜大於
6h
( 要
注意控制水泥改良土從拌和到碾壓完成的施工時間
,一般不宜大於
4
個小
時
)
。對符合要求的土質進行過篩處理,使石灰顆粒與黃土顆粒儘可能小,
增加其表面積,並拌和均勻,能充分接觸併發生反應,
同時石灰應進行充分
的消解,拌合
站設多個石灰消解池,消解石灰的時間不小於
7
天,保證石灰
充分消解且能夠不間斷的連續供應。這是化學改良土填料質
量控制的關鍵,
為了獲得預期的效果,尚需對含水量、含灰率,石灰顆
粒粒徑、改良土顆粒
粒徑、外摻料劑量
(石灰或水泥) 進行嚴格控制。
其中最佳含水量控制方案
是:如果土的天然含水量距最佳含水量差距不大時,在
廠拌裝置拌和時將水
成霧狀均勻地噴入改良土中拌和均勻;如土的天然含水
量距最佳含水量差距
較大時,考慮在取土場分塊灌水燜土。如土料的天然含
水量過大,事先進行
適度的晾曬或加入適量的磨細生石
灰對降低含水量效果較好。
改良土
在拌和、運輸、攤鋪過程中會有一定的水分損失,尤其是在夏天
炎熱氣候的情況下水分損失會更大,因此拌和好的改
良土含水量應比最佳含
水量適當大一些,具體資料根據當時天
氣情況,在施工過程中總結確定。
施工時要特別注意路基內預埋管線及設施的施
工,施工前根據設計圖紙
和相關檔案要求作出詳細的技術交底,確保預埋管
線及設施不受到損害,同
時要確保此部分的路基壓實質量符合要求。
3
。5。2
注意事項
⑴對地面縱坡
與線路縱坡不平行的段落,應由地面最低處逐段進行調整,
但每層的最大松鋪厚度應為經路基填築試驗段確定的最
大松鋪厚度,最薄處
的松鋪厚度不得少於
1
5cm,
縱坡調整應在基床下部的路堤頂層填筑前完成。
⑵要注意石灰
改良土和水泥改良土對土的塑性指數及液限、塑限要求是
不一樣的,水泥改良土適合摻入塑性指數較小的土質。因此在
取土場內設定
拌和站時,應對土的性質、
改良土外摻料的種類、劑量、運距等綜合考慮。
⑶
要
特別注意對水泥改良土從拌和站的拌和開始至碾壓完成的時間控
制。
一
般不宜大於
4
個小時。
4
、質量控制及檢驗
4。1
質量
控制
⑴改良
土
施工工程質量控制要點主要為五個方面既:
①原材料 (土、石灰、或水泥) ;②配合比 (根據不同的土質需摻入
的
石灰、或水泥量
) ;③改良土含水量控制;④
均勻性
(避免改良土中出現素
土現象
) ;⑤壓實度 (透過試驗段確定適宜的施
工引數
) 。
⑵對需改良的
土料種類應進行核實,路堤填料種類、質量應符合設計要
求。填筑前對取土場填料進行取樣檢驗;填築時應對運至現
場的填料進行抽
樣檢驗。當填料土質發生變化或更換取土場時應重新進行檢
驗。對石灰及水
泥進行檢測確保其符合質量要
求。
⑶改良土填築
前按設計提供的配比進行室內試驗,確定施工配合比。改
良土的配合比應保證混合料的無側限
抗壓強度及壓實質量能達到設計要求。
改
良土外摻料的種類及技術條件應符合設計要求。混合料中不應含有大於
10
mm
的土塊、未消解石灰顆粒和素土層。改良土應色澤均勻,無灰條
、灰
團。改良劑劑量允許偏差為
試驗配合比的
-0。5%
~
+1。0%
。
⑷改良土的收
縮裂縫會引起排水面破壞,易引起水侵入路基。要嚴格控
制壓實含水率,確保壓實度,注意養生,以控制改良土本身的
收縮裂縫。最
佳含水量控制方案是如土的天然含水量距最佳含水量差距不大
時,在廠拌設
備拌和時將水成霧狀均勻地噴入改良土中拌和均勻;如土的天
然含水量距最
佳含水量差距較大時考慮在取土
場分塊灌水燜土。
⑸路堤填築改良土施工中,拌合料的均勻性是關鍵因素
,
應嚴格控制拌
合
過
程中的施工質量
,
確保拌合熟料的均勻性。使石灰顆粒與黃土顆粒儘可能
小,增加其表面積,並拌和均勻,能充分接觸併發生反應。
這是化學改良土
填料質量控制的關鍵,為了獲得預期的效果,尚需對含水量、
含灰率
(
水泥含
量
)
,石
灰顆粒粒徑、改良土顆粒粒徑、松鋪係數、碾壓遍數這些工藝引數進
行
嚴格控制。
⑹對初步確
定
使用的混合料
,
應進行重型擊實試驗
,
計算最佳含水率和最
大幹密度
,
並進行
7
d
無側限抗壓強度的試
驗
,
無側限抗壓強度必須符合設計要
求
。
4
。2
檢驗
⑴基床底層及基床以下路堤工程質量檢測
按設計及規範規定的試驗方法檢驗。
⑵對需改良的
土料種類、質量應符合設計要求。填筑前對取土場填料進
行取樣檢驗;填築時應對運至現場的填料進行抽樣檢驗
。當填料土質發生變
化
或更換取土場時應重新進行檢驗。
檢驗方法:按設計及規範規定的
試驗方法檢驗
⑶改
良土外摻料的種類及技術條件應符合設計要求。
檢驗方法:檢查每批產品的生產檢驗報告和產品合格證
,並在料場的
5
個
不
同部位等量取樣,總計取樣不少於
12kg
,按有關規定試驗方法進行檢驗。
⑷對
進入攤鋪場地的混合料進土團粒和生石灰塊的檢查,在
100m2
面積
內隨
機
檢查
3
個點。檢驗方法:土團粒檢查採用孔徑為
10mm
的篩子,標準
為不
能有篩餘量;生石灰塊檢查採用孔徑
5mm
的篩子,標準為不能有篩餘量。
⑸
改良土填築壓實質量應符合設計及規範規定。
檢驗頻數:
每層每
500m2
檢驗一個點。
檢驗方法:壓實係數檢驗宜用環刀
法。
改良土
壓實質量檢驗應與施工緊密配合,要考慮現場檢驗壓實質量不合
格
時,仍給碾壓留有時間。質量檢驗以密實度為主,其它如
K30
、
Ev2
、
Evd
不作為施
工時的主要檢驗項
目,因剛碾壓後不代表後期的狀況,很可能當時
測定的結果達不
到
後期要求的值,密實度與
K30
、
Ev2
、
Evd
的對應關係可通
過路基填築試驗段進行對比試驗確定
(建立各指標間的相
互關係,達到質量
評
價的
目的
) 。因此壓實質量檢驗以密實度為主,並且在施工過程中在時間
上與施工密切配合,且要求監理工程師在檢測過程中進行見
證和確認,確保
檢測結果的
真實可靠。
⑹無側限抗壓強度應符合設計要求。
檢驗頻數:
每
層每
1000m2
檢查一組;
檢
驗
方法:按《公路土工試驗規程》
(
JTG E40-2007
) 規定的試驗方法檢
驗。從已攤鋪好填料的地段現場抽樣,在室內按要求的壓
實度成型,進行無
側
限抗壓強度試驗。為了加強施工過程控制和研究各種檢測方法之間的關係,
路基改良土用四個指標控制:壓實度、強度、顆粒粒徑、
含灰率。檢測主要
內
容為:壓實係數
K
、地基係數
K30
、動態變形模量
Evd
、靜態變形模量
Ev2
、
顆粒粒徑、
含灰率。
壓實係數
K
檢測方法:
環刀法、灌砂法、核子溼度密度儀法,宜以環刀
法
為主。
強度檢測方法:
K
30
平板載荷試驗、
Evd
動態平
板載荷試驗、
Ev2
靜態平
板
載荷試驗。
含灰率檢測方
法:
EDTA
劑量滴定、鈣離子直讀儀法。
5
、勞力組織
每個改良土拌合站供應數個路堤填築區的施工單元。每個施工單元為
一
個完整的作業區,包含四個區段既:填土區段、平整區段
、碾壓區段、檢測
區
段。
每個施工單元人員配置:領工員
2
名;指揮卸土位置人員
2
名;測
量
及
試驗檢測人員
4
~
6
人;其他機械工、普工
30
~
50
人
。
6
、裝置機具配置
機械裝置應結合試驗段確定的施工方案、機械、人員的的組合
、工期要
求
進行合理配置。
改良土
施工勞力與機械裝置配置分為兩個大的部分既改良土拌合站和路
堤填築區的各
個施工單元。
其中改良土拌合站的數量和廠拌裝置生產能力根據各
標段的工程數量和
工
期要求進行配置,一般廠拌裝置生產能力宜高於均衡施工能力的
1。2
~
1。5
倍。
改良土
拌合站的主要機械裝置:改良土廠拌裝置、挖掘機、裝載機、碎
土
設施。
路堤填築區施工
單元的主要機械裝置:推土機、平地機、壓路機、
自卸
汽
車。
7
、材料要求
施工前對需改良的土料種類應進行核實,路堤
填料種類、改良土外摻料
(石灰或
水
泥
) 的種類及技術條件應符合設計要求。填筑前對取土場填料進
行取樣檢驗;填築時對運至現場的填料進行
抽樣檢驗。當填料土質發生變化
或更換取土場時應重新進行檢
驗。
原材料應符合設計要求,設計未明確時應符合以
下要求:
石灰應選用消解石灰或鈣質生石灰
,其指標應達到合格標準,石灰在使
用
前
4
~
7
天充分消解。
用
石灰改良時,土中硫酸鹽含量應小於
0。8
%
,有機質含量小於
5
%
;用
水泥改良時,土中硫酸鹽含量應小於
0。25%
。
摻
入水泥時其初凝時間應大於
3h
,終凝時間宜大於
6h
。
在設計規定範圍內取土,取土時應清除樹木、草皮以及表面
腐殖土。當
土源發生變化時必須按要求重做配比試
驗。
對符合要求的土質進行過篩處理,使石灰顆粒與
黃土顆粒儘可能小,增
加其表面積,並拌和均勻,能充分接觸並
發生反應。
施工用水質
應符合工程用水標準。
石灰、水泥等化學改良土外摻料的
運輸、使用應有環境保護的措施,外
摻料應分類堆放、與原地面架空隔離,並有防風、雨設施,防止材
料受潮、
變
質。
凍土不能作為路
基改良填料。
8
、安全及環保要求
8。1
安全要求
⑴施工區域應設警示標誌,嚴禁非工作人員出入;
⑵施
工中應對機械裝置進行定期檢查、養護、維修;
⑶為保證施工
安全,現場應有專人統一指揮,並設一名專職安全員負責
現場的安全工作,堅持班前進行安全教
育制度。
⑷改良土施工
中,現場設專人指揮、排程,確定合適的機械車輛走行路
線,並設立明顯標誌,防
止相互干擾碰撞,機械作業要留有安全距離。制訂
作業程式和執行路線,確保協調施工,
安全生產。
8。2
環保要求
⑴改良土施工
中,容易造成對環境的汙染。是改良土施工中應注意的首
要問題。為了保護自然環境,在化學改良土
改良過程中,減少甚至避免石灰
(或水泥
)
揚塵,需從兩個方面著手,一是思想上高度重視,管理上加強監
督;二是在技術上嚴格把關。改良土施工中
,需要各級負責人思想上高度重
視對環境的保護,加大在環境保護方面的投資力度,能
把各項環保措施落實
到位。技術上,應對石灰在運輸、儲
存、磨細、消解、撒佈、拌和等各環節
制定相應環境保護措施。制定的原則是盡
量避免石灰與外界的直接接觸。消
解石灰時,選擇在一避風近水的地方,在其周
圍進行封閉。
另外,與石灰接觸的工作人員,
需穿戴防護工作服。生產中的廢棄物及
時處理,按時專
門用車運到當地環保部門指定的地點棄置。試驗及生活中產
生的汙水及廢水,
應集中處理,符合環保部門規定要求。
⑵雨、雪施工防護措施
施工前,應與地方氣象部門聯絡,掌握當地的
氣候變化情況,避免雨天
施工,並在雨、雪天氣做好防護措施。因水對化學改良土工程性質影響較大
,
所以必須做好雨、雪天施工防護措施。施工前在路
基
(路塹) 邊坡範圍外挖
臨時排水溝使雨水能及時排走,施工過程中,應保
持排水臨時排水系統的完
善和暢通,同時應備適量的隔水膜
(布) ,能
滿足雨、雪天氣時,對受雨水
影響大的部位的面覆蓋,使雨停後能立即恢復生產
,把雨雪天氣對施工的影
響
降到最低程度。