改良土施工作业指导书.docx
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改良土施工作业指导书
目录
一、编制依据-2-
二、适用范围-2-
三、改良土填料技术标准及要求-2-
四、改良土配合比、试验段施工-3-
（一）改良土配合比-3-
（二）试验段填筑-3-
五、施工机械设备及劳力配置-3-
六、施工工艺及方法-4-
（一）路堑改良土场拌法施工工艺及质量控制流程-4-
（二）施工方法-4-
（三）施工步骤及要求-6-
（四）主要技术措施-9-
七、质量控制及检验-11-
（一）质量控制-11-
（二）检验-12-
（三）可追溯性质量记录-13-
基床底层改良土施工作业指导书
一、编制依据
⑴新建向莆铁路FJ-2标段实施性施工组织设计。
⑵《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202—2008）。
⑶《铁路路基工程施工质量验收评定标准》（TB10414—2003J285-2004）。
⑷《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号）。
⑸设计施工图及向莆公司下发的有关改良土施工技术要求。
二、适用范围
本作业指导书适用于新建向莆铁路FJ-2标段路基基床底层改良土施工。
三、改良土填料技术标准及要求
⑴本标段路堑地段基床底层设计为1.0m改良土换填，改良土技术指标为掺生石灰5%，28天龄期的无侧限抗压强度不小于800Kpa、饱和无侧限抗压强度不小于600Kpa，饱和试验试样的浸水时间不少于48小时。
⑵检测标准为：
地基系数K30≥110Mpa/m、动态变形模量Evd≥40Mpa、压实系数K≥0.95。
⑶施工前应对拟选定使用改良的土料进行取土化验，测定其含水量和土料种类，以检测是否合格，并进行配合比和击实试验，要求路堑基床底层改良土外掺料的种类及技术条件应符合设计要求，原材料设计未明确时应符合以下要求：
①掺入石灰时，石灰应选用钙质生石灰或消解石灰，其指标应达到合格标准。
施工前应指派试验人员对石灰厂的石灰进行取样试验，检测有效钙、镁含量，不符合设计要求的石灰不能进场。
②掺入水泥时，其初凝时间应大于3h，终凝时间宜大于6h。
③用石灰改良时，土中硫酸盐含量应小于0.8％，有机质含量小于10％；用水泥改良时,土中硫酸盐含量应小于0.25%。
④改良土改良剂应采取防风、防雨、防潮措施分类堆放，必要时应砌筑隔料墙。
石灰、水泥改良土外掺料的运输、使用应有环境保护的措施。
四、改良土配合比、试验段施工
（一）改良土配合比
路堑基床底层1.0m改良土换填施工前，试验室将拟用材料的样品进行配合比试验，在试验段施工前应将配合比提交监理工程师和建设单位指挥部审批批准。
改良土的具体配合比根据设计要求和取土场土料的塑性指数及液限、塑限等指标通过试验室进行试验确定。
（二）试验段填筑
⑴路堑地段两侧侧沟和1.0m换填层挖除完成后，在全面开工前，根据工程土类性质和填料性质、压实机械条件，分别选择一定长度（100m左右）的试验区段进行路堑改良换填填筑试验施工，确定改良土的施工工艺流程、机械配置、人员配置、松铺系数、拌和碾压遍数、最佳含水量、改良剂剂量等施工工艺参数。
⑵试验段的目的：
试验段是为取得施工经验及相关参数，检验施工机械组合，根据压实机械和压实标准来确定松铺厚度、混合料土的最佳含水量、达到设计要求密实度的碾压遍数等，以确定最佳的组合方案。
并将试验段成果整理上报监理单位和建设单位批准后，指导全面施工。
⑶试验段的选择：
试验段一般应选择具有代表性的地段。
试验段应选在挖方工程数量集中、施工时间较长或需要尽早填筑完成的地段。
当沿线填筑的土质变化较大时，试验段应选在土质较好而且对今后施工有广泛指导作用的地段。
五、施工机械设备及劳力配置
改良土施工劳力与机械设备配置分为改良土拌合站和换填改良填筑区的各个施工单元。
其中改良土拌合站的数量和场拌设备生产能力根据各项目部的工程数量和工期要求进行配置。
改良土施工机械设备及劳力配置详见表1和表2。
表1一个改良土工作面或一段区间施工机械配置一览表
序号
机械设备名称
型号
规格性能
数量
1
稳定土拌和站
WCB500
500t/h
1套
2
碎土机
YST-600A型
1台
3
挖掘机
PC300
1台
4
推土机
2～3台
5
压路机
SD200F
2～3台
6
平地机
1～2台
7
自卸汽车
10～12台
8
装载机
ZL-50
1～2台
9
洒水车
1台
表2施工劳力配置表
序号
工种
劳动力（人）
工作范围
备注
1
生产副经理
1
现场施工总指挥
2
技术员
5
负责技术质量管理
含测量人员
3
安全员
1
负责安全管理
4
试验员
4
负责试验检测
5
领工员
1
工地指挥
6
电工
1
电路维修
7
各类司机
30
各种机械操作
8
普工
15
合计
58
六、施工工艺及方法
（一）路堑改良土场拌法施工工艺及质量控制流程
施工工艺及质量控制流程图详见场拌法施工工艺框图。
（二）施工方法
路堑改良土换填采用场拌法施工，填料全部采用在拌和场集中拌制，自卸汽车运至现场摊铺、碾压。
施工前按设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比。
改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗
改良土填筑场拌法施工工艺框图
压强度能达到设计要求。
在大面积填筑前，根据初选的摊铺、拌和、碾压机械及试生产出的改良土填料，在选取长度不小于100m的地段进行填筑压实工艺试验，确定工艺参数，并报监理单位确认。
施工区段应按换填填筑阶段的不同进行划分，一般宜划分为底层准备区段、拌和摊铺区段、碾压整型区段、检测报验区段。
改良土填筑按试验段总结的施工工艺流程组织施工，同时在施工中，根据实际情况不断完善施工质量控制措施，确保路基压实质量。
（三）施工步骤及要求
⑴水沟砌筑及换填层挖除
本标段所有路堑施工至基层底层顶面时，应按照先施工两侧侧沟再挖除1.0m换填层工序组织施工，水沟及换填层施工结束后按设计完善排水系统。
⑵基底验收
路堑改良土换填填筑前应检查基底几何尺寸，核对压实标准。
认真按施工图及路基验收标准要求进行路堑基床底层下承层验收，包括下承层的压实度、平整度、纵坡、横坡度、高程。
不符合标准的基底应进行处理，使其达到验收标准。
⑶测量放样
改良土换填基底验收合格后，施工摊铺前，首先恢复中桩。
采用全站仪每10～20m放样一个中桩点。
在施工现场附近引临时水准点，严格控制标高；在路基上采用方格网控制填料量，方格网纵向桩距不宜大于10m，横向应分别在路堑两侧及路基中心设方格网桩。
在两侧水沟内侧设指示桩,在方格网内用白灰点控制自卸车倒土密度，以此控制每层的摊铺厚度。
⑷改良土拌和
改良土混合料采用稳定土拌和设备在拌和场集中进行拌和，同时配备碎土设备消除土壤的土块。
施工前应对拌合设备进行标定，调整好出料口单位时间出料量，使进入拌和设备内的各种料符合配比要求。
在拌和设备内拌制改良土混合料时，需拌和均匀，混合料中不应含有大于15mm的土块、未消解石灰颗粒和素土层；并应使混合料的组成和含水率达到规定的要求。
在正式拌制改良土混合料之前，必须先调试所用的场拌设备，并通过试验段的试拌、试铺总结的各种施工参数进一步合理的调整和确定场拌工艺参数。
改良土混合料的最佳含水量与土的天然含水量差距不大时，在场拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀；如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。
如土料的天然含水量过大，应提前进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰对降低含水量效果较好。
施工过程中原状土和改良土混合料的实际含水量都要进行跟班检测，以便实时调整。
拌和均匀的改良土应色泽均匀，无灰条、灰团。
改良剂剂量允许偏差为试验配合比的－0.5%～+1.0%。
⑸改良土混合料运输
采用大型自卸车运输，成品仓前至少要有3～4台车在等待装料，防止成品仓储料过多时间过长造成“粘”、“堵”、“卡”等现象。
拌合好的混合料应尽快运送到铺筑现场。
混合料在运送过程中应覆盖，减少水分损失。
⑹混合料摊铺、整形
改良土换填应分层填筑压实，每层填筑压实厚度不宜超过30cm，具体的摊铺厚度及碾压遍数应按试验段确定并经监理确认的参数进行控制。
摊铺混合料之前，根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度。
在填筑场地按照每车土方的数量及摊铺厚度，用白灰点控制自卸车倒土密度，同时埋桩挂线，标示松铺厚度；混合料摊铺完后，先用平地机初平和整形，再用压路机快速碾压l～2遍，对于出现的坑洼应进行平整。
混合料应先初平，后精平，设专人及时铲除离析混合料，补以新混合料。
混合料应全断面均匀摊铺，不得出现纵向接缝，不宜中断。
当因故中断超过2h时，应设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工。
整型应按规定的坡度和路拱进行，并特别注意接缝处的整平。
在整型过程中，严禁车辆通行。
初步整型后，检查混合料的松铺厚度，必要时应进行补料或减料。
⑺碾压
每层标高检测合格后，立即用重型振动压路机初压，然后当混合料接近最用重型压路机复压，最后静压收光。
当混合料接近最佳含水率时，用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度，碾压完成后表面应无明显的碾压轮痕迹。
碾压时，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。
碾压过程中，表面应始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。
碾压结束之前，应用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。
⑻养生
改良土在整修、成型、终压检测合格后，及时采用塑料薄膜满盖洒水养生，洒水次数根据气候及路面水分蒸发情况而定，要求始终保持表面湿润。
如不能连续施工应进行养护，使改良土表面保湿养生不少于7天。
养生期间勿使改良土过湿，更不能忽干忽湿，在养生期内封闭交通，禁止车辆在其上通过。
当改良土分层施工时，下层检验如压实度、平整度等指标合格后，上层填土能连续施工时可不进行专门的养生期。
⑼横接缝施工
每天施工结束，在摊铺带末尾设置横缝，横缝采用平接且垂直线路走向。
具体操作时，摊铺在接近端部时用人工将端部混和料摊平铲齐后碾压密实，而后用3m直尺检查平整度，垂直刨除端部层厚不足的部分，待养生结束继续摊铺时正常滩铺。
人工整理接缝处混和料，使其整齐，无超标骨料且无离析。
横向接缝的碾压先横向碾压，再纵向碾压。
碾压时，压路机先位于已压实的混和料上，伸入新铺层的宽度为15cm，然后每压一遍向新铺混和料移动15～20cm，直到全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。
改良土的作业长度，视施工机械的效率及气候条件等因素，尽可能减少接缝。
采用流水作业法，各工序紧密衔接。
⑽检测
路堑基床底层改良土压实标准采用地基系数K30、动态变形模量Evd和压实系数K三项指标控制。
在施工过程中，对填筑压实质量可疑地段，应根据工程质量控制的需要，应增加检测的点数。
通过检测了解施工过程的质量情况，对达不到质量要求的检测项目，务必进行质量分析和研究，查明原因，制定改进措施和工艺，加强质量管理，确保基床底层质量满足施工图要求，各项检测指标合格后方可进行下一层填筑施工。
（四）主要技术措施
⑴技术措施
石灰改良土的石灰选用钙质生石灰或消解石灰，其指标应达到现行的试验规程标准。
改良土采用掺入水泥改良时，水泥的初凝时间应大于3h，终凝时间宜大于6h。
对符合要求的土质进行过筛处理，使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小，增加其表面积，并拌和均匀，能充分接触并发生反应，同时石灰应进行充分的消解，拌合站设多个石灰消解池，消解石灰的时间不小于7天，保证石灰充分消解且能够不间断的连续供应。
这是化学改良土填料质量控制的关键，为了获得预期的效果，尚需对含水量、含灰率，石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、外掺料剂量（石灰或水泥）进行严格控制。
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时，在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀；如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时，考虑在取土场分块灌水焖土。
如土料的天然含水量过大，事先进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰对降低含水量效果较好。
改良土在拌和、运输、摊铺过程中会有一定的水分损失，尤其是在夏天炎热气候的情况下水分损失会更大，因此拌和好的改良土含水量应比最佳含水量适当大一些，具体数据根据当时天气情况，在施工过程中总结确定。
施工时要特别注意路基内预埋管线及设施的施工，施工前根据设计图纸和相关文件要求作出详细的技术交底，确保预埋管线及设施不受到损害，同时要确保此部分的路基压实质量符合要求。
⑵安全措施
①施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入；
②施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修；
③为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
④改良土施工中，现场设专人指挥、调度，确定合适的机械车辆走行路线，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离。
制订作业程序和运行路线，确保协调施工，安全生产。
⑶环保措施
①为了保护自然环境，在化学改良土改良过程中，减少甚至避免石灰（或水泥）扬尘，要制定环境保护措施，落实环境保护的各种责任制。
改良土施工中，项目部要高度重视对环境的保护，加大在环境保护方面的投资力度，能把各项环保措施落实到位。
②规范施工现场的场容，保持作业环境的整洁卫生。
改良土施工中应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。
制定的原则是尽量避免石灰与外界的直接接触。
消解石灰时，选择在一避风近水的地方，在其周围进行封闭。
③与石灰接触的工作人员，需穿戴防护工作服。
生产中的废弃物及时处理，按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。
试验及生活中产生的污水及废水，应集中处理，符合环保部门规定要求。
④在距居民生活区较近的施工现场，须建立必要的噪声控制设施，减少因施工对周围居民环境的影响。
七、质量控制及检验
（一）质量控制
⑴改良土施工工程质量控制要点主要为五个方面既：
①原材料（土、石灰、或水泥）；②配合比（根据不同的土质需掺入的石灰、或水泥量）；③改良土含水量控制；④均匀性（避免改良土中出现素土现象）；⑤压实度（通过试验段确定适宜的施工参数）。
⑵对需改良的土料种类应进行核实，路堤填料种类、质量应符合设计要求。
填筑前对取土场填料进行取样检验；填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。
当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。
对石灰及水泥进行检测确保其符合质量要求。
⑶改良土填筑前按设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比。
改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度及压实质量能达到设计要求。
改良土外掺料的种类及技术条件应符合设计要求。
混合料中不应含有大于15mm的土块、未消解石灰颗粒和素土层。
改良土应色泽均匀，无灰条、灰团。
改良剂剂量允许偏差为试验配合比的-0.5%～+1.0%。
⑷改良土的收缩裂缝会引起排水面破坏，易引起水侵入路基。
要严格控制压实含水率，确保压实度，注意养生，以控制改良土本身的收缩裂缝。
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时，在厂拌设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀；如土的天然含水量距最佳含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。
⑸改良土施工中，拌合料的均匀性是关键因素,应严格控制拌合过程中的施工质量,确保拌合熟料的均匀性。
使石灰颗粒与黄土颗粒尽可能小，增加其表面积，并拌和均匀，能充分接触并发生反应。
这是化学改良土填料质量控制的关键，为了获得预期的效果，尚需对含水量、含灰率（水泥含量），石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行严格控制。
⑹对初步确定使用的混合料,应进行重型击实试验,计算最佳含水率和最大干密度,并进行7d无侧限抗压强度的试验,无侧限抗压强度必须符合设计要求。
（二）检验
⑴基床底层质量检测
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）和《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》规定的试验方法检验。
⑵对需改良的土料种类、质量应符合设计要求。
填筑前对取土场填料进行取样检验；填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。
当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。
检验方法：
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。
⑶改良土外掺料的种类及技术条件应符合设计要求。
检验方法：
检查每批产品的生产检验报告和产品合格证，并在料场的不同部位等量取样，按有关规定试验方法进行检验。
⑷对进入摊铺场地的混合料进土团粒和生石灰块的检查，在100m2面积内随机检查3个点。
检验方法：
土团粒检查采用孔径为10mm的筛子，标准为不能有筛余量；生石灰块检查采用孔径5mm的筛子，标准为不能有筛余量。
⑸改良土填筑压实质量应符合下表中的规定。
填料部位
填料种类
石灰或水泥
掺量配比
压实标准
K30
Evd
K
基床底层
改良土
≥5%
≥110Mpa/m
≥40Mpa
≥0.95
⑹无侧限抗压强度应符合设计要求。
检验频数：
每层每1000m2检查一组；
检验方法：
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。
从已摊铺好填料的地段现场抽样，在室内按要求的压实度成型，进行无侧限抗压强度试验。
为了加强施工过程控制和研究各种检测方法之间的关系，检测主要内容为：
压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、颗粒粒径、含灰率。
⑺基床底层表面中线高程、路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡及平整度应符合下表中规定要求。
项目
允许偏差
检验数量
检验方法
中线至路肩边缘距离
±50mm
沿线路纵向每100m抽样检验5点
尺量
宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验3点
尺量
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验2个断面
坡度尺量
平整度
不大于15mm
沿线路纵向每100m抽样检验10点
尺量
厚度
±30mm
沿线路纵向每100m抽样检验3点
水准仪测量
顶面高程
＋0，－20mm
沿线路纵向每100m抽样检验3点
水准仪测量
（三）可追溯性质量记录
⑴施工日志
⑵桩位放样及抄平记录
⑶土工试验报告
⑷基床底层基底、基床底层分层检查压实情况汇总表
⑸基床底层改良土换填填筑检查证
⑹路基高程及宽度实测与设计对照表
⑺分项工程质量检验评定表
⑻工程施工小结
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