泡沫轻质土施工方案.docx
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泡沫轻质土施工方案
G245线仪陇县新政至马鞍公路改扩建工程
泡沫轻质土路基
施
工
方
案
编制：
复核：
审核：
编制日期：
2017年5月9日
1编制依据及原则
1.1编制依据…………………………………………………………1
1.2编制原则…………………………………………………………2
2工程概况
2.1工程内容…………………………………………………………2
2.2地形地貌…………………………………………………………2
2.3气候………………………………………………………………2
2.4施工交通环境及水电条件………………………………………2
3泡沫轻质土路基设计情况及施工要点
3.1技术指标及基本要求……………………………………………2
3.2施工配合比强度试验……………………………………………3
3.3施工设备…………………………………………………………3
3.4质量检测与控制…………………………………………………3
3.5路基设计施工概况………………………………………………4
3.6施工要点…………………………………………………………5
4施工准备
4.1现场准备…………………………………………………………5
4.2人员配置…………………………………………………………5
4.3施工机具配置……………………………………………………6
4.4材料准备…………………………………………………………8
4.5试验准备………………………………………………………11
5施工设备布署……………………………………………………14
6施工总体计划………………………………………………………14
7施工顺序…………………………………………………………14
8主要施工方法及技术措施
8.1基槽开挖及降水……………………………………………………14
8.2浇注场地验收………………………………………………………15
8.3浇注区与浇注层划分………………………………………………15
8.4变形缝设置…………………………………………………………15
8.5侧向挡板安装………………………………………………………15
8.6泡沫轻质土制作与浇注……………………………………………16
8.7成品保护措施………………………………………………………19
9质量保证措施和质量检验
9.1质量保证措施………………………………………………………20
9.2质量检验……………………………………………………………22
9.3工序质量评定与验收………………………………………………23
10安全保证措施………………………………………………………25
11环境保护措施
11.1临时工程环保措施………………………………………………26
11.2废水、废渣处理措施……………………………………………26
11.3防止空气污染和扬尘措施………………………………………26
11.4施工噪音控制措施………………………………………………26
11.5水土保持措施……………………………………………………27
泡沫轻质土路基施工方案
1编制依据及原则
我公司组织相关技术人员对施工图纸和招标文件进行认真分析和研究，查阅现行规范和标准、规程，对工程重点和难点进行反复研究和方案论证对比，其目的是保证施工方案科学、合理、详细、可行，对整个施工过程起到整体宏观控制作用。
1.1编制依据
1.1.1《轻质砼施工图》以及设计技术交底。
1.1.2现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料。
1.1.3国家及地方关于安全生产和环境保护、水土保持等方面的法律、法规。
1.1.4现行技术标准、行业标准、地方标准、相关工程规章、制度等：
《现浇泡沫轻质土技术规程》CECS:
2492008
《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》CJJ/T177-2012
《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999
《混凝土泵送施工技术规程》JTJ/T10-2011
1.2编制原则
1.2.1遵循合同文件要求。
满足合同文件要求的工期、质量、安全、投资、环保、文明施工等目标。
1.2.2遵循设计文件要求。
了解设计意图，掌握现场情况，满足设计标准和要求。
1.2.3坚持科学性、先进性、合理性、经济性与实用性相结合的原则，积极推广新技术，合理降低成本。
1.2.4保证重点，突破难点，质量至上的原则。
2工程概况
2.1工程内容
国道G245巴中至金平公路仪陇段改扩建工程K38+316.032~K38+416.032段路堤紧邻保平桥河边，地下水位基本与河水位持平，长期浸泡路基。
经业主、设计勘察、监理、施工单位现场实地查看后积极慎重地决定采用泡沫轻质土路堤填充以保证工程安全。
2.2地形地貌
场地位于保平河右岸，岸坡陡缓不一，一般坡度约为8~15°。
场区内主要地层为人工填筑层、坡洪积层、坡残积层、中生界侏罗系上统蓬莱镇组。
2.3气候
本项目区属中亚热带湿润季风气候区，夏热冬温，无霜期长，阴雾天多，日照数少，降雨量较多，蒸发量大。
2.4施工水电条件
工程用水利用河水及自来水，水质可抽出后进行化验，确认对工程质量不受影响后方可使用。
工程集中、用电量较大的施工部位采用电网输电，其它较分散的部位采用发电机供电。
3泡沫轻质土路基设计情况及施工要点
3.1技术指标及基本要求：
浇筑部位
离路面结构底面距离
施工湿密度Rfw（kg/m³）
28d抗压强度qc（Mpa）
路床
0~0.8m
600≥Rfw
≥0.8
路堤
＞0.8m
500≥Rfw
≥0.6
（1）消泡试验泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%；
（2）路基纵向上应每隔20m设置一道横向布置的变形缝，变形缝采用2cm的夹板即可，但应贯穿整个泡沫轻质土加宽路基。
（3）泡沫轻质土路基施工完毕后，如表面浇注层7天强度满足≥0.4MPa的要求，则在7天后即可进行路面结构层施工，否则，应至少等待14天方能展开后续施工。
3.2施工配合比强度试验
（1）施工配合比强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。
抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法，但要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验，且强度结果不做尺寸折减。
（2）施工配合比强度试验以6块试块为一组，共做2组分别测定7天和28天龄期强度。
当7天龄期抗压强度≥0.3MPa或28天龄期抗压强度≥0.8MPa时，该配合比可作为施工配合比采用。
3.3施工设备
（1）发泡装置应采用压缩空气与发泡剂水溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫。
（2）泡沫轻质土制作设备应具备有原材料自动化计量功能，在拌和制作泡沫轻质土时，应能调节水泥（砂）浆或泡沫流量。
材料计量精度应满足规范要求。
（3）设备单台泵送能力不应小于40m³/h.
3.4质量检测与控制
（1）开工前的原材料检验
a、开工前，应对施工所采用的水泥、施工用水及发泡剂进行有见证的消泡试验，以确定发泡剂与其它材料的适应性；其合格标准为泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%。
b、当施工配合比强度试验和消泡试验均满足要求时，原材料可不做进场复检，
但施工单位应提供水泥出厂合格报告以备随时查询；监理单位认为有必要做水泥复试时，施工单位应无条件服从。
（2）过程质量控制
施工过程质量控制指标及检测频率见表：
过程控制指标
控制指标
设计值
允许误差
检测频率
湿密度
A
±0.1A
每工作日自检4次；抽检2次
流动值
170
B±10mm
每工作日自检4次；抽检2次
气泡密度
D
±0.10D
每工作日自检2次；抽检1次
（3）固化后的试验检测
a、泡沫轻质土固化后常规试验检测指标为抗压强度。
b、每工作日应取强度检测试件2组，分别做7天龄期和28天龄期强度检测。
c、抗压强度检测试件应在浇注点出料口制取，制取时应量测并记录湿密度；试件为边长100mm的立方体；试件3个为1组。
试件制取后，应置于20℃～25℃的养生环境中养生。
抗压强度检验合格标准应满足：
qun≥1.05qcqun≥qc
qmin≥0.9qc
式中：
qun——N组试件抗压强度平均值（MPa）；
qmin——N组试件中抗压强度最低值（MPa）；
qc——抗压强度设计值（MPa）。
3.5施工要点
（1）浇筑泡沫轻质土前，按设计要求1m一个台阶进行泡沫轻质土路基基础开挖并压实，保证地基承载力不小于80Kpa，做好防、排水工程等施工准备工作。
基槽开挖边坡比除设计明确规定的外，其余坡比应控制在1:
0.8～1:
1范围内。
（2）护壁施工
a、护壁应严格按照设计及相关规范要求进行施工，每20米设置一道2厘米的通缝，贯穿面板及基础，缝内用泡沫塑料板填充。
b、基础施工前须对基底整平夯实，基础和面板强度达到80%后方能浇筑泡沫轻质土，泡沫轻质土施工时应做好保护壁的临时保护措施，防止其倾斜和偏移。
c、N3钢筋为加强保护壁与泡沫轻质土联系的钢筋，施工时应确保其埋置于泡沫轻质土内。
最顶层N3钢筋距护栏基座底大于40cm，共设3层N3钢筋。
（3）泡沫轻质土浇筑施工
a、浇筑泡沫轻质土前，应检查基槽底及开挖侧壁上是否有残留松土，如有，应予以清除，确保浇筑的泡沫轻质土与基槽底及其侧壁间的接触密实。
b、浇筑前，应在基槽内挂线标识泡沫轻质土浇筑顶标高线。
c、浇筑时，以加宽侧纵向20m为一独立浇筑区经行浇筑施工，且每一浇筑区应一次浇筑完毕。
d、进行扫平表面时，应尽量使浇注口保持水平，并使浇注口离当前浇筑轻质土表面尽可能低。
e、尽量减少在已浇完尚未固化的轻质土里来回走动。
f、当遇大雨或暴雨或持续时间较长的小雨天气，未固化的泡沫轻质土表面应采取避雨措施。
防止雨水消泡；或在雨后对受雨水冲刷的表层1～3cm厚度进行清除处理。
4施工准备
4.1现场准备
组织技术人员对现场地形地貌进行踏勘，并进行相关工程的测量复核，以检查工程数量、设计图纸是否与实际相吻合；完成“三通一平”，以备施工进场。
4.2人员配置
根据本工程的特点、工期和施工现场的实际情况，安排如下劳动力进行施工，具体见下表：
现场管理人员配置
姓名
职务
姓名
职务
李勇
执行经理
马小林
项目副经理
张雷
项目总工
张凯
项目书记
林星
工程科科长
蔡协
工程科副科长
邓俊明
试验室负责人
马凡
现场技术员
冯荣
安全负责任人
现场劳动力配置表
工种
人员数量
泡沫轻质土浇注工
3
机操电工
1
4.3施工机具配置
4.3.1施工机具配置计划
为确保工程质量、满足工期要求，根据本标段的工程量及施工工期，计划配置施工机具如下：
施工设备配置计划表
序号
设备名称
规格或产能
单位
数量
新旧程度（%）
计划进场时间
1
水泥浆搅拌机
60m³/h
套
1
90
2017.5.21
2
轻质土制备输送泵
40m³/h
台
1
90
3
轻质土输送管
4寸
米
240
100
4
水泵
20m³/h
台
2
90
5
水管
500米/根
根
10
90
6
试模
10×10×10cm
件
5
100
2017.5.21
7
容量筒、量称
1L
个
1
90
2017.5.21
4.3.2施工机具配置要求
泡沫轻质土的现场制作、输送与浇注均采用专用施工设备，且满足以下要求：
1、电控系统具有发泡剂、发泡液、压缩空气、泡沫、水泥浆、泡沫轻质土流量实时数显功能，且应集中显示于触摸屏或平板电脑上。
2、泡沫制备、水泥浆输送、泡沫轻质土制备与输送的产能应满足下表的要求：
设备产能要求
项目
产能（m3/h）
备注
泡沫制备
≥60
单套发泡装置产能
水泥浆输送
≥30
单台水泥浆输送泵产能
泡沫轻质土制备与输送
≥90
单台轻质土输送设备产能
3、电控系统应具有泡沫密度、水泥浆湿密度和泡沫轻质土湿密度实时数显功能，且应集中显示于触摸屏或平板电脑上，其允许误差应满足下表的要求：
密度实时控制允许误差
项目
允许误差
泡沫密度
±5%
水泥浆湿密度
±2%
泡沫轻质土湿密度
±3%
4、发泡装置应具有发泡剂自动稀释功能。
5、水泥浆输送泵必须为定流量泵。
6、严禁采用泡沫混凝土或发泡水泥设备替代泡沫轻质土专用设备进行施工。
7、水泥浆的制作应采用专业拌合站，严禁使用小型搅拌机。
8、现浇泡沫轻质土施工设备进场后，按《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》的要求对设备功能进行逐项检查，报监理验收后方能展开施工。
4.4材料准备
泡沫轻质土的生产原材料包括发泡剂、水泥和水，路基材料包括防渗土工膜浇注辅助材料包括木胶板、泡沫板等。
4.4.1发泡剂
4.4.1.1泡沫的质量以坚韧性、发泡倍数和泌水率等指标来鉴定；泡沫的坚韧性就是泡沫与水泥浆混合后在规定时间内不致破坏的特性，常以消泡试验后的沉陷距来确定；发泡倍数是泡沫体积大于泡沫剂水溶液体积的倍数，泌水率是指泡沫破坏后所产生泡沫剂水溶液体积。
当发泡剂质量符合下列指标时，即可发泡用于生产泡沫轻质土：
发泡剂要求
性能指标
规定值
稀释倍率
40
发泡倍率
60
标准泡沫密度（kg/m3）
45
标准泡沫泌水率（%）
≤20
4.4.1.2消泡试验泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%、标准沉陷距不超过5mm。
4.4.1.3发泡剂严禁采用动物蛋白类发泡剂。
应采用复合型发泡剂。
4.4.2水泥
现浇泡沫轻质土所使用水泥的细度、凝结时间、安定性及强度应满足国家规范要求，水泥密度不低于2700kg/m3。
本标段拟采用海螺P.042.5R硅酸盐水泥，应符合（GB175-2007）的规定。
4.4.3钢筋
采用HRB400钢筋
4.4.4水
采用普通自来水或井水（淡水），严禁含酸性物质的水掺入发泡剂中，以免发生化学反应，影响发泡剂的发泡效果。
4.4.5镀锌金属网
采用Φ1.5mm@2.5x2.5cm铁丝网
4.4.6防渗土工膜
HDPE防渗土工膜技术指标
序号
项目
指标
1
厚度（mm）
0.5
2
幅度（m）
≥3.0
3
纵横拉伸强度（MPa）
≥17
4
纵横断裂伸长率（%）
≥450
5
直角撕裂强度（N/mm）
≥80
6
搭接宽度（cm）
≥5.0
7
搭接方式
热焊
4.4.7材料使用计划
根据设计工程量及室内试验的配合比，初步计算的材料使用计划如下：
材料使用计划表
材料名称
单位
本标段路基填充
数量
使用时间
水泥
t
720
2017.5.24
发泡剂
kg
4000
水
m3
480
木胶板
m2
/
夹板
m3
/
4.5试验准备
4.5.1消泡试验
轻质土路基施工前，对所采取的原材料进行消泡试验，试验方法如下：
1、试验器具
试验器具包括：
a容量筒：
金属制成，内径108mm，净高109mm，筒壁厚2mm，容积为1L。
b圆筒：
金属或硬质塑料制成，内径80mm，净高80mm，筒壁厚2mm。
c电子秤：
量程3000g，精度0.1g。
d平板：
塑料板或光面瓷砖，厚度1cm，边长30cm。
e游标卡尺：
量程不小于300mm，精度0.1mm。
f试验用搅拌机：
容量不低于30L，转速不小于30r/min；具有搅拌定时功能。
g塑料桶：
容量25L。
h发泡装置：
可控制并调节泡沫密度。
2、室内泡沫轻质土制备
a试验室拌制泡沫轻质土时，拌合用的材料应提前运至室内，拌合时试验室的温度要求为20℃~25℃。
b试验用水泥、发泡剂等原材料必须和施工现场使用的材料一致。
试验室拌制泡沫轻质土前，应先将适量的发泡剂按稀释倍率稀释好并置于发泡装置内，并事先根据标准泡沫密度调整好发泡剂水溶液的发泡倍率，以备随时发泡。
c泡沫的用量应采用容量筒计量，其他材料应称重计量，计量精度应满足：
水泥±0.5%，泡沫体积±0.5%。
d试验室制备泡沫轻质土，应采用搅拌机拌合，且应先将水泥和水按配合比拌合，拌合时间不少于2min，然后立即制备泡沫加入其中再次拌合，再次拌合时间为2min；拌合料总量应不少于搅拌机容量的20%。
3、湿密度按以下步骤测定：
a将容量筒内外壁用抹布擦拭干净，并称其重量，精确至1g。
b向容量筒内轻轻倒入事先制备好的泡沫轻质土，至泡沫轻质土略高出筒口。
c刮平容量筒筒口，使泡沫轻质土料与筒口平齐，擦拭干净桶外壁，称其重量，精确至1g。
4、消泡试验
试验室制备好轻质土拌合物后，即可展开消泡试验：
a对搅拌筒内的泡沫轻质土测试其初始湿密度；
b设定搅拌机搅拌时间为1min；
c开启搅拌机搅拌泡沫轻质土至搅拌时间结束；
d测试本次搅拌后的泡沫轻质土湿密度；
e重复第3步第4步，直至搅拌次数达到10次；
f以纵轴为湿密度、横轴为累积搅拌时间绘制消泡试验曲线；
g记录前10次的最大湿密度，计算湿密度增加率。
4.5.2施工配合比试验
泡沫轻质土的配合比根据设计强度、湿密度、流动性等要求进行选择，依据《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》及施工现场所用材料试验的基础上确定施工配合比。
施工配合比试验按如下步骤进行：
1、根据设计要求确定轻质土施工湿密度。
2、确定水泥浆配合比。
3、确定泡沫轻质土配合比。
4、对原材料进行规范规定的试验，在原材料检验合格的基础上进行消泡试验。
5、经消泡试验确定的湿密度增加率和标准沉陷距满足设计要求后，取泡沫轻质土拌合物制备配合比强度试件，过程如下：
a将试模内壁擦拭干净，涂上脱模剂；
b从搅拌筒内取泡沫轻质土将试模浇满，略高于试模表面；
c用手提起试模，轻轻将试模磕碰地面，确保试模内充满泡沫轻质土；
d用保鲜膜完全覆盖试模表面；
e各条试模上贴上试件编号和制取日期；
f于次日对制备好的试件进行脱模，用塑料袋密封包装试件，置于20℃至25℃的环境中养护；
6、施工配合比强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。
抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法，要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验，且强度结果不做尺寸折减。
7、施工配合比强度试验以6块试块为一组，共做4组配合比，分别测定路床和路堤部位7天和28天龄期强度。
当7天龄期抗压强度≥0.3MPa设计强度或28天龄期抗压强度≥0.8MPa设计强度时，该配合比可作为施工配合比采用。
8、根据所利用自来水和公司自行配制的发泡剂进行的室内试验结果，施工时拟采用如下配合比：
参考配合比表
设计抗压强度（MPa）
每方泡沫轻质土材料组成（kg/m3）
轻质土设计湿密度
水泥浆单方材料组成（kg/m3）
水泥浆湿密度（kg/m3）
水泥
水
泡沫质量含量（kg/m3）
泡沫体积含量%
水泥
水
0.6
310
217
16.4
76.2
543.4
697
636.4
1735
300
210
16.4
68.5
526.4
984.1
669.8
1735
0.8
300
210
16.4
66
526.4
720.6
647.1
1635.3
330
213
34
68
576.5
1031.3
664.1
1695.3
最终采用的施工配合比以在施工现场采用现场所用材料试配并经过监理见证批准的配合比为准。
5施工设备布署
根据本标段泡沫轻质土分布特点，为顺应浇注顺序要求及工期要求，确保施工质量和施工进度，施工设备拟按如下思路部署：
在本标段的集中拌和站处配备1台产能40m3/h的泡沫轻质土施工设备，在连续浇注情况下，每天可完成300m3以上的轻质土工程量。
水泥浆通过管路泵送到泡沫轻质土浇注设备。
6施工总体计划
本标段泡沫轻质土工程数量为2100m3，综合考虑设备产能，施工环境及条件等，将泡沫轻质土施工工期定为10个工作日。
泡沫轻质土施工计划表
序号
工作内容
工期天数
备注
1
泡沫轻质土浇注前的准备
1
设备安装调试
2
泡沫轻质土浇注
10
根据工程进度调整
3
收尾工作
1
根据工程进度调整
7施工顺序
泡沫轻质土路基施工应注意与前后工序、平行工序的衔接，具体施工顺序如下：
分层浇注，从下往上，下层终凝后浇注上一层。
8主要施工方法及技术措施
8.1基槽开挖及降水
8.1.1泡沫轻质土路基基槽开挖施工前，做好防、排水工程等施工准备工作。
8.1.2基槽开挖边坡坡比除设计明确规定外，其余坡比应控制在1:
0.8～1：
1范围内。
8.1.3开挖时如地下水位较高，根据具体需要采取管井或轻型井点降水等措施
进行降水，确保开挖时地下水位在基坑底标高以下0.5米。
8.2浇注场地验收
8.2.1泡沫轻质土路基浇注施工前，基底无明显积水、无松软土。
8.2.2基底土层经过碾压处理压实度达到95%的填土。
8.2.3浇注区平面尺寸不小于设计，基底高程与设计值的偏差不超过±10cm。
8.3浇注区与浇注层划分
8.3.1为严格控制泡沫轻质土施工质量，对全段的泡沫轻质土路基采用分段、分区、全面分层浇注。
8.3.2浇注区的划分应符合以下要求：
1、施工平面单个浇注区长轴方向长度按20m为一个浇注区进行划分。
8.3.3浇注层的划分应符合以下要求：
1、按每个浇注区路基高度进行划分，单层厚度宜在0.3m～1.0m范围内按0.8m控制，以保证单层浇注的正常施工时间在水泥浆初凝前完成。
8.4变形缝设置
8.4.1路基总体上除设计图纸有明确标识外，纵向每隔20m设置一道横向布置的变形缝，用2cm夹板即可，贯穿整个泡沫轻质土路基。
8.4.2泡沫轻质土路基区段边界断面均应设置变形缝，纵向边界衔接面最底部台阶里程位置与泡沫轻质土区段边界断面里程位置应一致。
8.4.3纵向相邻浇注段之间安装临时模板，临时模板采用木胶板，板后敷设2cm夹板。
在相邻浇注段的后浇段浇注前，拆除临时模板，留下夹板作为变形缝，变形缝必须保证铅垂。
8.5泡沫轻质土制作与浇注
8.5.1泡沫轻质土生产工艺流程图
8.6.2泡沫轻质土制作
8.6.2.1发泡装置应满足下列要求：
1、采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫；
2、应能设置稳定的发泡倍率，并生成标准泡沫密度的泡沫。
8.5.2.2泡沫轻质土水泥浆的拌合制作与泡沫轻质土的拌合制作应分开进行。
其中，为确保泡沫轻质土的浇注在水泥浆的初凝时间内完成，宜设置现场专用搅拌站搅拌制作水泥浆。
如果采用搅拌站集中拌制、砼搅拌运输车供应水泥浆，应注意控制水泥浆的运
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