土石混填路基试验段施工技术方案.docx
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土石混填路基试验段施工技术方案
路基土石混填试验路段施工技术方案
一、编制依据及工程概况
1、编制依据
1）、《湖南省高速公路施工标准化管理指南》路基路面工程篇
2）、《湖南省娄底至衡阳高速公路第5合同段两阶段施工图设计》
3）、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）
4）、《公路工程质量检验评定标准（第一册土建工程）》（JTGF80/1-2004）
5）、《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）
6）、《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）
2、设计标准
1）、设计标准：
主线按高速公路、双向四车道标准设计；檀山咀连接线按二级公路标准设计。
2）、计算行车速度：
主线100Km/h；檀山咀连接线60Km/h。
3）、路基宽度：
主线26m；檀山咀连接线12m。
4）、行车道：
主线2×2×3.75m；檀山咀连接线2×4.5m。
5）、汽车荷载等级：
公路—Ⅰ级
6）、设计洪水频率：
大中桥及涵洞1/100
3、工程概况
本合同段起点位于衡阳县岘山镇日新村（K69+200），路线向南布设，设置檀山咀互通与S210连接，供地方车辆上下高速，设八字门大桥跨S210，经金杨村、灵官村、万山村、藕塘村、斑竹村，终于渣冲村（K76+688.985），主线全长7.49Km（包括檀山咀互通立交区间1Km）。
檀山咀连接线长1.28Km。
其中挖土方62.6万m3，挖石方47.2万m3，填土方58.4万m3，填石方50.3万m3。
1）、地形地貌
本项目线路所经区域内地貌形态以丘陵为主，岗地、河川冲积平地、沟谷地也有较大面积分布，中、低山则属局部性分布。
S210省道是全线唯一一条可进入施工现场的道路，其他乡村公路等级较低，材料和设备均不能通行。
2）、水文地质条件
沿线水系发育，以长年性溪流为主要地表水体，水位、水量随季节性变化大，小溪流多具暴涨暴落特点。
勘察区内地下水类型主要为：
第四系覆盖层中的孔隙潜水和基岩裂隙水以及灰岩等可溶岩地区的岩溶水三大类。
二、试验路段的选择目的及意义
1、试验段的选择
为确保我标段路基工程顺利进行，提高投入所产生的效率，保证工程质量，避免盲目施工给工程带来损失，按照路基施工规范的要求，我标段拟选取檀山咀互通K70+640-K70+740段作为土石混填路基填筑试验段，填料取土位置系利K70+440-K70+600段挖方。
本试验路段清表工作于2014年4月15日前已完成，各项技术指标均符合要求；施工便道已经开通，施工设备及材料运输均可到达工地，现拟定2014年5月20日开始路基试验段填筑施工
2、试验段目的及意义
本标段沿线分布有大量的红砂岩，而红砂岩具有“岩土”和“岩石”的双重性；为保证路基工程顺利进行，做路基试验段以便于取得与路基施工有关的技术成果数据：
1）、确定合理的路基填料；
确定路基填料的松铺厚度、松铺系数以及沉降差（分为各测点平均值之差和标准差两个检测指标）；
2）、确定标准的施工方法；
①确定合理的压实机械及组合、碾压顺序、压实速度、压实遍数。
②确定合适的作业长度和面积。
3）、确定填料最佳含水量和最大干密度，以及在此状态下的压实效果（压实度、填石路堤的孔隙率）。
4）、确定合理的人员分工。
三、施工准备
1、技术准备
1）、组织有关人员全面认真地熟悉、核对设计文件，了解设计意图，核对地质资料，制定合理可行的现场施工方案。
2）、按专业划分，系统的编制测量、做好填前土工试验。
技术值和质量、安全检查各项细则。
3）、对施工区域内存在或可能存在的各种地上、地下管线、文物等进行广泛深入的调查，并积极与有关部门取得联系，协商解决并协助移除或保护。
2、填料试验
根据《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）以及《湖南省娄底至衡阳高速公路第5合同段两阶段施工图设计》规定，填前应对红砂岩填料取样进行液限、塑限、塑性指数、含水量、重型击实、土的强度（CBR）试验，以确定所取土压实时的最佳含水量和最大干容重、以确定沿线分布的红砂岩填料是否能满足填筑要求。
路基填料经实验室做出相关试验并经监理工程师批准后方可用于填筑路基使用。
3、人员配置
为搞好路基试验段工作，确保现场施工质量，我项目部确定了以项目经理为首的施工组织机构认真进行路基填筑试验，及时进行施工总结，分析施工中所测得的数据，编写试验段总结报告，为路基填筑的大范围施工提供技术保障。
人员配置表
序号
姓名
职务
职责
1
尹奋山
项目经理
负责全面组织、协调管理工作
2
吴超
项目总工
负责施工方案的设计及交底
3
周龙
质检工程师
负责现场质量控制，报验
4
贾安德
测量工程师
负责现场控制工作
5
谌小莉
试验工程师
负责材料检验、试件留样工作
6
刘新亮
现场技术员
负责现场技术、质量控制
7
蒋震霞
安全员
负责现场安全
8
彭端阳
机械负责人
负责现场机械管理工作
4、机械设备配置
施工机械配置表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
1
平地机
PY185
台
1
2
推土机
山推-SD220
台
1
3
挖掘机
CAT329D
台
1
4
挖掘机
CAT336D
台
1
5
炮机
日立225
台
1
6
压路机
路阳LT220B
台
2
7
洒水车
东风EQ1141G7D
台
1
8
羊足碾
台
1
9
自卸汽车
后八轮
台
3
10
装载机
ZL50
台
1
四、施工顺序及方案
1、机械碾压流程
为了摸索出红砂岩土石各种松铺厚度与一定的碾压设备配套所需要的最佳碾压遍数，每一层松铺填土所碾压的不同遍数，必须有压实试验检测数据，且必须符合技术规范要求。
1）、土石混填：
炮机与人工配合改小石料粒径—推土机（SD220型）推平—平地机精平—羊足碾碾压—压路机（LT220B型）静压—压路机（LT220型）弱振压—强振压—压路机（LT220型）静压收光；
土石混填：
试验松铺厚度为36cm,、38cm、40cm当填筑土为土、石混填，其填料中石料含量占总质量30%-70%的要求，应将土、石混合分层铺填，先用推土机粗平，平地机精平，羊足碾碾压3-5遍、压路机静压1遍，弱振2遍、强振2-4遍，然后试验人员开始对压实度检测，直到路基碾压前后沉降差小于5mm，标准差小于3mm，表面无明显轮迹为止，达到设计的93、94区的压实度标准最后再静压2遍收光。
当石料含量大于70%时，应先铺大块石料，且大面向下，放置平稳，再铺小块石料、石渣或石屑缝用推土机粗平后，再用压路机静压一遍后用平地机进行精平，然后再用压路机弱振2遍，强振4遍后试验人员开始用灌水法配合灌沙法跟踪检测压实度，直至达到设计的93、94区的压实度达到标准，最后再用压路机静压2遍收光,记录、整理好相关数据。
2）、石方填筑：
炮机与人工配合改小石料粒径—推土机（SD220型）推平—羊足碾碾压—平地机精平—压路机（LT220型）静压—弱振压、强振压—静压收光
石方填筑：
试验松铺厚度为36cm,、38cm、40cm石方填筑时、先对运至现场粒径过大的填料用炮机将石料粒径解小，用推土机粗平，压路机静压1遍，弱振2遍，强振4遍、羊足碾碾压3-5遍，测量人员进行跟踪测量即（每碾压一遍测量人员用水准仪观测一次钢球的高程，得出前后沉降差）试验人员开始用灌水法跟踪检测压实度、直到路基碾压前后沉降差小于5mm，标准差小于3mm，表面无明显轮迹为止，达到设计的93、94区的压实度达到标准，最后用压路机静压2遍收光、记录、整理好相关数据。
2、施工方案
施工顺序：
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）、清表、填前碾压
路堤填筑前，要进行填前碾压，即改造地形、清除表土及地面附着物，并将原地面碾压至要求的90%。
2）、施工放样
上料前，用全站仪间隔20m放出路基中心线，并对所放的断面进行高程测量，按照实测高程推算出路基设计宽度。
用石灰撒出边线、中线，以及试验段起讫桩号处的两横端面方向线，完成试验段场地范围的标定工作、按每个断面3个测点布设高程控制点（左边桩、中桩、右边桩）。
3）、上料
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，红白相间格长40cm，纵向间距为20米。
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。
填筑时现场有应安排好运输路线，料厂预崩解处理的红砂岩填料运到填方段后，专人指挥卸料，每方格网内卸一车，用推土机粗平，严格按照花杆刻度控制松铺厚度。
根据填筑厚度及作业面积，计算上料数量，用自卸车将填筑料按方格网均匀堆放在路基上，控制每车料的数量尽可能相等。
施工中避免将不同类型的红砂岩同层填筑，对于填料中少量的大块硬质岩，应剔除或破碎，以确保路基压实的均匀性。
4）、土、石料摊铺
采用推土机进行平整，人工用小解锤配合找平，直径过大的石块采用炮机配合击碎，少量无法击碎的用装载机远运至场外，石料摊铺后的间隙人工利用石屑或适当级配的砂石料填充保证石块间无明显高差台阶。
填料粒径严格按照要求控制，路堤填料最大粒径不大于50cm且不超过层厚的2/3，不均匀系数宜为15～20。
路床底面以下40cm范围内，填料粒径应小于15cm、路床填料粒径小于10cm。
摊铺完成后，用水准仪测量计算出松铺厚度，计算实铺与计划摊铺厚度的误差，以便为计算压实系数提供数据。
5）、羊足碾压实控制：
碾压前检测经自检合格并报请现场监理工程师批准后，即可进行碾压。
采用20t以上羊足碾振压3～5遍，行驶速度控制在2～3km／h，可使填料粒径的差别减小，基本可以保证岩石粒径控制在25-30cm以内。
施工中严格控制最大粒径和每层松铺厚度，每层松铺厚度不大于40厘米。
平地机的整平方法是由两侧开始向路中推进，如此往返三次，提高了松铺填料的振压前的密实性、均匀性及平整度，对充分发挥震动压路机的重型激振起到了良好的促进作用。
6）、平整、压实
推土机整平后，填石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LT220型以上振动压路机强振碾压3遍，行驶速度控制在3～4km／h；最后用LT220型振动压路机碾压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、碾压时，对试验段压实表层进行全过程控制，局部出现坑洼时，人工及时铲碎渣将坑填平。
碾压过程确保无漏压、无偏压、无死角。
3、压实质量控制
红砂岩路基压实度试验检测比较困难，考虑到施工中的技术要求及实际情况，我们采用了压实度试验与外观检查对比的方法，同时采用压实沉降差作为参考值：
①水袋法配合灌砂法对碾压路基实时跟踪检测压实度。
②观检查：
要求表面平整密实，无空隙、松石、坑洼及大的石块存在，20t以上压路机振压后无明显轮迹。
③压实沉降差法：
在路基上用随机取样的方法布设观测点，测其高程，然后再用拖式20t压路机加振一遍观测其高程计算出沉降量。
1）、水袋法检测
在摊铺整平、碾压4-6遍后试验人员开始对压实度进行检测首先将试坑挖好，然后将挖出来的试样准确称重、并测含水率、将略大于试坑容积的塑料薄膜袋沿坑底、坑壁紧密相贴，到地面翻开袋口，袋口周边用重物压牢。
然后记录储水桶初始水位高度，打开出水开关塑料薄膜袋中，当水位与坑口齐平时停止注水，持续3-5min，实验人员记录储水筒剩余水位高度。
然后根据相关公式计算试样含水率、湿密度及最后的压实度。
2）、沉降法检测
施工中采用压实沉降差进行压实检测，首先在压实后的填石路堤纵向布点，点位间距离8m左右，横向间距视现场情况而定，应避免在突出的大石上和压路机不能到的地方布点。
在布好的点位上用油漆做醒目的标记，用水准仪测量测点高程，测量时为了减少误差，准备一块20×20cm的钢质垫块，垫块中央有一个半球形突出点，在测量时，将垫块放置在测点上，水准尺放在垫块突出点上进行测量。
然后用击振力20吨振动压路机作碾压检测（碾压参数：
车速2.0～4.0km/h，频率30Hz）。
然后用水准仪检测各测点高程，各测点在碾压前后的高差就是测点的压实沉降差。
压实沉降差单点值应小于5mm，检测频率为每2000m2检测12点。
在压实面积不足200m2时，至少检测4点。
压实后检测具体要求为：
碾压后无明显轮迹，沉降差平均值小于5mm，标准差小于3mm。
碾压完成后，及时组织测量人员和质检人员检查高程、压实度，通过压实前高程和压实后高程、基底高程对比，确定该层的松铺厚度、松铺系数，确定压路机合理的碾压遍数和不同填料的最佳含水量，否则需要继续碾压和调整。
4、红砂岩路基施工注意事项
1）、红砂岩石质填料装运时，尽量使填料混合均匀，避免大粒径填料集中装运。
安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层、先低后高、先两侧后中央的顺序卸料。
2）、碾压:
采用振动压路机对红砂岩填筑段进行路重型碾压。
经过压实的红砂岩土，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。
3）、红砂岩作为路基填料且填方高度大于10m的路段，采用每填筑2m强夯一次的方法处理路基。
夯点正方形布置，夯距5m夯三遍，前两遍点夯，每点夯6下，夯击能4200KN·m,最后一遍满夯，夯击能1800KN·m。
4）、在作业中，若天气急剧变化，应迅速将路基整平、封压，防止雨水渗入红砂岩路基造成弹簧、沿纵向同层次要改变填料种类时作出斜面衔接。
5）、当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1：
5时，应将原地面挖成台阶状，台阶宽度满足碾压设备操作的要求，且不得小于4m，台阶顶作成2%～4%向内倾斜坡。
5、试验标准
土石混填路基实测项目
项次
检查项目
规定值或允许值
检查方法和频率
高速公路
1
压实
层厚和碾压遍数符合要求
查施工记录
2
纵断高程（mm）
+10，-20
水准仪：
每200m测4断面
3
沉降值（mm）
最后碾压两遍沉降差≤3mm
水准仪：
每200m测3断面
4
路基填筑材料（石）
符合规范及设计要求
岩石单轴抗压强度试验
5
路基填筑材料（土）
符合规范及设计要求
土工击实标准试验
填石路堤压实质量标准
分区
路床顶面以下深度
（m）
硬质石料孔隙率
（m）
中硬石料孔隙率
（m）
软质石料孔隙率
（m）
上路堤
0.8～1.50
≤23
≤22
≤20
下路堤
＞1.50
≤25
≤24
≤22
填料粒径要求
路堤填料粒径应不大于500mm，并不宜超过层厚的2/3，不均与系数宜为15～20.路床底面以下400mm范围内，填料粒径应小于150mm。
路床填料粒径应小于100mm。
高速公路填石路堤施工质量标准
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
压实度
符合试验路确定的施工工艺
施工记录
沉降差≤试验路确定的沉降差
水准仪：
每40m检测1个断面，每个断面检测5～9点
2
纵面高程（mm）
+10，-20
水准仪：
每200m测4个断面
3
弯沉
不大于设计值
--
4
中线偏位（mm）
50
经纬仪：
每200m测4点，弯道加HY、YH两点
5
宽度
不小于设计值
米尺：
每200m测4处
6
平整度（mm）
20
3m直尺：
每200m测4点×10尺
7
横坡（%）
±0.3
水准仪：
每200m测4个断面
8
边坡
坡度
不陡于设计值
每200m抽查4处
平顺度
符合设计要求
6.试验段总结
试验段现场工作完成后，召开技术交流会议，对相关数据的处理以及参数的确定、及时进行试验段的总结工作，编制试验段总结报告，确定合理高效的施工工艺、并上报监理处审核确定，以便指导本标段大面积的路堤的填筑施工。
同时我部在保质保量的前提下，充分利用有限的晴好天气力争在2014年5月20日开工，2014年5月24日完成试验段施工任务。
五、质量保证措施
1、质量保证体系
各级技术人员、质检人员应有丰富施工经验、具有专业的技术职称、熟悉规范、图纸和具有工作作风优良的人员担任，技术人员和质检员应一直在试验段现场用全部的时间专门进行质量管理和技术指导。
质量保证组织机构见下图
项目经理：
尹奋山
生产副经理：
曾志成
总工程师：
吴超
安环部
潘肇敏
机料部彭端阳
工程部李曙光
试验室
谌小莉
质检部
周龙
测量队
贾安得
刘新亮
昌立飞
彭益明
陈建国
张建红
彭丰华
蒋震霞
伍矗
付晔翔
陈峻
龙晗钧
江磊
谌安
《质量保证体系组织框图》
2、技术人员职责要求
1）、对每道工序或工艺进行现场质量自检，保证整个施工过程的填料和施工工艺符合要求并获得监理人员的认可。
2）、对施工过程中出现的质量缺陷，及时报告，经监理人员认可后及时采取措施予以消除，对工程质量事故或安全事故进行现场记录，并及时报告监理工程师。
3）、按规范规定的抽检频率、时间和方法，及时通知试验室进行取样和现场试验。
4）、及时通知测量人员检测高程和几何尺寸，并提供资料以获取监理人员的认可。
5）、对每道工序完工后进行自检，自检合格后，配合监理工程师检查验收，经监理确认后方可进行下道工序施工。
6）、对工程质量进行数理统计和分析整理，建立质量档案系列，试验段总结中提供详实的施工资料。
六、安全、环保措施
1、安全、环保管理机构
成立安全、环保工地领带小组，负责安全、环保管理制度的制定、对安全、环保施工进行突击检查。
树立企业文化，创建安全、环保工地。
《环境保证体系框图》
2、安全措施
1）、施工场地设置重车道和空车道，车辆不能随意抢道和超车，由安全员负责指挥，专职安检工程师负责监督检查，对违规者给予批评教育严重者给予经济处罚。
2）、交叉路口设置醒目警示标牌，施工车辆通过时，派专人指挥交通，同时严禁非施工有关车辆及人员进入施工场地。
3）、组织机械操作手学习交通法规和机械安全操作规程，采用考试的方法考察学习情况，并以物质奖励的方式激励；对违规操作机械者给予教育或调换工种。
4）、检查施工机械，轮胎机械的转向和制动系统更要仔细检查，杜绝机械带病作业，建立施工机械档案，必要时强制保养，由安全员负责监督检查。
5）、保持施工便道的平整和畅通，雨天放积淤，晴天多洒水，在“瓶颈”处采用临时征地的办法加宽便道。
6）、停工时机械应集中停放，并要预留能紧急疏散的通道，于适当位置放置消防器材，派专人值班巡查。
7）、工地搭建的临时修理棚也应放置消防器材，电焊机等用电设备要按要求设置接地保护，开关采用配电柜，严禁导电线裸露。
8）、路基填筑安全文明施工由项目经理全面负责，各安全责任人员负责落实具体情况。
3、环境保护措施
施工中注意保护自然和生态，水资源的开发，要持许可证并报有关管理部门备案，不随便拆堵水利设施，要保护好河渠，不污染水源，拆建工程要恢复原貌。
1）、清理场地废料和土方工程的弃方处理，按图纸规定或监理工程师的指示在适当地点设置弃土场（堆）。
弃土场设置力求少占地，并结合荒地遭田。
2）、在施工期间修建一些临时排水渠道，并于永久性设施相连，且不引起淤积和冲刷，始终保持工地的良好排水状态。
3）、加强与气象部门的联系及时与气象部门联系，及时了解天气动态，以便作好施工安排。
七、文明施工
1、文明施工管理
成立文明工地领带小组，负责文明施工管理制度的制定、对文明施工进行突击检查。
树立企业文化，创建文明工地。
2、文明施工措施
1）、积极开展文明施工窗口达标活动，施工范围内隐蔽设施的设置以及所采取的相应安全措施符合有关规定。
2）、施工现场做到挂牌施工和管理人员佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须清洁文明。
工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作。
3）、严格按规范施工，施工现场周围道路平整无积水。
对施工便道要经常洒水，防止尘土飞扬并做好施工用水的处理工作，保证施工现场道路场地整洁。
4）、建立奖惩制度，保证文明施工管理措施的落实，责任到人，奖惩有罚。
对保持好的作业队伍和个人奖励，对不好的作业队和个人进行处罚。
5）、工程完工后，在规定时间内拆除工地围栏、安全防护设施和其他临时设施，清除设备、多余材料和垃圾等，并将工地及周边环境清理整洁，做到供完料场地清洁，达到业主和监理工程师满意的程度。
6）、注意工地卫生。
附表1：
路基填石及土石混填试验段施工工艺流程图
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