膨胀土渠道水泥改性土换填施工工作方案

1、一、编制依据-1 -二、编制范围-2三、工程概况四、施工工艺原理2五、施工工艺流程及操作要点35. 1工艺流程5. 2施工进度安排-3-53施工工艺-3-六、质量控制要点七、保障措施771施工机械设备保障措施-1-8-87. 2人力保障措施73技术及质量保证措施74管理及进度保证措施膨胀土渠道水泥改性土换填施工工作方案一、编制依据本标段的施工技术要求主要依据现行水利水电工程的有关规程、规范，业主 相关发文和参考南水北调中线一期工程总干渠南阳膨胀土试验段的试验成果进 行编制。依据的主要规程规范如下：土工合成材料测试规程sl/t235-1999土工试验规程sl/t237-1999堤防工程施工规范s

2、l260-98渠道防渗工程技术规范sl18-2004碾压式土石坝施工规范dl/t5129-2001水利水电工程岩体观测规程dl5006-2007工程建设标准强制性条文(水利工程部分)岩土勘察规范gb 50021-2001建筑地基与基础工程施工及验收规范gb 50202-2002膨胀土地区建筑技术规范gbj 112-87公路工程无机结合料稳定材料试验规程jtg e51-2009南水北调中线一期工程渠道工程施工质量评定验收标准(试行)南水北调屮线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法nsbd-zxj-4-01南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术nsbd-zxj-2-01 及施工过程中还应

3、遵循其它相关规程、规范。二、编制范编制范围：本该工作方法适用于南水北调鲁山北段标段内所有膨胀土渠道水泥改性土换填段落,主要桩号为：sh(3) 12+320sh(3) 13+080、sh(3) 14+050sh (3) 19+707,处理段落总长度6467m。三、工程概况木渠段内分布的膨胀岩土主要为上第三系洛阳组(nil)粘土岩和第四系中 更新统粉质粘土(dlplq2)。上第三系膨胀岩的分布长度为6. 467km,占本渠段 长度的83. 5%,第四系膨胀土的分布长度约2. 36km,占本渠段长度的30.5%。上 第三系软岩有4段,均具弱膨胀性，分布长度6. 467km。膨胀土有1段，长2. 36

4、km, 具弱膨胀性。粘土岩多具膨胀性，口以弱膨胀为主，次为中等，局部为强；粉质 粘土一般具弱膨胀潜势。膨胀岩土的膨胀潜势在空间分布上的随机性较大，表明 其膨胀性在水平方向和乖直方向的不均匀性，均需要进行改性土换填施工。四、施工工艺原理因膨胀土具有遇水膨胀、失水干缩的特性，采用稳定土拌和机等掺拌设备, 在膨胀土料中掺入适量的水泥，使二者充分拌合并发生物理及化学反应，改变膨 胀土的力学性质，使其强度和水稳定性大大提高，膨胀性得到控制。碾压后形成 的换填层，一方面可隔离大气与膨胀土基础的直接作用，另一方面吸收基面的膨 胀潜能，降低原膨胀土基础自身因含水量变化而产生的胀缩应力，防止膨胀土边 坡产牛滑坡

5、。渠道水泥改性土换填施工工法，在膨胀土地区通过对开挖料进行改性，减少 对非膨胀土的需求。在施工屮具有操作简便的特点，可以做到连续施工，适宜开 展大规模的施工。五、水泥改性土施工工艺5. 1工艺流程取土场选择及降排水一土料开采运输及二次倒运一土料堆放及翻晒一碎土 -水泥土拌制一改性土运输一摊铺一碾压一取样检测一下一层填筑。5. 2施工进度安排木标段4%水泥改性土换填共41.8万i，现己完成5万忙，渠道改性土换填剩余 36.8万沖，2012年6月14h开始施工，计划2013年3月20h完成，根据已开挖完 成的断而和渠堤填筑完成的断而合理安排改性土填筑作业而。2012年年度节点目 标为完成改性土换填

6、37万方，完成全部工程量的88%,具体进度计划详见附图。5. 3施工工艺技术5. 3. 1 土料检验及施工工艺试验在施工之前，首先通过室内试验取得弱膨胀土或中膨胀土土料的物理指标参 数，包括粘粒含量、塑性指数、膨胀率、水泥掺量等。根据室内试验取得的参数, 进行现场碾压施工工艺试验，确定碾压机械及铺土厚度、碾压遍数、压实机械等 参数。这些参数在施工屮进行验证，并根据实际情况进行调整。2012年5月汨-5日项目部在标段内改性土搅拌站1 #营地内进行水泥改性土 牛产性工艺试验，取得结论并上报监理认可，可作为现场施工依据。具体施工技 术参数如下：土料来源：三街取土场和辛集取土场水泥来源：天瑞汝州p*0

7、42. 5水泥水泥含量：4%松铺厚度：30cm碾压遍数：8遍（单程为1遍，往返为两遍）水泥土控制含水量:(15.7+1.0) %-(15. 7+3.0) %水泥土控制干密度:1.75g/cm35. 3.2取土场选定和降排水根据设计蓝图要求，本标段选定三街取土场和辛集取土场作为改性土的主要 土源，经试验检验测定，土场自由膨胀率符合设计要求，但土场地下水位较高， 天然含水量达到23%超过设计要求，必须对土场进行降排水和必要的晾晒。取土 场范围内间隔15ni采用挖机开挖排水沟，排除地下水，降低土料的含水量。5. 3. 3 土料开采运输土料的开采根据现场施工组织和施工场地的不同，可分为临吋性堆放和直接

8、 堆放。临时性堆放，是指从渠道开采的含水量大的弱膨胀土土料运至指定地点分区 堆放并临时晾晒，在进行改性土制备前，用挖掘机挖装、自卸汽车运输，将土料 转运至拌合场。直接堆放，是指在渠道施工过程屮工作面能够做到连续作业， 将从渠道开挖出来的含水量合适的土料直接运至拌合场堆放。5. 3. 4 碎土对于堆存的土料采用碎土机进行碎土，碎土机就近布置在储料场附近，碎土前先 检测土料的含水率，碎土前的土料含水率控制在最优含水率范围内。碎土后的土 料粒径符合最大粒径不大于10cm, 10cm5cm粒径含量不大于5%, 5cm5nini粒 径含量不大于50%的要求（不计姜石含量）。如果有粒径过大的土块则采用集料

9、 斗上方的过滤筛筛分剔除，筛孔尺寸控制在10cm*10cm以下。碎土机碎土5. 3. 5水泥改性土拌制本标段改性土工程量达到4. 6万方，数量大，因此采用稳定土拌和机集中拌制，根据水泥改性土生产性工艺试验，拌制水泥含量为4%的改性土。根据生产性试验确定的水泥掺入量、最优含水率、加水量等参数配置改性土 配料单，拌和站根据试验室配制监理工程师确认的改性土配料单进行拌制，成品 改性土的控制含水率控制在最优含水率+1%+3%之间。水泥改性土成品料的质量 通过样品水泥含量的平均值与水泥含量标准差评价评定。成品料水泥含量采用 edta滴定法测定，其水泥掺量平均值不得小于设计掺量，标准差不大于0. 7。拌

10、和合格的水泥土及时运至现场进行填筑，从拌和完成到碾压完成时间间隔不大于 4小时。5. 3. 6泥土运输改性土拌和站至填筑工作而之间的施工便道保持畅通，局部破损严重的地段 施工前处理完成。施工采用215t自卸车运输至填筑工作面，釆用“进占法”卸 料，严禁重车在作业面上转弯、掉头。5. 3. 7改性土料摊铺摊铺时采用推土机铺料推平，平地机精平。根据设计1:2坡比和垂直换填厚 度为1.0米进行换算可得，设计水平填筑宽度为2. 236米，填筑层坡脚为基准顶部 超填不小于300mm,为便于机械化施工层面超填宽度不小于900mm,即水平填筑宽 度不小于3.136米，超填坡比不小于1:1.5或与渠道设计坡比

11、一致。在铺料过程中, 严格按照碾压试验的参数控制铺料厚度虚铺30±2cm进行铺筑，在填筑区域两侧 设置标尺杆进行控制铺土厚度，用插钎法检测，填筑宽度可采用尺杆或全站仪控 制。沿渠线纵向施工段结合面用不小于1： 6的坡面过度，不同掺量的改性土纵向 结合面的坡度不小于l:10o采用20t凸块振动碾进行碾压，沿渠道轴线方向前进、后退全振错距法碾压, 前进、后退一个来回按两遍计，碾压遍数为8遍，碾迹重叠宽度不小于20cm,碾 压速度控制在24km/h范围内，开始碾压时慢速行走。对于边角接头处大型机械 碾压不到、易漏压的地带，由人工采用蛙夯或冲击夯等小型设备夯实。每层填土 完成后，必须在4个小

12、吋内完成质量检测，检测采用环刀法取样检测，68小时 内完成上层土覆盖，若不能及时跟进，要对填筑面和建基面做好防雨和保湿等施 工期的保护措施，避免大型施工设备在其上行走。5. 3.9削坡在换填完成后，人工配合挖掘机进行削坡。由有经验的挖掘机操作人员按样 槽进行削坡，削坡方向垂直于渠道轴线，由上至下顺坡进行。土料拢集于坡下后, 装车运出施工现场，根据监理工程师的指示堆放。削坡时应预留510cm的薄土 层。预留的薄土层削坡时，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20価 的钢板作为“刮 板”，长度同挖掘机斗宽，宽度约为15cm ,前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于 渠道轴线，沿坡长自上而下的将预留的薄土层刮除，人工

13、用平头铁锹将坡面遗留 的松土清至挖掘机附近，随“刮板”拢堆。在坡面上钉木桩，每5ni作为一个断 面，按坡度放样，在桩位上間定尼龙线，挂线后进行钉桩加密，人工进行坡面整 理，直至坡而平整度和坡度符合规范要求。六、质量控制要点水泥改性土填筑施工过程中容易出现的问题有：土料拌合不均、层间结合面 风干、漏压、弹簧、剪切破坏等。采取以下措施预防：1、严格按照改性土配料单拌制，严格控制土料含水率，当土料不合格要采 取翻晒或洒水等措施，保证土料含水率控制最优含水率的-23%之间。除此必须 严格控制土料粒径符合要求。2、填筑时采用进占法施工，由于换填的厚度小，填土时运输车辆在同一工 作面反复碾压，造成土料剪切

14、破坏及弹簧土。在边坡换填时，为减少运输车辆对 填筑面的反复碾压，用推土机推送。3、结合面处理。在碾压时，由于受天气影响，填筑层表面风干很快。为保 证层间结合，在进行上一层铺土施工之前，对结合面进行洒水。4、水泥掺量、拌合均匀度、土料含水量、粒径、拌和用水量、拌和遍数直 接影响水泥改性土的质量。在制备水泥土时严格按照试验参数进行拌制，严格进 行检测。5、水泥改性土拌制完成后，在现场取样检测拌和质量，检测吋主要检测拌 和均匀度以及水泥含量、含水量是否满足要求。6、摊铺时水泥改性土的含水率高于最佳含水率的+1.0%+3.0%,以补偿 在摊铺及碾压过程中的水分损失。7、雨季施工应特别注意天气变化，避免

15、使水泥和混合料受到雨淋。降雨时应停止施工，已经摊铺的水泥土快速碾压、封面并覆盖。七、保障措施7. 1施工机械设备保障措施为保障改性土施工机械要求，本标段增加挖掘机2台，装载机2台，压路机2 台，自卸车10辆，増加后本标段改性土施工配置的机械设备如下表：序号投入机械设备单位数量备注1改性土拌和系统套22n15t自卸车辆30320t振动碾台44推土机台45平地机台26装载机台47挖机台48洒水车辆29小型振动碾厶210全站仪套211试验检测设备套17. 2人力保障措施为保障改性土施工管理人员和机械设备人员的要求，本标段现场管理人员3 名，设备司机16名，增加后本标段改性土施工配置的人员如下表：序号

16、投入施工人员单位数量备注1现场管理员名122技术员名43质检员名44实验员名65测量员名46安全员名27普工名208运输车驾驶员名609重机工名1010电工名211拌和设备操作手名107.3技术及质量保证措施（1）改性土技术方案根据施工特点和实际情况不断优化，确保施工技术的 先进性、实用性和高效性；（2）根据业主下发的改性土施工工法及技术要求，制定科学、详细的施工 组织设计和作业指导书，对施工班组做好技术交底工作，把好施工过程中的各个 环节和关口 ；（3）由技术人员负责的现场实施工作，以确保不出现技术方案的失误，并 杜绝由于技术方案不当造成的停工、返工等；（4）在整个施工操作过程中，要贯穿工前交底，工中有检查、工后有验收 的“一条龙”操作管理办法，做到施工操作程序化、标准化、规范化，确保施工 质量；（5）执行岗位责任制度，“谁施工谁负责工程质量”，以优良的工作质量来 保证优良的施工质量；7. 4管理及进度保证措施（1）在改性土总体计划控制下，编制月进度计划，并将木月计划分解为周 计划，每周召开一次现场协调会，及时解决劳动力、机械设备、施工材料、图纸、 资金等方面存在的问题