世纪大道-石灰固化土QC成果

1、石灰固化土在公路路基施工中的质量控制发布单位：天津第一市政公路工程有限公司小组名称：滨海新区中部新城世纪大道项目QC小组发 布 人：张路泉发布时间：2014.06 一、课题题概况天津滨海海新区中中部新城城南起步步区市政政基础设设施一期期工程施施工一标标段世纪纪大道工工程位于于滨海新新区中部部新城南南起步区区内，全全长约1255m，红线宽宽度50m。（一）工工程概况况世纪大道道道路工工程路基基为80cm5%灰土固化化土+30cm4%石灰土+60cm山皮土替替代传统统道路路路基的40cm8%石灰土+40cm碎石垫层层+30cm4%石灰土+60cm山皮土的的结构形形式。一、课题题概况（二）课课题背景

2、景传统道路路路基断断面图世纪大道道现路基基断面图图离子液体体固化剂剂的使用用原理是是：固化化剂能使使水发生生电离，在黏土土颗粒表表面诱发发离子的的交换，使土壤壤颗粒表表面被束束缚的水水大部分分以自由由水的形形式排走走，从而而减少土土壤颗粒粒与水的的吸引作作用。起起到减少少石灰固固化土的的膨胀和和收缩，增大石石灰固化化土的强强度，改改善其渗渗透性的的作用。本工程使使用的固固化剂为为建设单单位指定定的美国国进口路路邦EN-1电离子溶溶液类固固化剂。该产品品具有用用量少、易于运运输、施施工方便便等优点点，并且且早期和和后期强强度易于于控制，对土的的适应性性强。一、课题题概况（三）固固化剂介介绍二、Q

3、C小组概况况小组名称滨海新区中部新城世纪大道项目QC小组活动时间2013.4-2013.7课题类型现场型受QC教育情况平均45小时注册号SZY-2013-02成员概况及责任分工姓名职务年龄文化程度组内分工朱世明项目经理36本科组长：全面负责刘涛总工31本科副组长：现场施工张路泉技术员28本科组员：资料收集，成果发布党雪鹏技术员28本科组员：资料收集张鹏技术员26本科组员：现场施工陈璐试验员29大专组员：试验张连凯测量员30大专组员：测量高健安全员29大专组员：现场施工李世刚技术员33本科组员：现场施工刘婷婷技术员31大专组员：资料收集制表人：张路泉泉制制表表时间：2013.4.11理由一目前石

4、灰固化土在工程中得到小范围的应用， 石灰固化土的应用减少道路的直接投资成本。充分利用路基原土,有效降低开挖、外运费及人工机械成本，是未来路基施工的发展方向。理由二我项目首次进行石灰固化土施工，通过对石灰固化土施工的质量控制和技术改进的摸索和总结，为今后的同类工程施工积攒施工经验。理由三天津滨海新区中部新城毗邻渤海湾，本工程区域为退海地主要为盐池，沿线地势低洼，水系发达，地下水位高，土含水量大、压缩性高严重影响路基土方施工 质量控制。基于以上3点理由确定本次小组活动课题为“石灰固化土在公路路基施工中的质量控制”。三、选题题理由四、现状状调查我小组在在路基施施工前对对其他在在滨海新新区施工工的兄弟

5、弟单位公公路工程程应用石石灰固化化土的施施工情况况进行调调查，共共收集了了66条问题信信息，并并将石灰灰固化土土施工中中产生的的问题归归纳总结结为五类类，做出出统计调调查表如如下。石灰固化化土质量量调查频频数统计计表序号检查项目频数频数频率（%）累计频率（%）1表面裂缝343451.551.5%2局部弹软225633.384.8%3隆起开裂5617.692.4%4表层脱离现象3644.597%5其他2663100%6合计6666100100%制表人：党雪鹏鹏制制表时间间：2013.4.28四、现状状调查根据调查查统计表表得出排排列图6655443322110100908070605040302

6、0100频数累计频率率（%）N=663422532根据以上上调查表表，绘制制排列图图。从排排列图中中可以看看出表面裂缝缝和局部弹软软是影响石石灰固化化土质量量的主要要问题。51.584.892.497局部弹软软表面裂缝缝隆起开裂裂表层脱离离现象其它排列图制图人：党雪鹏鹏制制图图时间：2013.4.28五、目标标确定总目标：探索和和总结石石灰固化化土的施施工工艺艺及方法法，总结结出一套套具有指指导性的的作业标标准，指指导日后后施工。目标值弯沉值小小于200（1/100mm）压实度大大于97%六、目标标确定依依据根据城镇道路路工程施施工验收收规范（CJJ1-2008）的要求求：固化化土压实实度达9

7、6%以上，路路基弯沉沉值小于于266.2（1/100mm）。本小组制制定目标标：压实实度达97%以上，弯弯沉值小小于200（1/100mm）。七、原因因分析表面裂缝局部弹软养护初期期缺乏交通管管制人员缺乏新工艺的施工操作能力拌和次数较少固化剂喷洒不均匀原材料含水量控制不当拌和不均匀石灰消解不充分碾压的遍数、速度、顺序不到位施工人员对工序质量控制要求不达标水酸性过大降雨后路槽积水，局部过湿施工期间气温过高，蒸发量大末端因素素达不到最佳含水量对排列图图找出的的问题用用关联图图进行原原因分析析共找出出7条末端原原因制表人：刘涛制制表时时间：2013.5.5原材进场验收和检测不达标拌和方法不合理施工材

8、料料质量控制制不到天气因素虚铺厚度不当碾压方法不当路基出现现松散网裂状状况碾压效果不佳固化剂与与土壤反应应不彻底确认方法资料调查标准要求设计图纸、相关技术规范确认内容达不到最佳含水量分析 实践证明含水量小时结构材料松散、稳定性差、不宜压实,含水量较大时则碾压成型困难,产生较大的轮迹、拥包、弹簧等现象,达不到规定的压实度、平整度。含水量在结构施工过程中起着非常重要的作用,所以我们在施工过程中要重视并严格控制含水量。确认结论八、要因因确认确认一：达不到到最佳含含水量要因为了验证证从关联联图找出出的7条因素，我小组组以100m石灰固化化土施工工情况为为依据，对各个个因素逐逐一加以以确认。确认方法现场

9、调查、理论分析标准要求设计图纸、相关技术规范确认内容碾压方法不当分析 固化剂加入水中后，其初始作用如同分散剂，具有增塑性，对碾压要求高。采用常规的碾压方案不能满足施工质量要求。 确认结论八、要因因确认确认二：碾压方方法不当当要因确认方法现场调查、理论分析标准要求人员对新材料的性能、检测标准及施工控制方法熟练掌握确认内容人员缺乏新工艺的施工操作能力分析 施工作业队的拌和机操作手、压路机操作手缺乏新工艺的施工经验，试验员对固化剂的性能、检测标准及施工控制方法不够了解，若不进行细致系统的培训会对质量控制造成不良影响。 确认结论确认三：人员缺缺乏新工工艺的施施工操作作能力八、要因因确认要因确认方法现场

10、调查、试验分析标准要求设计图纸、相关技术规范确认内容原材进场验收和检测不达标分析 拌合现场储存的原材料进场后根据验收规范对其手续和各项检测指标进行检测。对石灰的钙镁含量、现场工程用水的酸碱性和素土塑性进行检测。工地试验室器材齐全，试验员经验丰富。对石灰、素土和水的验收能控制较好。 确认结论确认四：原材进场场验收和和检测不不达标八、要因因确认非要因确认方法现场调查标准要求一定的管控措施保证石灰固化土基层成型确认内容路基出现松散网裂状况分析 施工完成后，首先在路口设置必要的警告标志，其次设置有效路障，如堆土坝等限制通行措施，同时配备专职的交通人员疏导交通，从而有效地保证了石灰固化土的成型。 确认结

11、论确认五：路基出现现松散网网裂状况况八、要因因确认非要因八、要因因确认确认六：拌和方方法不合合理确认方法现场调查标准要求设计图纸、相关技术规范确认内容拌和方法不合理分析 固化剂与5%石灰土拌合宜采用宝马拌和机充分拌和，细粒土应尽量粉碎。若固化剂与5%石灰土拌和不均匀，则固化剂不能彻底与土壤发生离子化作用。固化剂与土壤颗粒发生离子交换不彻底，不能使土壤颗粒表面被束缚的水大部分以自由水的形式排走，从而减少土壤颗粒与水的吸引作用。即不能起到减少石灰固化土的膨胀和收缩，增大石灰固化土的强度，改善其渗透性的作用。确认结论要因确认方法现场调查标准要求设计图纸、相关技术规范确认内容天气因素分析 通过调查往年

12、该月份滨海新区中部新城历史天气发现该段时期，气温较高，但雨水较多。我方派专人跟踪天气变化。采取措施错峰施工，早晨和下午施工，防止高温作业。降雨时及时用防渗土工布苫盖路基的方法避免路基过湿。同时路槽边侧开挖排水沟渠，保障路基降水及时排除。 确认结论确认七：天气因因素八、要因因确认非要因九、制定定对策序号要因提出对策对策分析比较分析确认对策1人员缺乏新工艺的施工操作能力对人员进行新工艺的施工操作的培训。针对性强，可操作性强，保证率高。对策一比对策二更加科学合理，符合实际需要。选择对施工人员进行详细的技术交底不能保证施工人员操作能力满足施工需要。2固化土混合料达不到最佳含水量增加固化土混合料拌和次数

13、以达到最佳含水量。可操作性强，但不易达到目的，收其他因素影响大。对策一与对策二比较，对策二更可靠。严格检测素土、灰土及固化土含水量并采取相应措施确保达到最佳含水量可靠性强，操作复杂但便于达到目的选择对策评价价表我小组运运用5W1H的方法根根据4条要因开开展了活活动，进进行专项项研究，对于每每条要因因进行了了分解，制定了了对策，明确了了目标及及措施，完成时时间和责责任人。九、制定定对策序号要因提出对策对策分析比较分析确认对策3拌和方法不合理复拌灰土，分2次喷洒固化剂并拌和固化土混合料。可靠性强，保证率高。对策一比对策二有更强的操作性，且经济可靠。选择降低拌和机速度，增加拌和次数。可行但不经济。4

14、碾压方法不当增加碾压机械，提高碾压遍数，控制碾压速度。可行但不可靠。对策一与对策二比较，对策二更可靠。通过试验段施工确定碾压工艺参数和方法。可行性强，可靠性高。选择对策评价价表制表人：刘涛制制表时时间：2013.5.6九、制定定对策序号要因对策目标措施负责人时间地点1人员缺乏新工艺的施工操作能力对人员进行新工艺的施工操作的培训。确保操作人员针对施工方案进行正确、有效操作。组织人员进行新工艺的针对性培训。党雪鹏施工准备阶段现场和项目部2达不到最佳含水量严格检测素土、灰土及固化土含水量并采取相应措施确保达到最佳含水量。确保压实度 97%1、测定素土含水量。2、测定5%灰土含水量。 3、精确计算固化

15、剂稀释水量。4、测定固化土混合料含水量。陈璐施工阶段现场3拌和方法不合理复拌灰土，分2次喷洒固化剂并拌和固化土混合料。细粒土粒径不大于15mm，固化土混合料拌和颜色一致1、两次均匀喷洒固化剂。2、优化拌和方案，复拌灰土，分2次拌和固化土混合料。张路泉施工阶段现场4碾压方法不当通过试验段施工确定碾压工艺参数和方法。灰土固化土碾压方案通过有关各方审核严控碾压机械碾压速度，通过试验段确定松铺系数、碾压遍数等工艺参数。刘涛施工阶段项目部制表人：刘涛制制表时时间：2013.5.6对策策表表十、实施施针对新工工艺的机机械使用用方法，碾压遍遍数及相相关问题题，我们们组织了了管理人人员对施施工操作作人员进进行

16、了机机械的应应用及工工序质量量控制方方法的培培训（如如下表），通过过培训使使相关人人员能够够真正掌掌握机械械的使用用要求。实施一：组织人人员进行行新工艺艺的针对对性培训训培训人员培训内容培训时间培训人数培训效果机械员及操作手拌和机、洒水车、压路机等机械使用方法和规范要求24课时8良好质量员各项工序质量控制方法的培训3良好试验员现场土、石灰土和混合料、含水量检测、频率、方法的培训3良好其他管理人员对施工现场完成情况进行监督、验收等有效方法的培训8良好实施效果果1：作业人人员工艺艺培训合合格率达达100%，能力评评定达合合格标准准。制表人：刘涛制制表时时间：2013.5.6十、实施施实施二：严格进

17、进行含水水量检验验，确定定材料最最佳含水水量在5%石灰固化化土施工工前，取取现场场土样进进行标准准击实试试验确定定含水量量，发现现现场素素土含水水量过大大。因此此灰土拌拌合采用用两次拌拌和。第第一次加加40-70预定剂剂量的石石灰进行行拌和，闷放1-2d使石灰充充分消解解，并与与素土中中的水反反应，减减少素土土含水量量；此后后补足需需要的石石灰，再再进行二二次拌和和。（一）测测定素土土含水量量：十、实施施实施二：严格进进行含水水量检验验，确定定材料最最佳含水水量对拌和好好的5%石灰土进进行3次含水量量和干密密度检测测，通过过试验测测得5%石灰土含含水量为为13.4%；13.6%；13.2%。取

18、平均均值为13.4%，即石灰灰土实际际含水量量。5%石灰土最最佳含水水量为14.7%。为保证有有足量的的水用于于稀释固固化剂，使其达达到一定定稀释比比例（稀稀释比例例过小，不利于于固化剂剂均匀喷喷洒）。因此，5%石灰土实实际含水水量应稍稍小于其其最佳含含水量。若5%石灰土实实际含水水量大于于其最佳佳含水量量应再次次拌和、翻晒。（二）测测定5%灰土含水水量：十、实施施通过“稀稀释水量量=（5%石灰土最最佳含水水量-5%石灰土实实际含水水量）5%石灰土的的总重量量”计算出稀稀释水量量：5%石灰土的的总重量量= 0.2m100m35.56 m1750kg/m3=1244600kg固化剂用用量= 0.

19、014%1244600kg 32.5kg 20L=0.107m3稀释水量量=（14.7%-13.4%） 1244600kg=16.18m3实施二：严格进进行含水水量检验验，确定定材料最最佳含水水量（三）精精确计算算固化剂剂稀释水水量固化土混混合料二二次拌和和后，通通过击实实试验进进行6次含水量量检测。以此确确定固化化土混合合料是否否达到最最佳含水水量（1% 2%）。测得得固化土土混合料料含水量量如下表表：制表人：陈璐制制表时时间：2013.5.6十、实施施实施二：严格进进行含水水量检验验，确定定材料最最佳含水水量（四）测测定固化化剂混合合料含水水量实施效果果2：保持在最佳含含水量允允许的范范围

20、内，保证了了压实度度碾压成型型后，检检测压实实度如下下表：制表人：陈璐制制表时时间：2013.5.6序号123456最佳含水量%14.714.714.714.714.714.7实测含水量%14.2513.7813.6414.1313.5913.8最佳与实测差值的比值%0.450.921.060.571.110.9序号12345678910平均值标准值不合格点数压实度%98.198.498.39898.298.298.397.49897.798.06970洞深mm1941891831871961911901861871911851800十、实施施选用东风风140压力式洒洒水车喷喷洒固化化剂稀释释

21、液，保保证固化化剂单位位面积喷喷洒量可可控。洒洒水车具具体参数数：自重重5吨、容积积10m3、 效率率2.5m3/h、喷洒宽宽度7m。固化土土平均宽宽度35.56m，长度100m。采用每每次喷洒洒50%的固化剂剂，分两两次喷洒洒的方式式进行固固化剂喷喷洒。通过“洒洒水车速速度=（稀释水水量+固化剂用用量） 2喷洒宽度度固化土宽宽度效率100 1000”得洒水车车速度：6.5km/h。严格要求求洒水车车按照该该速度行行驶在喷洒固固化剂稀稀释液前前要将拌拌和好的的混合料用用平地机机初平及及压路机机静压整整平，保证证洒水车车平稳行行驶。（一）两两次均匀匀喷洒固固化剂实施三：分两次次喷洒固固化剂并并调

22、整拌拌和次数数十、实施施实施三：分两次次喷洒固固化剂并并调整拌拌和次数数灰土场外外翻拌并并均匀倒倒运至路路基将晒晾的的土和石石灰用挖挖掘机拌拌和1-2遍，在堆堆拌过程程中使大大粒径土土自然滑滑落，然然后用推推土机排排压、碾碾碎，如如此反复复数遍。宝马拌和和机再次次拌和灰灰土，光光轮压路路机静压压用宝马拌拌和机将将灰土再再次拌和和，将大大颗粒打打碎。均匀喷洒洒50%稀释好的的固化剂剂（二）优优化拌和和方法十、实施施实施三：分两次次喷洒固固化剂并并调整拌拌和次数数对固化土土混合料料初拌，平地机机初平及及压路机机静压宝马拌和和机应紧紧跟洒水水车后进进行拌和和，拌和和深度深深入下承承层1-2mm以加强

23、上上下层粘粘结，拌拌和过程程中设专专人跟随随拌和机机随时检检查拌合合深度，并配和和机械操操作员进进行深度度调整。用宝马拌拌和机对对固化土土混合料料进行二二次拌和和（拌和和至少2遍）或至至固化土土混合料料拌和颜颜色一致致，同时时人工清除粒径径过大土土粒。喷洒余下下的50%稀释好的的固化剂剂对固化土土混合料料进行二二次拌和和，平地地机初平平及压路路机静压压十、实施施一、以100m为一段，喷洒50%固化剂稀稀释液后后立即进进行拌和和，再次次喷洒剩剩下的50%固化剂稀稀释液后后 进行行复拌，使固化化剂与5%石灰土充充分混合合均匀。二、以100m为一段，分两次次喷洒固固化剂，可选用用较小的的洒水车车，使

24、洒洒水车重重量较轻轻，不易易陷入拌拌和后松松软的混混合料中中，影响响固化剂剂喷洒的的均匀和和施工进进度。三、分两两次喷洒洒固化剂剂，可使使混合料料表面不不泥泞，混合料料不黏在在洒水车车的轮子子上，固固化剂稀稀释液不不溢出路路基。实施三的的优点实施三：分两次次喷洒固固化剂并并调整拌拌和次数数实施效果果3：细粒土土粒径均均不大于于15mm，固化土土混合料料拌和颜颜色保持持一致十、实施施依据以往往灰土施施工经验验，以20cm为一层施施工5%灰土固化化碾压效效果较好好，考虑虑下层固固化处理理层摊铺铺在相对对平整的的灰土层层上，因因此我QC小组将拌拌和好的的固化土土初步按按松铺系系数1.520cm松铺3

25、0cm进行摊铺铺。碾压规则则：遵循循由轻到到重，由由边到中中的原则则。碾压方式式：碾压压时第一一遍先静静压，然然后先慢慢后快，由弱振振至强振振。实施四：通过试试验段施施工确定定碾压工工艺参数数和方法法十、实施施压路机碾碾压第二二遍后，每次碾碾压后都都进行压压实度的的检测，并做详详细记录录，分清清压实度度达到97%的碾压遍遍数，以以确定合合理压实实遍数。压实度达达到规定定要求后后，用胶胶轮压路路机静压压一遍进进行光压压，用水水准仪测测量压实实后的高高程，最最终确定定松铺系系数为1.4。实施四：通过试试验段施施工确定定碾压工工艺参数数和方法法十、实施施通过以上上方式，我QC小组完完善和总总结压路路

26、机组合合方式、碾压遍遍数及碾碾压速度度（如下下表）。压路机种类机械数量碾压方式碾压遍数碾压速度（km/h）12t振动压路机2稳振11.2-1.5弱振2强振218t振动压路机2强振31.5-1.7光轮压路机2静压22.0-2.5实施四：通过试试验段施施工确定定碾压工工艺参数数和方法法制表人：张鹏制制表时时间：2013.5.6实施效果果4：此方案一一次性通通过设计计、业主主、监理理、施工工四方论论证，确确定为方方案合理理。十一、效效果检查查石灰固固化土顶面压实实度大于于等于97%目标值路基顶面面弯沉值值均小于于200（1/100mm）。业主主和监理理对检查查结果相相当满意意。十一、效效果检查查石灰固固化土