EPS颗粒混合轻质路基施工工法

EPS颗粒混合合轻质路路基施工工工法江苏省交交通工程程集团有有限公司司李善超2013年3月30日1.工法产生生的背景景随着国民民经济持持续快速速发展，，我国公公路和城城市道路路大批改改建、扩扩建或新新建，需需大量的的土方，，若采用用传统的的“借土土回填””施工方方法，将将破坏了了大面积积原生植植被和大大量现有有耕地资资源，造造成资源源消耗和和环境破破坏，并并且土地地越来越越成为稀稀缺资源源，““借土回回填”施施工方法法已难以以为继。。另一方面面，许多多环境问问题逐步步显现且且日益突突出。在在大型建建设工程程、内河河航道和和海岸工工程清淤淤整治过过程中产产生了大大量的废废弃土方方，需占占用大量量的堆放放用地，，破坏生生态，污污染环境境。同时时在生活活和生产产过程中中产生了了大量的的EPS废弃物，，由于EPS难以降解解，是典典型的““白色””污染。。江苏交工工1.工法产生生的背景景利用“EPS颗粒轻质质混合料料”新技技术，可可以改良良利用废废弃土方方和EPS废弃物，，使之成成为合格格的路基基填料。。该新技技术的应应用，既既解决了了公路与与城市道道路工程程建设所所需的土土源问题题，又解解决废弃弃物合理理处治，，满足了了环境保保护和实实现可持持续发展展的现实实要求。。江苏交工江苏省交交通工程程集团有有限公司司2.工法特点点2.1废物利用用。用EPS轻质混合合料作为为公路路路基填料料，它可可以实现现废物利利用，节节省了工工程的投投资成本本，实现现废物再再生和循循环利用用。2.2质量可靠靠，节约约成本。。采用EPS轻质混合合料作为为公路路路基填料料，减小小了路基基的荷载载，改善善（软弱弱）地基基受力性性状，保保持路基基稳定、、耐久性性。同时时有效地地减小路路基在施施工期内内的沉降降和工后后沉降，，弱化地地基处理理，节省省工程建建设投资资。江苏交工江苏省交交通工程程集团有有限公司司2.工法特点点2.3有利环保保。可避避免废弃弃土方堆堆填占地地和非降降解EPS污染环境境，以及及由于大大量借土土而造成成的生态态与环境境破坏问问题，有有利于环环境保护护。2.4效益显著著。既可可节约路路基土方方的购置置运输费费用，又又可节约约废弃土土方的土土地占用用费和废废弃EPS处理费用用，社会会经济和和环保综综合效益益显著。。江苏交工江苏省交交通工程程集团有有限公司司3.工艺原理理EPS颗粒轻质质材料指指由EPS球形颗粒粒、土、、水泥（（固化剂剂）与适适量的水水均匀拌拌合而成成的一种种混合轻轻质土工工材料（（EPS是发泡聚聚苯乙烯烯的英文文缩写）），其中中水泥水水化硬结结后和土土形成骨骨架，提提供混合合料的强强度，EPS球形颗粒粒形成空空室，减减小混合合料的密密度。施工中，，利用““EPS颗粒混合合轻质土土的生产产装置””（专利利号ZL201120117639.X）,把EPS颗粒、土土、水泥泥与适量量的水均均匀拌和和成一种种混合轻轻质土工工材料，，车运输输到现场场，分层层摊铺压压实，养养护后固固化形成成具有需需要强度度的整体体EPS颗粒混合合轻质路路基。江苏交工江苏省交交通工程程集团有有限公司司3.工艺原理理与天然土土方相比比，EPS颗粒混合合轻质土土有2个重要特特性：①①轻质：：组成成成分EPS颗粒密度度极小（（约0.015~0.02g/cm3），从而而大大降降低混合合土的容容重；②②高强：：掺入水水泥等固固化剂，，可增加加组成材材料的粘粘结性和和密实度度，从而而提高强强度减小小变形。。为防止雨雨水冲刷刷，保证证EPS颗粒混合合轻质路路基的稳稳定性，，一般在在其外围围采用灰灰土作为为路基包包边土进进行防护护。EPS颗粒混合合轻质路路基一般般结构如如下图。。江苏交工江苏省交交通工程程集团有有限公司司3.工艺原理理EPS颗粒混合合轻质路路基结构构示意图图1-泄水孔2-盲沟3-封顶层4-土质护坡坡5-土质路拱拱6-隔离层7-EPS颗粒混合合轻质填填料8-反滤层江苏省交交通工程程集团有有限公司司4.关键技术术创新点点与操作作要点施工工艺艺流程图图EPS轻质路基土拌合配合比设计废弃土方处理材料准备废弃EPS处理施工准备场地清理地基处理测量放样摊铺碾压整平路基质量检测轻质土养护江苏省交交通工程程集团有有限公司司4.关键技术术创新点点与操作作要点4.1关键技术术创新点点4.1.1废弃土方方处理针对废弃弃土种类类和性质质，分别别采用不不同的方方法处理理。对于于砂性土土质一般般采用打打堆晾晒晒减水方方法处理理；对于于粘性土土质采用用快速泥泥水分离离方法处处理，具具体如下下图所示示：在施施工现场场选址砌砌筑矩形形水槽，，底部布布设水平平排水通通道，然然后在水水平通道道上架设设竖向排排水通道道，设置置抽真空空装置和和透气装装置，由由此形成成相互连连通的透透气真空空排水体体系。在在抽真空空过程中中，通过过透气装装置调节节真空度度，保证证真空负负压有效效传递，，从而快快速排水水降低含含水率。。废弃土方的含含水量降至易易于拌合为宜宜。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点废弃土方快速速泥水分离处处理示意图江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点4.1.2EPS颗粒混合轻质质填料拌合EPS颗粒混合轻质质材料的拌合合利用专门研研制的拌合机机械（自动控控制原料土、、水泥、水和和EPS颗粒的进料计计量）进行拌拌合。①均匀性②连续性江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点4.2操作要点4.2.1准备工作1施工组织2地基清理3测量放样4废弃土方处理理5废弃EPS处理废弃EPS可在废品回收收站点收购后后，用封闭式式自卸车运输输至施工现场场存放；运输输过程中表面面铺盖蓬布，，以免EPS被风吹散。将将收集到的EPS用传动装置送送入专门设计计的粉碎机粉粉碎，粉碎后后颗粒进入出出口处进行自自动筛分，粉粉碎所得EPS颗粒粒径3～5mm，适用于施工工应用。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点6配合比设计EPS颗粒混合轻质质土的配合比比是指确定废废弃土、EPS颗粒、固化剂剂和水所占的的比例，依据据道路路基设设计要求，需需要对强度、、密度、操作作性能性等要要求进行选择择。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点4.2.2EPS颗粒混合轻质质填料拌合1EPS颗粒混合轻质质材料的拌合合利用专门研研制的拌合机机械进行拌合合。2由于EPS颗粒的质量较较小，宜现场场粉或发泡处处理，以减小小EPS颗粒的运输成成本。3EPS颗粒混合轻质质材料拌和过过程中应剔除除粒径大于3cm的EPS粗粒料，严格格控制各种原原料(土、EPS颗粒、水泥和和水)的计量。4拌合料的含水水量控制：正正式拌合前必必须进行试拌拌，试拌符合合要求后方可可正式拌合。。一般在晴天天或、大风时时，可增加4-6个百分点，正正常天气含水水量可增加3个百分点，视视具体天气条条件而定。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点5每个台班正式式拌料前应进进行设备检验验，保证土、、EPS颗粒、水泥和和水的进料计计量同步进行行，如发现问问题必须进行行检查修复，，排除故障后后再进行拌合合。拌合过程程中为防止原原料土结块堵堵塞进料孔，，必须安排专专人进行查看看，并保证进进料顺畅，如如发现进料孔孔堵塞时，必必须及时排除除，停止搅拌拌，待所有进进料口工作正正常后，重新新进料搅拌，，同时检查堵堵料前的搅拌拌料均匀程度度，对不合格格料要剔除，，或重新回笼笼搅拌。6EPS颗粒进料时必必须采取密封封措施，防止止EPS颗粒飞扬造成成对环境的影影响。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点4.2.3EPS颗粒混合轻质质填料运输运输方式要因因地制宜，宜宜采用自卸汽汽车运输，在在运输途中应应防止EPS颗粒飞扬，必必须采取覆盖盖措施。4.2.4EPS颗粒混合轻质质填料摊铺1EPS颗粒混合轻质质料摊铺前应应先放样，划划出路基边线线、土质护坡坡界线、盲沟沟位置等。边边线要准确、、顺直、弯道道要圆顺。2摊铺前需要测测定标高，以以便控制填筑筑层的摊铺厚厚度，松摊铺铺厚度控制在在25cm。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点3EPS颗粒混合轻质质路基应分层层摊铺，每个个作业段的摊摊铺长度应保保证在水泥初初凝前完成碾碾压，从拌合合料出料到碾碾压完毕一般般应控制在3小时以内（小小于水泥土的的初凝时间））。4摊铺前检查上上一层轻质土土层表面成型型状况，如果果表层有2-3cm的松动层，则则可先洒一些些水再撒少量量的水泥，再再使之与新填填筑层一起压压密压实；如如果上一层轻轻质土表层扰扰动较为严重重，应刮除严严重扰动区域域，进行重新新摊铺、重新新压实处理。。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点4.2.5EPS颗粒混合轻质质填料压实1摊铺后的EPS颗粒混合轻质质填料必须在在水泥初凝前前及时碾压，，以防止水泥泥凝固失去粘粘聚力和水分分蒸发而影响响压实效果。。2碾压结束后，，应使EPS颗粒混合轻质质填料处于最最佳含水量范范围内。3每层EPS颗粒混合轻质质填料碾压结结束后，应用用灌砂法检验验压实度，检检测频率参照照路基施工技技术规范。4每填筑三层EPS颗粒混合轻质质填料进行取取芯抗压检测测，每个填筑筑的EPS颗粒混合轻质质填料全部填填筑完毕后进进行现场的弯弯沉测试，检检测频率参照照路基施工技技术规范。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司4.关键技术创新新点与操作要要点4.2.6EPS颗粒混合轻质质路基的养护护EPS颗粒混合轻质质路基每层养养护的时间5～7天，养护期间间保湿是关键键。江苏省交通工工程集团有限限公司5.工程应用情况况在泰州长江公公路大桥F01标项目，利用用泰州大桥锚锚锭沉井废弃弃土方，采用用“EPS颗粒轻质混合合料”新技技术，深入研研究EPS颗粒轻质土配配合比，使之之成为合格的的路基填料，，成功地填筑筑了高速公路路路基，取得得了较好的经经济、社会和和环境效益。。江苏省交通工工程集团有限限公司5.工程应用情况况在桐乡市高桥桥至火车站公公路改建工程程和南湖区七七星至大桥公公路大桥段右右半幅工程项项目施工中，，采用“EPS颗粒轻质混合合料”新技技术，从废弃弃物再生工艺艺、EPS颗粒混合轻质质土配合比设设计及其路基基（底基层））施工工艺等等多角度开展展了技术研发发，成功地把把EPS颗粒轻质混合合料应用在实实际工程中，，取得了良好好的效益。江苏交工江苏省交通工工程集团有限限公司6.社会经济效益益11.1社会效益1本工法可大量量处理废弃土土方和各类废废弃EPS泡沫塑料，实实现废物再生生和循环利用用，社会效益益显著。2本工法可避免免废弃土方堆堆填占地和非非降解EPS污染环境，以以及由于大量量借土换土