EPS颗粒混合轻质路基施工工法1

EPS颗粒混混合轻轻质路路基施施工工工法江苏省省交通通工程程集团团有限限公司司李善超2013年3月30日1.工法产产生的的背景景随着国国民经经济持持续快快速发发展，，我国国公路路和城城市道道路大大批改改建、、扩建建或新新建，，需大大量的的土方方，若若采用用传统统的““借土土回填填”施施工方方法，，将破破坏了了大面面积原原生植植被和和大量量现有有耕地地资源源，造造成资资源消消耗和和环境境破坏坏，并并且土土地越越来越越成为为稀缺缺资源源，““借借土回回填””施工工方法法已难难以为为继。。另一方方面，，许多多环境境问题题逐步步显现现且日日益突突出。。在大大型建建设工工程、、内河河航道道和海海岸工工程清清淤整整治过过程中中产生生了大大量的的废弃弃土方方，需需占用用大量量的堆堆放用用地，，破坏坏生态态，污污染环环境。。同时时在生生活和和生产产过程程中产产生了了大量量的EPS废弃物物，由由于EPS难以降降解，，是典典型的的“白白色””污染染。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、、水泥与适适量的水均均匀拌和成成一种混合合轻质土工工材料，车车运输到现现场，分层层摊铺压实实，养护后后固化形成成具有需要要强度的整整体EPS颗粒混合轻轻质路基。。江苏交工江苏省交通通工程集团团有限公司司3.工艺原理与天然土方方相比，EPS颗粒混合轻轻质土有2个重要特性性：①轻质质：组成成成分EPS颗粒密度极极小（约0.015~0.02g/cm3），从而大大大降低混混合土的容容重；②高高强：掺入入水泥等固固化剂，可可增加组成成材料的粘粘结性和密密实度，从从而提高强强度减小变变形。为防止雨水水冲刷，保保证EPS颗粒混合轻轻质路基的的稳定性，，一般在其其外围采用用灰土作为为路基包边边土进行防防护。EPS颗粒混合轻轻质路基一一般结构如如下图。江苏交工江苏省交通通工程集团团有限公司司3.工艺原理EPS颗粒混合轻轻质路基结结构示意图图1-泄水孔2-盲沟3-封顶层4-土质护坡5-土质路拱6-隔离层7-EPS颗粒混合轻轻质填料8-反滤层江苏省交通通工程集团团有限公司司4.关键技术创创新点与操操作要点施工工艺流流程图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关键技术创新新点4.1.1废弃土方处理理针对废弃土种种类和性质，，分别采用不不同的方法处处理。对于砂砂性土质一般般采用打堆晾晾晒减水方法法处理；对于于粘性土质采采用快速泥水水分离方法处处理，具体如如下图所示：：在施工现场场选址砌筑矩矩形水槽，底底部布设水平平排水通道，，然后在水平平通道上架设设竖向排水通通道，设置抽抽真空装置和和透气装置，，由此形成相相互连通的透透气真空排水水体系。在抽抽真空过程中中，通过透气气装置调节真真空度，保证证真空负压有有效传递，从从而快速排水水降低含水率率。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.关键技术术创新点点与操作作要点4.2操作要点点4.2.1准备工作作1施工组织织2地基清理理3测量放样样4废弃土方方处理5废弃EPS处理废弃EPS可在废品品回收站站点收购购后，用用封闭式式自卸车车运输至至施工现现场存放放；运输输过程中中表面铺铺盖蓬布布，以免免EPS被风吹散散。将收收集到的的EPS用传动装装置送入入专门设设计的粉粉碎机粉粉碎，粉粉碎后颗颗粒进入入出口处处进行自自动筛分分，粉碎碎所得EPS颗粒粒径径3～5mm，适用于于施工应应用。江苏交工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6配合比设设计EPS颗粒混合合轻质土土的配合合比是指指确定废废弃土、、EPS颗粒、固固化剂和和水所占占的比例例，依据据道路路路基设计计要求，，需要对对强度、、密度、、操作性性能性等等要求进进行选择择。江苏交工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4.2.2EPS颗粒混合合轻质填填料拌合合1EPS颗粒混合合轻质材材料的拌拌合利用用专门研研制的拌拌合机械械进行拌拌合。2由于于EPS颗粒粒的的质质量量较较小小，，宜宜现现场场粉粉或或发发泡泡处处理理，，以以减减小小EPS颗粒粒的的运运输输成成本本。。3EPS颗粒粒混混合合轻轻质质材材料料拌拌和和过过程程中中应应剔剔除除粒粒径径大大于于3cm的EPS粗粒粒料料，，严严格格控控制制各各种种原原料料(土、、EPS颗粒粒、、水水泥泥和和水水)的计计量量。。4拌合合料料的的含含水水量量控控制制：：正正式式拌拌合合前前必必须须进进行行试试拌拌，，试试拌拌符符合合要要求求后后方方可可正正式式拌拌合合。。一一般般在在晴晴天天或或、、大大风风时时，，可可增增加加4-6个百百分分点点，，正正常常天天气气含含水水量量可可增增加加3个百百分分点点，，视视具具体体天天气气条条件件而而定定。。江苏交工江苏苏省省交交通通工工程程集集团团有有限限公公司司4.关键键技技术术创创新新点点与与操操作作要要点点5每个台台班正正式拌拌料前前应进进行设设备检检验，，保证证土、、EPS颗粒、、水泥泥和水水的进进料计计量同同步进进行，，如发发现问问题必必须进进行检检查修修复，，排除除故障障后再再进行行拌合合。拌拌合过过程中中为防防止原原料土土结块块堵塞塞进料料孔，，必须须安排排专人人进行行查看看，并并保证证进料料顺畅畅，如如发现现进料料孔堵堵塞时时，必必须及及时排排除，，停止止搅拌拌，待待所有有进料料口工工作正正常后后，重重新进进料搅搅拌，，同时时检查查堵料料前的的搅拌拌料均均匀程程度，，对不不合格格料要要剔除除，或或重新新回笼笼搅拌拌。6EPS颗粒进进料时时必须须采取取密封封措施施，防防止EPS颗粒飞飞扬造造成对对环境境的影影响。。江苏交工江苏省省交通通工程程集团团有限限公司司4.关键技技术创创新点点与操操作要要点4.2.3EPS颗粒混混合轻轻质填填料运运输运输方方式要要因地地制宜宜，宜宜采用用自卸卸汽车车运输输，在在运输输途中中应防防止EPS颗粒飞飞扬，，必须须采取取覆盖盖措施施。4.2.4EPS颗粒混混合轻轻质填填料摊摊铺1EPS颗粒混混合轻轻质料料摊铺铺前应应先放放样，，划出出路基基边线线、土土质护护坡界界线、、盲沟沟位置置等。。边线线要准准确、、顺直直、弯弯道要要圆顺顺。2摊铺前前需要要测定定标高高，以以便控控制填填筑层层的摊摊铺厚厚度，，松摊摊铺厚厚度控控制在在25cm。江苏交工江苏苏省省交交通通工工程程集集团团有有限限公公司司4.关键键技技术术创创新新点点与与操操作作要要点点3EPS颗粒粒混混合合轻轻质质路路基基应应分分层层摊摊铺铺，，每每个个作作业业段段的的摊摊铺铺长长度度应应保保证证在在水水泥泥初初凝凝前前完完成成碾碾压压，，从从拌拌合合料料出出料料到到碾碾压压完完毕毕一一般般应应控控制制在在3小时时以以内内（（小小于于水水泥泥土土的的初初凝凝时时间间））。。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