高速公路软土地基填筑粉细砂施工工艺总结

1高速公路软土地基粉细砂路堤填筑施工工法省仙桃市境内，属江汉冲击平原区，原长江泛滥致使该平原湖汊发育，原河、陆、湖交叉演变，区内河渠纵横交错，湖塘众多，不断形成以河湖相、湖相为主的软土，局部为河滩冲积与沼泽沉积,由于公路穿越江汉平原湖区,因此软土在本路线内广泛分布,且厚度很大。本合同段的施工起讫里程为k146+390~k152+877，线路总长6.49km；其中路基段施工里程为k150+053~k152+877。整个路基地段均处于软土地段。据此不良地质情况，本路段沿线路基基底广泛采用粉喷桩、塑料排水板、砂垫层等软基处理加固措施，以确保路基整体施工稳定.本段路基填筑数量约50万立方最大填土高度为7。2m.原设计路基填土施工全部为5~6%石灰改良土。和农田，设计取土场取土深度在1m以下以后均为淤泥质土，无法利用,且表层土(即原地面以下1m范围内)的天然含水量大都在35％以上，虽及时进行掺灰改良但施工周期很长(每层土的施工周期在20天以上)，严重制约目标工期,导致软土路基的预压沉降时限也难以保证.为此，同建设指挥部、设计院等相关部门协商后最终确定：将我合同段路基段路堤填筑材料变更设计为路基中离层和贯通整个路基断面的50cm厚粉细砂反滤层的联合处理施工方案。在进行粉细砂路堤的试验路段施工后,确立了有关粉细砂和石灰包边土填筑的最大干密度、最佳含水量、最大松铺厚度、压实机械设备组合等相关技术参数。经试验检测,压实度等主要技术指标均能满足设计和相关技术规范要求。成功解决本路段工程施工进度和工程质量难以保证的一系列问题，目前已在施工现场展开大面积施工。相临标段也采取此种施工工艺进行路基填筑施工。经湖北省交通厅、建设指挥部等有关专家在施工现场进行综合鉴定，工程施工质量和施工工艺符合相关规范、规定要求，可以指导今后的类似高等级公路路堤填筑施工.通过施工经总结形1、可以充分利用现有的路基通用机械设备进行粉细砂路堤填筑施工，施工工艺成熟、简单、易行，便于现场施工操作.质量检测也可以利用常规检测方法进行，所施工完成的填砂路堤质量较好,路堤压缩变形很小,承载力很高。2、利用粉细砂填筑路堤，可以节省大量取土用地，对公路沿线的原设计取土场基本没有开挖利用，路堤包边土在离主线较远的坑塘附近进行取土掺灰拌和，节约了土地资源。3、必须利用公路沿线地表水或采取就地利用地下水的方式在粉细砂填筑精平完成后进行水密灌水,粉细砂在饱和水状态下带水碾压，效果更加理想。本工法适用于高等级公路路堤填筑施工。(一)工艺原理粉细砂原材料来源于流经本路段的汉江河滩冲积堆积形成粉细砂砂滩，经试验检测为粉土但粉细砂在干燥状态下是一种松散体,基本无粘聚力。使用振动压路机在干燥状态下很难压实，碾压后仍然处于松散状态。但其在注入饱和水后砂体本体强度明显提升，且稳定性很好，水密后及时利用振动压路机进行带水碾压,碾压至无明显痕迹时进行压实度等技术指标检测.由于粉细砂碾压施工前，须注水水密才能进行带水碾压，根据变更设计要求，在填筑之前对软基处理完成后，然后在软基顶面铺筑50cm厚6%石灰土隔离封闭层，待该层土体成型板结有后及碾压成型后内部水体的自然排出。在粉细砂及其底部50cm石灰土的高度范围内采用干砌和浆砌片石的处理方式进行防护处理，防止路基边部粉细砂的流失，直接影响其顶面石灰包边土的图1粉细砂路堤填筑横断面示意(二)工艺流程(见图2)粉细砂填筑路堤的施工工艺基本与普通填土路堤施工工艺相类似,即也采用“四区段八流程”的施工方法，由于粉细砂遇水饱和后极易流失且必须对底层石灰土隔离层和粉细砂反滤层进行防护的特殊要求，其施工工艺在整平、碾压、填筑等方面基本相同，只是在做底层隔离层、反滤层的防护方面同普通路堤填筑有不同之处;其次，在反滤层以上填筑石灰改良土包边时，必须在包边土填筑碾压完成之后对其里侧的松散部分挂线修整至密实位置，再行填筑粉细砂施工。下图为本项目底层填砂路堤施工工艺流程图，第二层及其以上部分在本工艺流程的基础上进行部分工序土工试验施工准备(三)施工要点1.原地面基底清理、整平粉细砂试验清理草皮、表土施工前，首先在所要施工路段施测路线中线、边线,并按照设计图纸要求预留30~50cm的一定宽填范围，然后将路基宽度范围内的腐质土、杂草、树根等杂物及原地面以下30cm深度的表土清理出施工现场(此部分废弃土可以作为后期绿化使用).对于底软基路段施工要求,必须在采取粉喷桩、塑料排水板、砂垫层等软基处理加固处理完成后，才能按照设计要求将50cm厚石灰土隔离层分3层填筑至设计标高，用重型振动压路机碾压至规定压实度要求，同时达到2~4％的横坡度要求，以利于粉细砂水密后水体的自然排出.软基处理施工2。铺筑底层粉细砂反滤层50cm粉细砂贯通整个施工断面，利用推土机初平、平地机精平的方式进行施工，并达到2~4%的横坡度要求，然后对粉细砂注水(注意:在注水的同时利用编织带装粉细砂堆码在粉细砂两侧的度。3.石灰包边土施工装运粘土包边粘土填筑完成的石灰土挖掘机装车、自卸车运输、推土机初平、平地机精平、人工合补的方式进行包边土m挂线清除)，同时确保石灰包边土和粉细砂结合部的压实度必须相互重叠压实并紧密垂直相接。4。底层粉细砂反滤层边部防护施工推土机粗平根据设计要求，对50cm厚石灰土隔离层及其顶部50cm的粉细砂贯通反滤层边部防护采用粉细砂注入水2压实检验3g，具体防护结构简图见图一示意。应注意,此项防护工作应尽早安排施工，防止堆码砂袋长时间风化破损后，在后续顶部粉细砂路堤注水施工时，致使砂子流出路基本体之外，影响反滤层滤水效果和顶部包边土施工安全和施工质量.5.粉细砂的运输、摊平和整平河滩采用挖掘机或装载机进行装车，采用8~12t自卸汽车运输至施工现场(应注意：在粉细砂运到所要施工路段过程中，为有效控制粉细砂填筑数量、摊铺厚度、后场各施工作业面上砂数量和便于成本管理，每车必须进行过磅和回皮称重，也有利于试验室的随时检测和相关含水量、天然容重等参数进行同步校核)，运输至所需施工路段的粉细砂,按照试验路段确定的松铺系数和每车粉细砂运输数量计算卸车停放间距，摊铺直接采用大功率推土机进行初平，然后用平地机进行精平，精平过程中应随时检查其顶面标高、平整度、横坡度是否符合要求(特别在路基93、94分区施工时应该更加进行注意控制)，以防止在注水过程中局部坑洼处积水严重，在碾压过程中出现软弹现象。粉细砂的初平和精平施工比普通土要容易很多。(必须注意:须严格禁止各类运输车辆在已经铺筑碾压成型完成的粉细砂顶面急刹车或突然调头，以免对下层粉细砂造成扰动和破坏.在对上层运输粉细砂之前，如果需要,对下承层顶面洒水,防止砂层顶面出现陷车现象)6.包边土和粉细砂含水量控制石灰包边土的含水量控制按照常规施工检测控制方法进行施工控制,在石灰土混合料的含水量略大于最佳含水量的2~4%左右时进行碾压控制.这里就不再详细赘述,重点对粉细砂的含水量施工控制方面进行阐述。从试验室的相关检测数据显示，汉江粉细砂的天然含水量在6%左右,从击实试验的最大干密度和最佳含水量的关系曲线来看，在粉细砂含水量达到14.6%时，干密度最大，达到1.62g/cm3。图3粉细砂最大干密度与最佳含水量关系曲线图从现场实际施工情况反映，粉细砂材料自身保水性很差,也就是其泄水速度非常快，但吸水量很大,所以说碾压过程时的最佳含水量控制是非常重要的关键环节，由此考虑在利用周围水源保水性很差的因素影响并结合设计方面要求，在实际施工操作过程中对粉细砂进行饱和水注入水密施工后，然后再使用大吨位重型压路机开始带水施工碾压至规定压实度(碾压结束时，其实际含水量略大于最佳含水量的4~6％)，。在压路机带水碾压过程中,粉细砂表层会出现明显的溅水现象,压实很容易达到规定要求,且表层也非常密实。在进行规模粉细砂路堤填筑施工时,应注意以下两个方面问题：(1)在下层粉细砂填筑碾压完成后，再次上砂之前，必要时对下层粉细砂表面洒水,防止顶面受其保水性差和风吹砂化而松散并影响上层的顺利填筑(2)在填砂路堤质量检测方面,受材料保水性很差和表面风吹等因素影响，在已经碾压成型的填砂路堤表面会仍然存在5~10cm左右深度不同的松散层。所以在检测填砂路堤压实度时，设计要求对下层进行检测控制，而表层则不予以检测。如此周而复始循环进行检测石灰包边土的碾压控制和普通石灰土控制完全一致，因受包边宽度限制，在碾压过程中应注意碾压到边和压实机械安全控制。现主要将粉细砂碾压控制要点阐述如下：粉细砂的压实度与其松铺厚度、碾压遍数、机械设备组合、材料注水是否饱和、是否在带水相成，厚度过大，达不到设计要求；厚度过小,不但浪费机械费用，而且表层也难以压实成型,也达不到4试验检测和相关控制标准如下：(1)对填砂路堤的粉细砂机械设备组合，压实机械采用振动压路机进行施工，要求在施工时(2)对松铺厚度控制在50cm左右的填砂路堤，在使用自重18t以上压路机进行碾压时采用以下压实组合可达到不同的压实要求:(3)本项目只在路堤以下部位使用粉细砂填筑(94区以下)，路床96区仍然采用石灰土和开山毛渣等材料进行施工.8.雨季填砂路堤施工控制雨季来临时，对填砂路堤施工影响不大，但是必须在雨季保持施工便道排水畅通，能做到车机械设备组织按照一个施工作业面配备。序号设备名称规格型号数量(台)备注1推土机T140-122平地机PY160B13压路机YZT1824挖掘机EX220258~12T0六、劳动组织(见表2)施工人员配备按照两班作业制进行组织安排.序序号工种人数(名)主要工作内容备注1负责人2施工组织协调2工班长2现场施工组织协调3机械司机推土机、平地机、压路机、挖掘机司机4汽车司机自卸汽车司机、运送粉细砂5技术人员2技术指导、旁站6测试人员6测量放样、试验检测7普工平整包边土、各类人工辅助性工作表3填砂路堤质量控制项目、频率和控制标准序序号项目质量标准检测频率检测方法1含水量在允许范围内随时测定烘箱法2外观无明显轮迹,无软弹、湿软现象发生全面随时观察3填筑厚度符合规定挖坑检查4压实度符合规定灌砂或水袋法5包边土宽度不小于设计尺量5(2)填砂路堤检验实测项目控制要求见表4.表4填砂路堤检验实测项目控制要求检检测频率检验仪器和方法每200m4处灌砂法(水袋法)m水准仪m经纬仪m尺量序号实测项目1压实度(％)2弯沉值(0.01mm)3纵断高程(mm)4中线偏位(mm)5宽度(mm)6平整度(mm)7横坡(%)8边坡(％)规定植或允许偏差符合规定要求符合设计要求+10,—1550mm不小于设计不陡于设计(1)必须采取行之有效的施工手段和防护措施，对粉细砂摊铺完成后要及时注水，防止造成沙尘飞扬对当地环境造成污染。(2)对已经施工完成到94顶的填砂路堤施工区段应尽快安排96区路床石灰土封顶层施工,以免长期受风雨侵蚀,确保填砂路堤整体施工质量和施工安全。对本项目来讲，采用填砂路堤施工取代普通路基石灰改良土施工，不仅从施工进度上可以保证总体工期需要,也