戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法

戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法由甘肃路桥第一公路工程有限责任公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》是甘肃路桥第一公路工程有限责任公司完成的建筑类施工工法，完成人是曹贵、岳永和、康成生、林琴、魏虹。该工法适用于中国西北部戈壁沙漠地区高温、干旱、大风气候条件下二级、二级以上高等级公路及城市干道路面水泥稳定砂砾基层和底基层施工。《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》主要的工法特点是：针对戈壁沙漠地区气候特点，养护采用“一布一膜”防水土工布覆盖保湿养护。2011年9月30日，《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2009~2010年度国家二级工法。形成原因形成原因中国西北部戈壁沙漠地区由于天然砂砾储量丰富，取材方便且干旱少雨等特点，使得半刚性基层在中国西北部戈壁沙漠地区的一定时期内还将普遍采用，因此研究适合中国西北部戈壁沙漠地区半刚性基层的施工工艺和质量控制很有必要。2009年前，甘肃省高速公路总里程已突破2000千米，戈壁沙漠地区高速公路累计长度超过了1000千米，其中由甘肃路桥第一公路工程有限责任公司在戈壁沙漠地区施工的高速公路路面总里程为279千米。在工程实践中，针对戈壁沙漠地区昼夜温差大、降雨量小、蒸发量大、风力大等气候特点，总结出了戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工技术，施工中关键技术为配料准确、拌合均匀、碾压密实和合理养护。由于该技术在控制半刚性基层反射裂缝方面效果显著，通过对施工过程的总结和完善，形成《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》。

工法特点工法特点《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的工法特点是：在中国西北部戈壁沙漠地区夏季高温、酷热、干燥，冬季干冷，春季风沙多、温差大气候条件下，水泥稳定砂砾半刚性基层采用“一重点、二环节、三区段、八流程”的施工方法。即：抓住“配合比”这一重点，对“拌合场和施工现场”的两个环节、施工现场的“摊铺区、压实区、整形区”三个区段和对“施工准备—施工放样—拌合—运输—摊铺—碾压—整形—覆盖养护和交通管制”八个流程进行全面有效的控制。针对戈壁沙漠地区气候特点，养护采用“一布一膜”防水土工布覆盖保湿养护。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》适用于中国西北部戈壁沙漠地区高温、干旱、大风气候条件下二级、二级以上高等级公路及城市干道路面水泥稳定砂砾基层和底基层施工。

工艺原理《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的工艺原理叙述如下：该施工工艺中关键环节为配料准确、拌合均匀、碾压密实和合理养护。在施工中控制好原材料质量、各施工阶段含水量、混合料离析、碾压、养护等关键技术。

施工工艺《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的施工工艺流程见下图。

水泥稳定砂砾施工工艺流程图《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的施工前准备阶段操作要点如下：一、人员准备施工前，对劳务人员从施工经验、人员素质等方面进行严格的准入评审，并进行相关的劳动技能、安全教育等培训。项目部组织技术人员对施工图纸进行会审，根据施工方案、施工工艺编制《水泥稳定砂砾基层施工作业指导书》，并对参加施工的全体人员（含技术员、技术工人、机械操作手）印发《水泥稳定砂砾基层施工作业指导书》。由技术负责人组织进行三级技术交底，明确岗位职责，做到五个明确：岗位明确、职责明确、施工程序明确、操作规程明确、技术质量要求明确。二、机械设备准备为高质量完成水泥稳定砂砾基层的施工，水泥稳定砂砾混合料采用中心站集中拌合（厂拌）法施工。拌合场地根据现场情况按交通便利、用电方便、施工便捷、经济合理、不扰民等原则设置。材料设备材料设备《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》所用的材料及设备明细如下：一、原材料质量要求半刚性基层骨料压碎值不大于30%，塑性指数小于9，有机质含量不大于2%，硫酸盐含量不大于0.25%，小于0.075毫米的粒径含量不超过3%，基层混合料压实度不小于98%，7天无侧限抗压强度不小于3.5兆帕。底基层混合料压实度不小于97%，7天无侧限抗压强度不小于2.5兆帕，施工配合比试验时，混合料强度达不到设计要求时，应通过调整骨料级配来提高强度，不得以增加水泥掺量提高强度。严格控制最大粒径以免离析，严格控制粗骨料与0.075米以下细骨料用量，使混合料配合比满足设计要求。基层施工时应重点控制31.5毫米、9.5毫米、4.75毫米、0.075毫米四个筛孔的通过率，保证级配为“S”形曲线，其通过率在设计级配要求的标准差值以内。1、碎石：若试验资料表明料场中砂砾部分粒径含量不满足规范要求时，设计中采取掺加一定比例的碎石调整级配曲线，选用质地坚硬的石料，碎石的最大粒径不应超过31.5毫米，颗粒级配必须符合设计及规范要求。配合比设计时根据分级料筛分情况进行碎石掺配。防止为了掺配碎石而改变级配。碎石在装卸及存储时，应采取措施，使碎石颗粒级配均匀，并保持洁净，严禁混入影响混合料性能的有害物质。几种不同规格的料应分开堆放使用。质量控制质量控制《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的质量控制要求如下：一、执行的检验评定标准与技术规范《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005；《公路工程无机结合料稳定材料试验》JTJ057-94；《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000；《公路路基路面现场测试规程》JTJ059-95；《公路工程质量检验评定标准》（第一册土建工程）JTGF80/1-2004。二、水泥稳定砂砾基层质量控制（见下图）。水泥稳定砂砾基层检测频度和质量要求三、质量控制措施进行科学合理的配合比设计及施工工艺过程控制，对于半刚性基层质量的控制尤为重要。在水泥稳定砂砾半刚性基层的施工过程中，重点从材料的选择、配合比设计、施工、养护等几个方面进行有效控制，可较好解决水泥稳定砂砾基层在施工过程中和后期运营中出现的问题。1、材料选择根据设计文件规定的水泥强度等级，选择安定性好的缓凝水泥，砂砾的选择除考虑级配因素外，要求尽量减少0.075毫米以下的颗粒含量，并以角粒料为首选。安全措施安全措施采用《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：一、设备的安装与拆卸要有安全防护措施，避免高空坠落，设备机具伤害事故。确保电气设备和线路绝缘良好，设备安装检查完毕后，方可作业。发电机组基座要牢固，应有可靠的接地保护装置，并配备消防设备。二、建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全教育、安全技术交底、安全检查等，确保作业标准化、规范化。三、认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针。四、压路作业时必须在其前后左右无障碍物和人员时才能启动，靠近道路边缘时，应留有必要的安全距离；下坡时严禁脱挡滑行；两台以上压路机同时作业时，前后间距不得小于3米。五、防火、防爆、防洪、防风、防沙尘暴、防雷电等设施与措施必须符合安全规范和文明施工的要求。六、夜间施工时，施工现场应设有足够的照明措施，消除施工黑暗死角。七、施工现场临时用电线路做到符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的要求，严禁任意拉线接电。环保措施环保措施《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的环保措施如下：一、必须认真贯彻国家的有关法律、法规，执行交通部和地方政府的有关规定和要求，严格按程序办事。二、采取有效措施保持施工现场的环境，杜绝由于施工引起的粉尘、有害气体、噪声等污染源。禁止现场焚烧有毒、有害物质和排放有毒气体。主要运料道路采取洒水防尘措施，车辆交叉口设置安全警示标志。施工车辆运土时必须加盖篷布，不得引起二次扬尘，不得将土散落在公路上，并注意行人安全。散装水泥卸车时尽量避开大风天气。三、设置足够数量的施工垃圾回收装置，垃圾及时清运到指定地点。做到“活完脚下清”，对丢洒的砂浆、混凝土及时清除做到工完料清。四、现场使用的机械设备，一律在固定点存放。遵守机械安全规程，经常保持机身及周围环境的清洁，机械的标识、编号明显，安全装置可靠。清洗机械的污水制定排放措施，不得随地流淌。装运建筑材料、土石方、建筑垃圾等的车辆，采取覆盖措施确保行驶途中不污染道路和环境。

效益分析效益分析《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的效益分析如下：一、戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层（底基层）路面施工工法的成功应用，做到了能充分利用当地材料，节约了施工成本，较甘肃省其他地区砂砾成本节约20~30元/立方米，运用该工法施工的三个项目（应用实例）中底基层、基层结构层共节约资金约359万元，经济效益显著，是一项在广袤的戈壁沙漠地区极具推广价值的技术。二、在有限的施工期内顺利地完成了施工任务，验收时各项指标均符合规范要求，为企业使用新工艺积累了宝贵的经验，同时也取得了良好的社会效益和经济效益。三、本项研究成果适用于戈壁沙漠地区半刚性基层（底基层），内容全面、研究成果更具有科学性，针对性、实用性等。四、利用挂直径14毫米的钢丝绳用来刮光钢轮上粘着的混合料效果极佳，施工方便快捷，节约了成本。五、利用防水土工布（一布一膜）覆盖养护，节约了用水量，且防水土工布能够二次回收利用，降低了成本并减少了环境污染。

注：施工费用以2009-2010年施工材料价格计算应用实例应用实例《戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法》的应用实例如下：一、连霍国道主干线临泽至清水高速公路路面工程第二合同段1、工程地点：甘肃省张掖市临泽县。2、开竣工日期：2004年4月20日开工，2005年4月20日完工。3、工程概况：该合同段主线全长24千米。公路等级：高速公路。车道数：双向四车道；路面结构层：20厘米厚水泥稳定砂砾底基层701134平方米；34厘米厚水泥稳定砂砾基层658247平方米；厚4厘米中粒式沥青混凝土（AC-16Ⅰ）上面层586127平方米；厚5厘米中粒式沥青混凝土中面层（AC-20Ⅰ）539767平方米，厚6厘米粗粒式沥青混凝土（AC-25I）下面层583369平方米。连霍国道主干线临泽至清水高速公路路面工程第二合同段，通过采用戈壁沙漠地区水泥稳定砂砾半刚性基层施工工法，在施工过程中根据气温变化和施工时段及时调整混合料实际拌合含水量，且一次碾压长度控制在40~60米；针对戈壁沙漠地区气候干燥，蒸发量大而且迅速等特点，采用防水土工布（一布一膜）呈“井”字形覆