12路基轻质填料EPS工法

路基轻质填料(EPS)施工工法GGG（豫）A2012-2008焦安亮肖必建黄延铮贾飞宏（中国建筑第七工程局有限公司中建七局（上海）有限公司）1前言仔软弱地基上及其它不良地基上修筑道路和桥梁，路基的沉降和不均匀沉降是影响工程质量的一个重要因素。除了砂井预压、打设桩基等常规软基处理方法外，近年来国外又发展了一种新的超轻质填料－聚苯乙烯泡沫(expandedpolystyrenc,简称EPS)，从而产生了一种新的软基处理方法。在国内外EPS得到了广泛的应用，有效地解决了软基过渡段的沉降和不均匀沉降、路堤与桥台相接处的差异沉降等问题。2特点2.1EPS材料具有超轻性、耐压缩性、自立性、耐水性和施工简单、方便、快捷等优点。2.2EPS材料具有轻质、高强、较强的化学稳定性和水稳定性、良好的力学性能，能较好地解决软基的过度沉降和差异沉降以及桥台和道路相接处的差异沉降，减少桥台的侧向压力和位移等问题。3适用范围适用于公路工程中软基处理，桥台与路基连接处路基填筑。4工艺原理利用EPS材料具有超轻性、耐压缩性、自立性、耐水性等特性作为路基填筑材料，使路面荷载均匀传递到下承层，同时由于自身较轻，减少了路基的不均匀沉降。5工艺流程施工前准备路基清理→素土填筑→5%石灰土摊铺→土工布（砂垫层底）铺设→砂垫层摊铺→垫层碾压→EPS块体铺设→土工布防护→素土包边→钢筋混凝土板浇筑→混凝土板养护→路堤覆土护坡6操作要点6.1考虑到防水等因素，一般在路基底面铺一层素土。素土的厚度根据具体情况而定，位于桥头引道、机孔两侧以及填浜路段的素土厚度，一般填至高出原地面0.5m；其他条件较好路段素土厚度一般填至高出原地面1.5m。6.2为了减少路基在施工过程中的沉降及工后沉降，在工期许可的情况下，应对路基进行堆载预压。即在EPS填筑前，土路基顶面先堆载一段时间，待沉降趋于稳定后，再卸载施工EPS路基以及路面结构等。6.3施工过程中的防水和排水对于EPS轻质路堤而言是十分重要的。防水和排水的具体要求可参照现行《公路路基施工技术规范》（JTJ033）。施工前，应截断流向路堤作业区的所有水源，并应充分设置临时排水设施，确保施工期间排水。为避免地下水上升，路基底面设置纵、横盲沟，盲沟施工参照有关规范施工。6.4EPS块体的施工基面摊铺30㎝中粗砂组成垫层，起整平和排水作用。根据基底土质条件和排水需要，在垫层下界面铺设土工布（土工布采用复合式无纺布，要求质量不小于400g/㎡，采用透水性土工布，摊铺搭接宽为50㎝）。垫层摊铺后可用轻型压路机压实，厚度应满足设计要求，并做到均匀一致，表面平整。垫层宽度应与路基宽度相同，两侧端以片石护砌，以防粒料流失，但同时不得堵塞垫层的排水通道。铺设后的垫层不得受泥土、杂物等污染。在铺筑底层EPS块体时，应随时修整由于施工人员走动等引起砂层不平整现象。6.5EPS块体的施工基面必须保持干燥状态。EPS块体铺设时，不准拖拉机和其他重型机械直接在块体上行驶。EPS块体自下而上逐层错缝换向铺设，整体铺设质量很大程度上取决于施工基面和最下层的铺设精度。底层EPS铺筑就位后，用Φ8的圆钢制成销钉打入底基土中。6.6EPS块体之间的缝隙和高低错台尽可能小。块体间产生缝隙或高低错台时，最下层由垫层来调整，中间各层大于2㎜缝隙则采用无收缩水泥砂浆调平。部分缝隙有可能超过标准容许误差（最大缝隙要求小于50㎜），要求采用砂或无收缩水泥砂浆充分填塞。6.7在最上层EPS块体顶面应现浇一层厚度15㎝的C30钢筋混凝土板，桥头设置搭板处则可不设。钢筋网设置板厚中间。混凝土可采用泵送或手推车运送，铺浇后用插入式及表面振动器振捣密实后抹平。混凝土板每间隔50m设置施工缝，其缝宽为10㎜，采用沥青浸透的杉木板设置，钢筋网片连续不断开。混凝土设横缝，间隔一般为10m，采用锯缝的假缝形式，并用沥青聚胺脂灌缝。只有当钢筋混凝土板强度达到设计强度的70%时，方能在其上进行路面结构施工。6.8与填土接触部分的EPS块体呈台阶铺设，纵向与横向坡率按设计要求施工。顶层EPS块体与路堤填土接触部分，要求EPS块体顶上的现浇混凝土板向填土部分纵向延伸1～2m。6.9EPS轻质路堤的两侧应覆土护坡。用于覆盖EPS块体的土层厚度应不小于1.5m，护坡包边土的填筑宜与EPS同步铺设进行；护坡覆土必须得到充分碾压，土质护坡摊铺宽度应保证削坡后的净宽满足设计要求。7材料与设备7.1EPS块体具有一致的几何尺寸和平整的表面。标准块体尺寸及容许误差见表7.1，材料见图7.1。表7.1EPS块体尺寸及容许误差项目单位标准容许误差测量方法长度mm3000±10卷尺法宽度mm1270±8厚度mm630±3从EPS标准体上切割下来的零星块件，其尺寸测量的最大容许误差为±1%；可用块体的最小尺寸（长、宽、高）为0.5m（有特殊规定和要求除外）。EPS块体平面上采用3m直尺测得的平整度应在5㎜以内。图7.1EPS块体7.2EPS块体的密度应不低于23～25㎏/m3，搭板枕梁下方的EPS块体密度不低于38㎏/m3。7.3EPS块体的抗压强度：技术指标为无侧限抗压强度，一般部位EPS块体的平均抗压强度不小于100kPa，桥头搭板枕梁下方等特殊部位的EPS块体抗压强度不低于250kPa。7.4EPS块体材料应具有燃烧时的自灭性。燃烧自灭性试验的试件尺寸为10㎜×25㎜×200㎜。用火柴点燃，在取出火源以后3秒内自行熄灭，作为燃烧时的自灭性指标。7.5EPS块体之间采用具有一定强度的单向爪型联结件。爪型联结件系采用1㎜厚A3钢板加工而成，见图7.5。图7.5爪型联结件7.6在下层EPS块体与施工基面和土基之间采用I型金属销钉联结。7.7主要机具所需机具为路基填筑施工常用工具，无需另配置其它工具。8质量控制8.1变形观测为了控制施工过程中的路堤变形和稳定性以及了解道路运行后EPS路堤的长期特性，EPS路基应进行变形观测。变形观测内容主要包括软土地基的沉降与位移、EPS块体的变形（包括水平和垂直）、EPS路堤对台背的水平土压力和对土基的垂直土压力、分布特征以及路面工后沉降及其时空分布。变形观测的断面设置、测点布设、观测方法及技术要求等均参照现行《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017）执行。8.8.8.8.8.1.58.8.8.8.2EPS路基施工质量标准及允许偏差8.施工过程中，对进场的EPS块体必须进行抽样检查，检查内容包括形状尺寸、密度、抗压强度、燃烧自灭性和平整度等。抽样频度见表8.表8.EPS施工用量V（m³）试验块件V<200022000≤V<500035000≤V<10000410000以上1块/2000m8.2.2EPS路基施工质量标准及允许偏差应符合表8表8.项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1EPS块体尺寸长度（㎜）±10卷尺法抽样频率见前表宽度（㎜）±8厚度（㎜）±32EPS块体密度（容重）（㎏/m³）不低于设计值天平法抽样频率同13EPS抗体强度（kPa）符合设计要求抗压试验抽样频率同14EPS材料燃烧自灭性（S）≤3s自灭燃烧试验抽样频率同15基底压实度（%）≥90环刀法或灌砂法，每1000㎡检查3点6垫层平整度（㎜）±103m直尺每20m检查3点7EPS块体之间平整度（㎜）53m直尺每20m检查3点8EPS块体之间缝隙（㎜）20卷尺法每20m检查1点9EPS块体之间错台（㎜）10卷尺法每20m检查1点10基底横坡（%）±0.5水准仪每20m检查6点11护坡宽度(m)不小于设计宽度用尺量每40m检查1点12钢筋混凝土板厚度(㎜)＋10－5用尺量,量板边每块2点(钻孔,视需要)13钢筋混凝土板宽度(㎜)±20用尺量每100m检查2点14钢筋混凝土板强度(Mpa)在合格标准之内抗压试验，检查频率同公路标准15钢筋网间距(㎜)±10用尺量注：1当EPS路堤向填土部过渡时，其下的压实度标准参照公路填方路基相应层位压实度标准控制。2曲线部分的EPS块体缝隙不得大于50㎜。3上表未及之处，应参照交通部颁发的现行公路施工及质量检验评定标准或规范来办理。8.3最上层EPS块体顶面现浇厚15㎝的C30钢筋混凝土板。钢筋网采用直径Φ8㎜钢筋，网格尺寸为150㎜×150㎜，钢筋网的搭接长度不小于25㎝。8.4EPS块体之间采用具有一定强度的单向爪型联结件。爪型联结件系采用1㎜厚A3钢板加工而成。爪钉应具有防锈处理。8.5在下层EPS块体与施工基面和土基之间采用I型金属销钉联结，销钉插入底基深度不小于20㎝。9安全措施9.1当EPS填筑较高时应严格遵守高空作业个人防护的一般规定。9.2严禁在高空抛掷物品。9.3五级以上大风应停止施工，并对材料的采取防风措施。9.4严格遵循国务院颁发《建筑工程安全技术规程》、建设部颁发《国营建筑企业生产工作条例》和施工单位制定的《安全生产责任制》。10环保措施10.1路基素土填筑时应控制扬尘，对素土采取覆盖措施。10.2对EPS弃料进行回收，不得随意丢弃，造成环境污染。10.3不得随意焚烧EPS材料。10.4严格执行当地环保部门制定的各项要求和施工单位环境控制体系。11效益分析11.1经济效益11.1.1采用该工法可节约大量的人力、物力，缩短了施工周期，节约了施工单位的管理成本。11.1.211.2社会效益：采用该工法可节约大量土方，节约了土地资源。12应用实例12.1我单位施工的上海市A30高速公路（界河~外环线）沪崇苏立交项目在桥台与道路