冬季水泥稳定碎石基层施工设计方案.docx
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冬季水泥稳定碎石基层施工设计方案
冬季水泥稳定碎石基层
施工设计方案
一、编制依据
1、.....................................招投标文件；
2、.....................................的《施工图设计》
3、《公路工程集料试验规程》JTGE50-2006
4、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009
5、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-2005
6、《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015
7、《公路土工试验规程》JTGE40-2007
8、《公路路面施工技术规范》JTGF-2006
二、工程概况
1、工程简介
...............................................................................................................................................................................2、水文和气候条件
区内河流属淮河水系。
淮河干流自西向东横贯本区，此外地下水丰富；
本区地处亚热带湿润到暖湿带半湿润季风气候的过渡地带，气候特征为气候温和，四季分明、降雨适中、光照充足、无霜期长、季风显著。
降水、温度在年际、年内和不同季节之间变化较大，表现为冬夏长、春秋短，冬季干寒、夏季湿热，灾害性天气比较频繁。
区内年平均气温14～16℃。
七月份气温最高，平均28～32℃，极端最高41.2℃，一月份气温最低，平均1.53℃，极端最低-22.2℃。
作物生长期200天、无霜期200～220天。
多年平均降水量903.2mm，降水量年际变化较大，年最大降水量1559.5mm（1956年），年最小降水量442.1mm（1978年），降水在全年中分配不均，6～9月降水量较大，约占全年降水量的60%，11月至翌年2月降水量最少，约占全年降水量的10%。
3、组织机构
项目成立冬季施工领导小组,人员如下：
组长：
.......
副组长：
.....................
成员：
.................................
四、冬季水泥稳定碎石基层施工技术准备原则
1、确保工程质量，经济合理，在当前我部所面临的工期紧、任务重的情况下，确实能缩短工期。
2、冬季施工过程中，做到安全生产，工程项目的施工连续进行。
3、我项目部认真收听天气预报，检测工程现场气温，掌握气温变化情况，及时传达气象信息，并逐日做好记录。
4、我项目部成立以项目经理为首的管理机构，落实各项责任制度和冬季技术措施，加强施工组织管理，建立健全冬施岗位责任制、安全生产责任制和安全生产教育培训制度，并落实到人。
5、组织项目部相关施工人员对冬施方案的学习，使冬季施工人员对冬季施工的技术要点及安全、消防注意事项做到心中有数，确保冬季施工的正常进行。
5、施工准备
1、下承层准备
水泥稳定碎石基层施工前，应会同监理人，对下承层进行各项技术指标的检测和验收，验收合格后填写水泥稳定碎石基层的开工申请报告单，由监理人批准同意后，对下承层进行彻底清扫，清除各类杂物及散落材料，并在保证设计宽度的情况下两侧立模防止塌肩。
水泥稳定碎石施工前一小时左右，用洒水车洒水湿润下承层表面，防止基层底部松散。
2、原材料准备
（1）水泥：
宜采用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥；水泥要有防冻措施，必要时对水泥罐进行包裹保温，保证水泥质量。
（2）集料：
碎石应采用反击式破碎加工，压碎值＜28%，针片状含量＜18%，碎石中不应有粘土块、植物等有害物质，最大粒径不大于37.5mm。
石屑应坚硬、清洁、无风化、无杂质并具有足够强度；细集料要采取必要的覆盖措施，存有冻结块的细集料坚决不允许投入生产。
（3）施工用水：
为洁净的饮用水，在拌和站修筑蓄水池，施工前将施工用水抽到蓄水池储存并对其进行加热，蓄水池上搭设暖棚进行保温，防治水的热量大量散失。
六、施工方案及施工工艺
1、施工放样
（1）由测量组提供中边桩位置，每隔10米在作业面两边各设一根拉线桩，1/2宽处设活动的拉线桩。
根据试验路确定的松铺系数，由测量人员测设钢线标高，注意线形平直、圆顺，并负责看护线、桩。
（2）进行水准测量（暂定松铺系数为1.32）。
在两侧指示桩上用明显标记标出基层边缘的设计高度于老路相同以指导施工。
2、备料
根据水稳基层的厚度、宽度（按设计图纸）及预定的干密度，计算各段的干集料数量。
3、混合料拌和
（1）冬季施工，为保证拌合料的拌合质量，可延长混合料的拌和时间（一般为正常时间的1.5倍），以确保混合料拌和的均匀性。
（2）冬季施工气温偏低，强度增长较慢，为确保水稳施工的成型质量和有效地形成早期强度，提高混合料的水泥剂量（一般为0.2%）。
（3）施工使用加热的水：
每日施工前，要根据当天的气温，按照热工计算公式，确定施工用水温度，对施工用水进行加热，确保混合料的摊铺温度。
（4）在正式拌和混合料之前，必须先调试所有设备，待一切正常后才能拌和混合料，根据试验提供的理论配合比进行试拌，由试验室现场取样，进行筛分试验，测定其级配是否符合要求，同时测定含水量，反复调试达到设计及规范要求，此时得到的参数才能在试验段施工时使用。
4、混合料运输
采用自卸汽车运输，并要求车况良好。
自卸汽车的数量根据运距来定。
对车辆要求如下：
（1）上班前应对车辆进行检查，排除故障。
（2）装车时，按“前－后－中”移动位置以使拌和楼拌缸中流出的混合料不离析。
（3）装车后，顶部必须用双层油布或加盖棉被进行有效覆盖，并迅速运至施工现场进行摊铺。
5、混合料摊铺
根据现场实际情况，采用挖机、平地机进行混合料的摊铺，人工配合，进行全宽一次摊铺。
（1）施工前必须是下承层清扫干净并且洒水保持湿润。
（2）当拌和好的混合料运至现场，应马上使用挖机按松铺厚度均匀摊铺。
平地机进行整平，人工进行找补，同时注意含水量大小，及时反馈拌和场进行适当调整。
（3）摊铺混合料时，因故中断2小时或一天的工作段结束时必须设置横缝。
（4）横接缝的处理方式是将已压密实且高程、平整度符合要求的未端拉成一横向（与路中心垂直）垂直向下的断面，所有不满足压实度高程和平整度的端部混合料应予以铲除。
6、混合料碾压
混合料经摊铺和整形后，立即在全宽范围内进行碾压。
压路机（按其吨位大小）在碾压过程中按照“稳定—振动—收面”，和“先轻后重，先慢后快，先边后中”的原则进行阶梯型碾压，碾压长度40~60m，碾压时控制混合料的含水量处于最佳值。
采用如下方案进行：
（1）初压：
摊铺40米左右时，使用一台单钢轮压路机（18t以上）叠轮10-20CM静压一遍，外侧边缘要留出10～20cm，等终压时碾压到边，防止塌边。
碾压速度控制在1.5～1.7KM/h。
（2）复压：
在初压压路机行驶3个轮宽后，采用一台单钢轮压路机低频高幅碾压各两遍，叠轮1/2，碾压速度控制在1.8KM/h～2.2KM/h。
（3）终压：
采用一台XP-302重型轮胎压路机重叠1/3-1/2进行搓揉2遍，直至消除轮迹。
碾压速度控制在1.8KM/h～2.2KM/h。
（4）压实要点：
由于水稳基层受含水量影响，碾压过程各道程序必须衔接紧密。
如果表面较为干燥，可用洒水车呈雾状适量洒水或局部用小喷壶撒水过后进行碾压。
碾压时无超高段由边到内，超高段由内到外。
施工员随时检查外观，发现弹簧，松散，拥包等异常现象立即安排人工处理。
（5）碾压长度：
考虑气温降低防止表面冻结，压实长度控制在50～80m。
（6）严禁压路机在完成的或正在碾压的路段上急转弯、调头或急刹车，以保证基层表面不受破坏。
（7）施工时应及时跟踪检测压实度，一旦发现不足及时补压。
7、横缝、纵缝的处理：
（1）横缝发生在每天摊铺作业结束处或施工中临时被迫暂停处。
在已碾压密实且高程、平整度符合要求的末端挖成一端（与路中心垂直）向下的断面设置横缝。
按照端部的厚度与松铺系数确定摊铺厚度，摊铺时掌握好松铺厚度及横坡度，以适应已铺路面的高程和横坡。
横缝的碾压，通常先横向跨缝碾压，第一遍碾轮大部压在已完的路面上，只有10-15cm压在新铺的一侧，以后每压一遍向新铺的一侧延伸15-20cm直至2/3碾轮压在新铺得一侧；然后改为纵向碾压，直至达到要求的密实度为止。
相邻上、下两层横缝的位置应错开1米以上。
（2）在处理纵缝时，按照其高程、平整度将不符合要求的切除。
碾压时第一遍碾轮大部压在已完的路面上，只有10-15cm压在新铺的一侧，以后每压一遍向新铺的一侧延伸15-20cm直至2/3碾轮压在新铺得一侧，然后按照正常的碾压程序碾压至合格。
8、养生
（1）碾压成型后如果表面较湿润，可及时用塑料薄膜全断面覆盖，然后在薄膜上加盖土工布等保温材料,并立即封闭交通。
（2）碾压成型后如果表面已经有失水现象，在覆盖塑料薄膜前人工用喷壶喷洒少量水，然后再在其上覆盖塑料薄膜和土工布等保温材
（3）在水稳7天养生期限内要确保覆盖物完好无损，取芯后强度满足要求时方可考虑揭除覆盖材料（一般覆盖时间应尽量要长）。
9、检验
在工程施工全过程中，设有专职质检员和试验员检验，严格控制关键工序的质量，在工程碾压结束后，及时开始进行各项实测项目的检测。
要求表面平整密实、边线整齐、无松散、坑洼及软弹现象，接逢平顺。
10、施工注意事项
（1）水泥稳定碎石基层施工在气温低于5℃时应停止施工；
（2）对路床高程偏高的路段坚决按理监理人意见处理至合格，严格控制结构层厚度。
（3）严格控制基层的高程和平整度，编制作业指导书严格要求施工，以保证混凝土面层厚度、平整度。
（4）施工前要通过试验段确定详细的施工工艺来指导施工。
（5）如遇雨雪天气暂停施工，并将已摊铺好的混合料尽快碾压密实并覆盖。
（6）水稳碎石施工时，采用流水作业法，各工序紧密衔接，以缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。
一般自加水拌和到碾压完毕的延迟时间不大于3小时，即一定要在此时间段内完成施工和压实度检测。
水泥稳定粒料基层实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
基层
底基层
一级公路
其他公路
一级公路
其他公路
1
压实度（%）
代表值
98
97
96
95
按附录B检查，每200m每车道2处
极值
94
93
92
91
2
平整度（mm）
8
12
12
15
3米直尺：
第200m测2处×10尺
3
纵断高程（mm）
+5，-10
+5，-15
+5，-15
+5，-20
水准仪：
每200m测4个断面
4
宽度（mm）
符合设计要求
符合设计要求
尺量：
每200m测4处
5
厚度（mm）
代表值
-8，
-10
-10
-12
按附录H检查，每200m每车道1点
合格值
-15
-20
-25
-30
6
横坡（%）
±0.3
±0.5
±0.3
±0.5
水准仪：
每200m测4个断面
7
强度（Mpa）
符合设计要求
符合设计要求
按附录G检查
11、水泥稳定碎石冬季施工措施
冬季施工与夏季施工实际上并没有太大的区别，主要是温度上的区别。
众所周知，水泥稳定碎石成型过程中要发生各种复杂的物理化学反应，由于温度会影响反应速度，因此冬季施工会进度较慢；还有一个更为关键的原因是温度低会使水凝结成冰，而冰的体积比水大，结冰就会导致体积膨胀，膨胀大约9%左右。
如果混合料的体积膨胀，就会使结构内部产生破坏作用，降低混合料的一系列物理学性能。
所以说，冬季施工中主要解决两个问题：
一是如何保证混合料在强度形成过程中的养生温度高于其强度增长的临界温度；二是保证混合料后期强度和耐久度满足设计要求。
对于水泥稳定碎石基层冬季施工采取了一下三种措施：
一是覆盖保温；二是及早碾压；三是混合料配合比中增加水泥用量。
（1）覆盖保温。
水泥稳定碎石铺压后在其表面及时覆盖塑料薄膜，在塑料布上覆盖土工布，以达到保温效果。
（2）当水泥稳定碎石拌合时，水泥水化放出热量，使混合料温度升高，当运抵现场进行摊铺碾压过程中，因为大气温度低，混合料的温度下降很快，我们应尽快完成摊铺、碾压，使混合料热量散失最小。
（3）增加水泥用量。
水泥稳定碎石施工及养护过程中，温度高高低低交替作用，晚上温度低，白天温度高，这就势必造成水泥稳定碎石强度形成中受到损失。
所以采取比平时水泥用量大0.5%的方法来弥补这些强度损失。
另一方面在水泥反应过程中要放出一些热量，水泥含量越高，放出的热量也越多，降低水泥标号，增加水泥用量，增加水泥水化的热量，以利于水泥稳定碎石冬季施工的温度提高。
因为在冬季施工中，天气气温低，混合料失水慢，强度形成慢，所以增加水泥用量不会造成水泥稳定碎石强度形成过程中的收缩开裂。
（12）水泥稳定碎石基层施工工艺框图
七、施工质量控制和检验
1、施工过程中的质量控制
（1）一般要求
1）配料必须准确，塑性指数必须符合规定。
根据当天的天气情况和各种集料当天的含水量来确定具体加水的数量。
2）施工过程中应该随时注意材料离析情况，应设专人和三轮车备料随时消除粗细集料离析现象。
对于粗集料“窝”和粗集料“带”，应添加细集料，并拌和均匀；对于细集料“窝”，应添加粗集料，并拌和均匀。
（2）质量控制要求
施工中应加强水稳基层的过程控制，严格按相关设计规范要求进行检查和抽检。
对于不合格之处，应立即给出解决办法并实施解决。
（3）质量控制难点及要点
基层施工的难点及要点主要是对压实度、平整度的控制，需特别注意混合料离析的控制和处理。
1）压实度的控制
首先要保证原材料按照配合比的要求固定料场和料源；混合料的拌合严格按照配合比的要求进行配料；混合料摊铺后，专人负责指挥，在最佳含水量的状态下进行碾压，严格按拟定的方案进行压路机组合、碾压方式及遍数进行碾压,以便总结出最佳压路机组合、碾压方式及遍数。
压路机调配应合理，碾压要及时，碾压过程中应严格控制压路机振幅、速度、错轮等参数。
2）平整度的控制
影响粒料摊铺平整度的因素很多，首先要保证混合料的级配在规定的范围内；摊铺时，派专人用3米直尺跟踪检测，发现问题及时纠正，对于局部平整度不合格的地方，用人工铲平或洒补新料，然后继续碾压，直到达到规范要求为止；压路机初压时速度尽量减慢，以免推移过大。
3）混合料离析的控制
因配合比设计为骨架密实型结构，大料较多容易产生离析。
施工过程中应严格控制各相关工序，以减少离析。
拌和站产量控制在标准产量的80%以内，拌和时应连续均匀，不得出现混合料空料现象；拌和站出料时应在备满一储存仓后才进行卸料，装车时运输车应前后移动，以减少混合料离析；摊铺时，派专人跟踪，发现离析现象及时处理；对摊铺后出现的窝、条、带等离析现象及时进行铲除、换料、撒料处理。
（4）质量通病防治
水泥稳定碎石基层在施工中容易出现的质量通病问题主要是成型后的结构层易开裂，做好以下几点，有利于减少基层的裂纹裂缝：
1）尽量降低混合料中的含泥量
加强试验检测，严把材料关，不符合质量要求的原材料一律不得使用。
2）碾压时的含水量不宜超过最佳含水量1%
施工中力求在最佳含水量条件下碾压,含水量过大会出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料可能达到密度和强度,增大混合料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝；含水量偏小会使混合料容易松散,不易碾压成型,也会影响混合料可能达到的密度和强度。
3）严格控制好水泥用量
水泥剂量过低，影响基层的强度。
水泥剂量过高，不仅增加成本，而且成型后的基层容易开裂，最终影响路面质量。
另外在振动式压路机振动时，极易形成一层水泥浆覆盖在水稳表面，阻止水稳水化热的挥发，不利于压路机作业。
4）加强成型后基层的养生
养生期间，应始终保持基层表面潮湿。
同时，应封闭交通，除撒水车外，禁止其它车辆在养生的基层上通行，养生期不少于7d。
2、质量检验
水稳基层试验段施工完后，应对其进行检测。
（1）基本要求
1）原材料应符合规范要求。
2）混合料拌和应均匀，无粗细颗粒离析现象。
3）实行压实度检查，压实度检测应达到规范要求。
（2）检查项目
水泥稳定碎石基层试验段检查项目及检验标准见下表
水泥稳定碎石基层试验段实测项目
项次
检查项目
规定值或允许值
检查方法和频率
权值
1△
压实度
（％）
代表值
97
灌砂法：
每200米每车道2处
3
极值
93
2
平整度（mm）
12
3m直尺，每200m测2处×10尺
2
3
纵断高程（mm）
+5，－15
水准仪，每200m测4断面
1
4
宽度（mm）
符合设计要求
尺量，每200m测4处
1
5△
厚度（mm）
代表值
－10
每200米每车道1个点
3
合格值
－20
6
横坡（％）
±0.5
水准仪，每200m测4断面
1
八、安全、文明施工、环保措施
1、安全措施
（1）安全教育：
1）加强安全教育，提高职工安全意识。
2）每周组织职工学习施工工序、各项工程的安全操作规范等常识。
3）施工人员进场之前要进行常规安全操作教育，方可上岗作业。
（2）作业安全：
1）冬季施工时，要采取防滑措施。
生活及施工道路、架子、坡道经常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要有可靠的防滑条。
2）冬季施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖，应订出具体防火安全注意事项，并将责任落实到人。
3）施工道路、机械有冰雪积留时，施工前应清除干净，有坡度的跳板应钉滑条或铺草包，并随时检查架体有无松动及下沉现象，以便及时处理。
4）现场要设置安全标语牌、警示牌；夜间施工必须设置足够的照明设施和警示标志。
5）在施工期间，除要求施工班组例行每天的班前安全自检外（主要检查压路机、挖机、平地机、装载机、拌合站是否正常运转等），安全员还必须进行不定期复查并仔细观察施工作业情况，发现事故隐患立即勒令班组进行定人、定期限、定措施整改，并落实其整改内容。
6）对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用安全。
7）用电安全方面，重点注意发电机、配电房、电闸箱和电缆接头等安全薄弱环节。
8）配合机械作业的辅助工作应与机械作业交替进行，机上、机下必须密切配合，协同作业。
当必须在机械作业范围内同时进行辅助工作时，应停止机械运转后，辅助人员方可进入。
9）由于各工种交叉作业，施工机械和车辆来往频繁，所以施工地段必须设置各种警告标志，现有道路与本工程交叉的各路口设专人指挥交通，各种车辆限速行驶。
10）严禁非司机开车或试车,施工车辆、机械必须专人驾驶操作。
11）作业中发生事故，必须及时抢救人员，迅速报告上级，保护事故现场，并采取措施控制事故。
如抢救工作可能造成事故扩大或人员伤害时，必须在施工技术管理人员的指导下进行抢救。
（3）安全制度与检查：
1）建立健全安全制度，实行安全风险抵押金制度。
2）项目设专职安全工程师，工地设专职安全员。
3）工长是安全检查的第一关，重点工序在每天工作前布置和施工中检查。
4）定期召开安全会议，发现事故隐患及时采取措施。
2、文明施工措施
（1）施工人员要佩带胸卡上岗，职工对待工作热情、投入，对人尊重、礼貌；精神面貌好。
（2）场地规划整齐，材料按规格隔离堆放，标示明确，保持施工场地清洁卫生。
（3）加强现场安全管理，各种标示牌按要求摆放施工用电、生活用电管理落实到人，添置必要的防护器材，促进现场文明管理。
（4）尊重当地民风、民俗、遵守地方法规。
3、环境保护措施
（1）严格控制施工作业时间，制定降噪声措施，在夜晚施工过程中应尽量减少使用噪音较大的施工机械，保证附近居民的正常休息。
（2）制定洒水降尘措施，设专人洒水。
扬尘季节定时洒水。
（3）机械停放和施工安排有序合理，禁止乱摆乱放。
（4）石料堆放场地进行硬化处理。
砂石等材料应采取覆盖措施。
（5）施工现场的各类搅拌场所应当采取降尘措施。
（6）施工现场的机械设备、车辆尾气排放应符合国家环保排放标准要求。
（7）施工现场设置排水沟和沉淀池，现场泥浆、废水不得直接排放河流当中。
（8）施工垃圾、生活垃圾如餐盒等要及时清运处理。
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