低剂量水泥稳定碎石底基层工程施工设计方案.docx

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低剂量水泥稳定碎石底基层工程施工设计方案

低剂量水泥稳定碎石底基层施工方案

一、工程概况

1.1项目概况

我公司承建的XX高速公路XX段路面X标，位于XX县境内XX镇，XX镇。

起止桩号K0+000-KXX+XXX，全长XXkm，主要技术标准为双向四车道高速公路，设计时速120公里/小时，全线路基设计宽度为27m。

本标段底基层为20cm厚低剂量水泥稳定碎石。

包含XX服务区，全线特大桥1座，中桥4座，小桥2座，分离立交桥9座。

主线路面结构为：

20cm厚低剂量水泥稳定碎石底基层+36cm厚5%水泥稳定碎石基层+下封层+8cm厚AC-25C粗粒式沥青砼+6cm厚AC-20C中粒式改性沥青砼+4cm厚AC-13C细粒式改性沥青砼，总厚度为74cm；桥梁面层结构为6cm厚AC-20C中粒式改性沥青砼+4cm厚AC-13C细粒式改性沥青砼，总厚度为10cm。

主要工程内容包括：

水泥稳定碎石底基层1544242.00m2；水泥稳定碎石基层1105.4万m2；下面层普通沥青1474万m2；中面层改性沥青152万m2；上面层改性沥青152.2万m2；粘层199.7万m2；透封层147.7万m2；，水泥混凝土面板15.3万m2，桥梁铣刨及防水19.6万m2。

1.2施工路段概况

XX高速公路路面第X合同段主线底基层设计为低剂量水泥稳定碎石，压实厚度为20cm。

我部拟于2015年9月10日施工水泥稳定碎石底基层，水稳底基层顶面宽度为13.54m，底宽13.74m。

松铺系数拟定为1.3，松铺厚度26cm。

二、编制依据

1、XX高速公路XX段LM-0X合同段两阶段施工图纸；

2、XX高速公路XX段路面工程招标文件；

3、《公路路基路面现场测试规程》JTGE60-2008；

4、《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）；

5、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

6、《公路路面基层施工技细则》JTG/TF20-2015；

7、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）；

8、《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）；

9、现行与工程有关的国家及行业技术标准、规范、规程等；

10、本单位在同类高速公路路面工程施工中积累的施工经验和总结。

三、开工准备

3.1施工路段路基交验工作已完成，各项验收指标（弯沉、高程、宽度等）均符合设计规范要求；水准点、导线点测量工作已完成，成果表已批复。

3.2施工人员安排

济祁路面一标水稳底基层人员分工表：

总体安排

总体安排

XXX

技术总负责

XXX、XXX

前后场总协调

XXX

现场安全管控及交通管制

XXX

拌和区及试验检测

拌和站操作及后场机械、车辆调度

XXX

拌和站后场安全员

XXX

混合料筛分、无侧限试件成型

XXX

水泥剂量检测、含水量检测

XXX

摊铺区

测量放样及标高控制

XXX

摊铺过程控制

XXX

摊铺现场安全员

XXX

碾压控制

XXX

成品标高测量、宽度平整度检测

XXX

压实度检测

XXX

养生区

土工布覆盖、洒水养生

XXX

3.3机械设备组织安排

（1）、严格按照规范、施工图纸设计、项目办、总监办、监理组及合同文件等要求，以作业指导书为导向，满足施工需要为前提，施工机械设备如下：

机械设备一览表：

序号

名称

型号

设备产量/拼装宽度/吨位

数量

1

水稳拌和站

WCZ700

380吨/小时

1

2

水稳摊铺机

三一/长沙

137KW

2

3

单钢轮振动压路机

徐工

20吨

1

4

单钢轮振动压路机

徐工

22吨

2

5

胶轮压路机

徐工

30吨

2

6

装载机

厦工XG951III

5吨

1

7

洒水车

解放

8吨

2

8

自卸汽车

解放

40吨

12

（2）设备维修保养：

施工前检查油（液压油、液力传动油、机油、柴油）、水（发动机水箱）、气压（制动气压），检查中如发现液压油等油料、水箱内水不足应及时补充。

（3）水稳拌和站

①拌和楼产量设定450t/h，拌缸长度5.0米。

在拌和楼下方配有6*4米的储水箱。

料斗、水箱、罐仓装配高精度电子动态计量器。

对于加水量的计量，采用流量计的方式。

②有五个进料斗，料斗上口安装了钢筋网盖，以便筛除超出粒径规格的集料及杂物。

各个料仓之间的挡板高度为1m，避免各档料的掺混。

③施工前应标定拌合楼流量曲线，用以确定生产配合比。

骨料标定曲线如下图：

水泥稳定碎石拌和站各料斗出料量与皮带转速的关系曲线

④安装后的水泥罐进行了全面检查保证料罐密闭、干燥，同时内部装有破拱装置，防止由于水泥遇潮，导致水泥流量不均匀。

同时，水泥料仓为满足由拌和楼生产能力决定其容量，配备计重装置，以准确计量水泥的添加量。

3.4原材料

①水泥；按合同要求本标段使用由珍珠牌水泥厂家提供的优质水泥:

P.C32.5水泥。

水泥初凝时间319min、终凝时间416min；水泥各龄期强度、安定性等都达到相应指标要求。

②碎石；按水泥稳定碎石基层施工的要求和用量,依经济合理的原则,经过对沿线的石料加工场的原材料的调查、试验,选定怀远震兴料场作为底基层使用碎石、石屑材料的供用场。

通过实验严格控制碎石的指标,碎石的压碎值不大于26%，针片状含量不大于20%，含泥量低于规定值。

如下表：

类型

19-31.5mm

9.5-19mm

4.75-9.5mm

2.36-4.75mm

0-2.36

备注

针片状%

8.7

9.4

7.9

/

/

含泥量%

0.6

0.8

0.6

1.1

1.7

压碎值%

/

21.7

/

/

/

③拌和用水：

采用井水作为拌和用水。

3.5配合比

我部在驻地办的指导和旁观下，按照合同及相关规范的要求对水泥稳定碎石底基层进行了配合比设计，中心试验室对我部水稳碎石底基层配合比进行了验证试验，各项技术指标满足规范及《招标文件》相关规定。

水泥稳定碎石配合比结果如下：

水泥稳定碎石配合比设计：

各种材料用量（%）

最大干密度（g/cm3）

最佳含水量（%）

压实度（%）

19-31.5mm

9.5-19mm

4.75-9.5mm

2.36-4.75mm

0-2.36mm

水泥（%）

水稳底基层

13

35

15

8

29

2.8

2.329

4.9

97

3.6技术交底

在路段施工前，我部组织技术人员对设计图纸、招标文件及施工规范、施工要点进行认真学习，并对所有参加施工人员进行培训学习和技术交底。

（1）具体的施工工艺、摊铺碾压组合、碾压顺序、碾压遍数、碾压过程注意事项、碾压完成后的养护等进行书面技术交底。

（2）对摊铺过程中容易出现的问题及处理办法进行交底。

3.7下承层准备

（1）对路基作全面检查与验收：

我部所选底基层铺筑段落的下承层已检查验收合格。

（2）对下承层进行清扫，扫除表面的松散颗粒、浮土及杂物并清除至路基外，使其形成一个干净的作业面。

摊铺前对试验路段路基进行复压，以保证试验路段路基的整洁、平整、密实；并适当洒水湿润。

四、施工工艺

4.1施工前准备、测量、放样施工工作

（1）施工放样前，检查下承层，表面应平整密实，无坑洼松散、无压路机碾压轮迹，不起皮、不开裂。

测量放样按10m一根桩放出底基层的两侧边桩，并立模，复测下承层标高，每10米一个断面，每断面4点，分别设在距中0m、6m、9m、12m处，纵向采用中桩控制，横向用钢尺进行控制，以便松铺及压实后的检测能在同一点上进行。

混合料摊铺后、碾压前对混合料松铺高程H1进行测量，混合料终压完成后对混合料压实高程H2进行测量。

通过下承层顶面高程H、松铺高程H1及压实高程H2三组高程的测量求得每个检测点混合料的松铺厚度和压实厚度，单点的松铺厚度除以压实厚度求得单点的松铺系数，将各点的松铺系数汇总取平均值求得水稳底基层的松铺系数S,计算公式为S=∑[（H1-H）/（H2-H）]/N（N代表检测点的总数）。

打好导向控制线支架，取松铺系数1.30并根据路床设计顶计算出实际松铺厚度，放样出导向控制线高度，挂好导向控制线。

待50m摊铺碾压完毕后，由测量人员测出该段松铺系数后，予以调整后续施工的导向控制线高度。

钢钎打设在离铺设宽外30cm处。

内外侧控制线钢丝的拉力大于800N，放样标高误差控制在-2mm～+5mm。

钢钎埋设牢固，在整个作业期间有专人看管，严禁碰动钢丝，发现异常时立即恢复；中间采用铝合金导梁方式控制。

（2）钢模：

本项目水泥稳定碎石基层、底基层施工均采用双边立模方式，采用槽钢（尺寸：

长4m、高18cm），采用16#螺纹钢（长：

50cm）配合三角支架错开固定。

4.2拌合和运输

1#水稳站设置一台WCZ700型拌和站，均为带电脑计量装置的水稳拌和机，且配有5个料仓，拌和能力设定每小时450t。

在进行设备安装、检修、调试及标定完成后，提交监理工程师并取得批准后方可进行生产，以保证拌和质量达到规定要求。

拌合质量由试验室和拌合机操作人员共同控制。

拌合站按照中心试验室批复配合比控制冷料斗的给料速度，控制水泥输送泵的送料速度和水泵水流阀门的大小，使混合料的配合比符合设计要求，其含水量达到最佳含水量要求。

同时，在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手，不以提高水泥用量方式来保证混合料的强度。

试验室对混合料抽样做级配、水泥剂量和含水量试验，其结果及时反馈给拌和站，以备调整；随时在场检查配比、含水量是否变化。

水稳拌和机输送皮带处安排一名有经验的人员全过程目测混合料的级配和含水量的变异性，发现问题及时解决。

在拌和过程中，实时监测各个料仓（包括水泥仓和加水）的生产计量，根据当天的天气温度考虑，如果天气炎热，稳定混合料的加水量可略高于最佳含水量的0.5%～1%。

拌合楼配备带活门漏斗的料仓，成品混合料先装入料仓内，由漏斗自由跌落装车运输，装车时车辆前后移动，分前、后、中三次装料，先装车箱的前部位、再装车箱的后部位、最后装车箱的中间部位，避免混合料离析。

运输车型号统一东风厢式运输车，运输车辆统一编号，统一管理，底基层开工前，检查其完好情况，装料前应将车厢清洗干净，尽快将成品混合料运送到铺筑现场。

运输车辆数量为10辆，每辆车配有篷布，在装好料后，用篷布将箱体覆盖严密，避免混合料运输过程中水分散失过快，直到摊铺机前方可打开。

同时，保证后挡板严密，不得沿途漏混合料。

如运输车中途出现故障，在混合料初凝之前排除故障，如车内混合料不能在初凝时间内运到工地，或预计混合料到碾压完成最终的延迟时间超过水泥初凝时间予以废弃。

并将废弃的混合料运输至拌合站集中堆放，集中处理。

连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机，卸料过程中运料车应挂空档并拉手刹，靠摊铺机推动前进。

4.3摊铺

（1）正常路基断面配备2台水稳摊铺机，并行摊铺的两台摊铺机功率一致、新旧程度相近，保证两台摊铺机梯队作业、路面基层厚度一致，完整无缝，平整度好。

为保证水泥稳定碎石混合料的二次搅拌的均匀性，摊铺机功率为137KW。

（2）本项目低剂量水泥稳定碎石底基层结构层厚为20cm，分一层摊铺施工,施工中摊铺机夯锤频率拟设置为1.5HZ。

（3）摊铺前应将摊铺机行驶到预定位置，根据现场测设的设计标高垫设不等尺寸方木，以至达到设计标高或松铺厚度要求为止。

（4）摊铺前及摊铺过程中应检查摊铺机各部分运转情况。

调整好传感器臂与导向控制线的关系；严格控制底基层厚度和高程，保证路拱横坡度满足设计规范要求。

（5）摊铺机宜匀速、连续、不间断摊铺。

水稳摊铺时两台摊铺机并联单幅全断面摊铺。

双机并联时，两机相距5-10m，且确保两个施工铺筑面纵向有5-10cm的重叠，保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等，两机摊铺接缝应平整。

摊铺速度应与混合料供给能力相匹配，禁止摊铺机停机待料。

水稳底基层摊铺机的摊铺速度拟定在1.0m/min，摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。

（6）在摊铺机后设专人消除混合料离析现象，铲除局部粗集料过多的摊铺层，并重新用水稳混合料填补。

（7）底基层顶面标高控制采用两边挂钢丝，中间高程架铝合金及支架方法进行控制；两台摊铺机拼装宽度分别为6.5m和7.0m，双机并联时，前面一台摊铺机靠钢丝一侧伸出纵坡传感器，传感器沿钢丝顶面移动，另一侧则以铝合金及支架方法进行控制，传感器沿铝合金顶面移动；后一台摊铺机两侧伸出纵坡传感器，一侧以钢丝为纵坡基准线走钢丝，另一侧以新铺层作基准面走滑靴。

（8）特别注意的是水稳施工时应注意时限，由于水泥的活化性会直接影响水稳的最终强度，所以水稳混合料拌和完成后搁置时间不应过长，否则会使水泥丧失活性，从而降低水稳的强度。

从水稳混合料拌和到最终成型，总时间控制在水泥初凝时间以内。

4.4压实

在混合料摊铺修整后在混合料处于最佳含水量时立即用压路机紧跟在摊铺机后，水稳底基层全宽内进行压实。

碾压应按稳压→弱振→强振→稳压（收面）的工序进行压实，直至表面无轮迹为止。

压路机碾压时应重叠1/3-1/2轮宽。

（1）碾压方案具体如下（三钢两胶）：

①方案一先钢后胶：

碾压6遍。

初压：

摊铺50米左右时，使用一台徐工XS202J振动单钢轮压路机去静回振（弱振）碾压一遍，在两台摊铺机接缝处要跨缝碾压，自边部向中间碾压，碾压速度控制在1.6KM/h。

复压：

复压紧跟初压，使用两台单钢轮压路机开振各碾压三遍，碾压速度控制在2.2KM/h；当碾压遍数达到第4遍时开始检测压实度，并做好记录（如压实度不合格及时增加碾压遍数）。

终压：

采用两台胶轮压路机重叠1/3-1/2进行碾压，单幅各碾压两遍，直至消除轮迹。

碾压速度控制在2.2KM/h。

②方案二先胶后钢：

碾压6遍。

初压：

摊铺50米左右时，使用两台胶轮压路机叠轮1/3-1/2搓揉碾压各一遍，在两台摊铺机接缝处要跨缝碾压，直接碾压到边，碾压速度控制在1.5～1.7KM/h。

复压：

复压紧跟初压，采用两台单钢轮振动压路机立即进行复压。

碾压时采用低频高幅并叠轮1/3-1/2进行碾压，碾压速度控制在1.8KM/h～2.2KM/h，各碾压两遍。

最后采用一台单钢轮压路机全幅碾压一遍。

当碾压遍数达到第4遍时开始检测压实度，并做好记录（如压实度不合格及时增加碾压遍数）

终压：

采用两台胶轮压路机重叠1/3-1/2进行碾压两遍，直至消除轮迹。

碾压速度控制在2～3KM/h，碾压完成后用灌砂法检测压实度。

（2）碾压注意事项

①碾压遵循“先轻后重，先慢后快，先静后振，由边向中，由低到高”的原则进行混合料的压实。

②压路机启动、停止时减速缓行，稳压要充分，振动不起浪、不推移，出现个别拥包时，及时安排工人进行铲平处理。

③压路机倒车、换档轻且平顺，在第一遍初步稳压后，倒车时尽量按原路返回，检查平整度时压路机宜停在已压好的段落上，压路机禁止急停、急转弯。

④严格控制碾压含水量，在含水量略大于最佳含水量时及时碾压。

碾压过程中始终保持底基层表面湿润。

⑤在碾压过程中进行标高、平整度的及时跟踪检测，平整度采用3m直尺跟进检查，平整度不满足要求时，及时进行修整。

⑥碾压在水泥初凝前完成，并达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。

4.5接缝处理

水稳摊铺时，必须连续作业不中断，如因故中断时间超过3h，则应设横缝；横缝与路面车道中心线垂直设置，具体要求如下：

（1）人工将含水量合适的混合料末端横向整理齐平，将混合料碾压密实。

施工结束后，在施工路段的末端用三米直尺延纵向检测，在三米直尺悬离处设横向接缝，平整度不合适段落用装载机铲除，废料由运输车运回指定弃料地点。

（2）重新施工时，将作业面顶面清扫干净，用水泥净浆涂刷横向断面，将摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。

（3）碾压时压路机先沿横向接缝碾压，从已压实层逐渐向新铺混合料碾压，然后再正常碾压。

（4）压实过程中，用3米直尺不断检查接缝处平整度，必须满足要求。

4.6养生及交通管制

施工路段、施工便道、场区出入口应设置标示标牌、警示灯等，养护路段设置标牌，封闭交通，采用覆盖土工布洒水养生，并在整个养生期内始终保持潮湿，养生7天。

土工布需全断面覆盖已摊铺水稳断面，不能留有间隙，土工布质量要求单位面积重量不小于200g/m2，搭接宽度不小于30cm,采用红砖或石块压实，底基层施工结束7天后，待底基层各项技术指标达到设计及规范要求后即可进行水稳底基层大规模施工。

养生期间采取硬性隔离措施封闭交通，禁止一切车辆和施工机械行走。

运输车辆在已成型并保证7d养生期的水泥稳定碎石底基层上通过时，速度要控制在30km/h以内，且应均匀分布通过。

五、关键点控制措施

5.1含水量控制

重视运输途中拌和料的覆盖问题，确定篷布揭开时间，指定专人负责盖、揭篷布，料车进入摊铺现场后不得过早揭篷布，前一车开始摊铺时，后一车才能开始揭开篷布，摊铺机前除正在铺料的料车外只能有一台料车揭开篷布，以备摊铺，避免料车顶部混合料水分散失。

加强拌和站试验员与施工现场试验员的沟通，根据实际施工效果反馈到拌和站，形成完整的施工链。

特别在气温高的天气下，加大拌和过程中含水量检测频率，并根据天气影响对含水量做到动态控制，调整混合料出场含水量的大小，控制拌和料含水量偏差在最佳含水量的0.5%～1%。

根据气温情况，检测拌和站混合料含水率与到达现场含水率，测算含水率损失值，对损失的部分在混合料拌和时补足。

5.2级配控制

级配检测从拌合稳定的第3车（后场取样）及前场对应的桩号处分别取样，计算筛分平均值；级配检测不少于4组。

生产结束前拌和机输送皮带暂停，从皮带上截取一段混合料，进行生料筛分，计算筛分结果，与生产级配校核。

5.3离析控制

原材料保持稳定，减少粗集料超粒径情况。

拌和过程中保持加水量稳定及水泥剂量稳定。

设计合理的级配，能满足水稳层抗裂要求同时易于施工，以不产生离析为原则。

施工过程中控制关键性筛孔通过率。

采用大吨位车辆运输，分三次装料。

摊铺机应采取与拌和机的拌合能力和运输能力相匹配的速度行驶，尽量避免中间停顿。

螺旋送料器应有2/3以上埋入混合料。

为减少离析，在收斗时应存有一定数量的混合料（约1/3），并尽量减少收料斗两侧翻板的翻起次数。

六、检查验收

分项工程合格率达到100%。

保证施工的路面底基层压实度、平整度、纵断高程、宽度、厚度、横坡、强度等各项指标符合设计及规范要求。

质量标准见下表：

水泥稳定碎石底基层质量标准

检查项目

质量要求

检查规定

备注

要求值或容许误差

质量要求

最低频率

方法

压实度

（％）

代表值97

符合技术规范要求

2处/200米/车道

灌砂法

括号内为底基层要求值

极值93

平整度（mm）

12

平整、无起伏

2处/200米

用三米直尺连续量10尺，每尺取最大间隙

括号内为底基层要求值

纵横高程（mm）

＋5，-15

平整顺适

4断面/200米

每断面3~5点用水准仪测量

括号内为底基层要求值

厚度（mm）

代表值-10

均匀一致

1处/200米/车道

每处3点，路中及边缘任选挖坑丈量

括号内为底基层要求值

合格值-25

宽度（mm）

不小于设计

边缘线整齐，顺适，无曲折

4处/200米

用皮尺丈量

横坡度（％）

±0.3

4个断面/200米

用水准仪测量

水泥剂量（％）

±0.5

每2000m26个以上样品

EDTA滴定

及总量校核

拌和机拌和后取样

级配

符合设计要求

每2000m21次

水洗筛分

拌和机拌和后取样

强度（MPa）

/

符合设计要求

2组／每天

7天浸水抗压强度

上、下午各一组

含水量（％）

-1~+2

最佳含水量

随时

烘干法

外观要求

1表面平整密实，无浮石，弹簧现象；

2无明显压路机轮迹。

七、施工总结

完成并在养生期后，及时进行水稳底基层总结，并完成各种质量标准检测资料，书面上报驻地办和总监办审批。

水泥稳定碎石底基层施工工艺流程图