天然砂砾底基层施工工艺.docx
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天然砂砾底基层施工工艺
天然砂砾底基层施工工艺
一、工程简介
新疆某高速公路项目起点K452+300，终点桩号K500+000，路线全长47.7公里，设计行车速度：
120公里/小时，路基宽度：
28米全线按双向六车道一级公路标准。
二、编制依据
1、《两阶段施工图设计》
2、《实施性施工组织设计》
3、《施工合同》
4、《公路工程设计标准》（JTGB01-2003）
5、《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）；
6、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-94）；
7、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）。
三、天然砂砾底基层混合料组成设计
底基层是道路的主要承载部位，其质量的好坏将影响沥青路面的强度、使用质量和使用寿命。
因此，底基层结构材料必须有足够的强度和刚度，足够的稳定性和足够的抗冲刷能力。
本项目底基层使用的材料左幅为天然砂砾底基层，右幅为掺加2%的水泥天然砂砾底基层。
正式施工前要进行天然砂砾底基层混合料组成设计，就是按照设计和《规范》对天然砂砾原材料的技术要求，结合当地的实际情况，去选择符合要求的各种规格的集料和水泥结合料。
通过试验确定各种集料的掺配比例，确定结合料的种类和使用数量，以及混合料的最大干密度、最佳含水量和强度等。
通过材料组成设计，能保证所设计混合料的各项技术指标都满足设计要求，能保证实际使用的材料符合规定的技术要求，并能通过对集料级配的优化，确定最佳的水泥用量，降低施工成本。
1、材料
1.1水泥
按照《规范》要求，水泥稳定碎石可用强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥、强度等级为32.5级或42.5级的矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，但不能选用快硬、早强和受潮变质的水泥。
选用水泥初凝时间不得短于3h，终凝时间不宜短于6h。
水泥的强度等级宜采用32.5级。
施工中，按照上述要求，结合当地的实际情况初步选定水泥的种类，然后按照《公路工程水泥混凝土试验规程》检验所选水泥的各项指标。
水泥的主要试验项目有：
a、安定性试验；b、细度试验、标准稠度试验；c、初凝、终凝时间；d、胶砂强度。
根据天然砂砾的选用标准，按照业主的要求，结合水泥厂家生产情况和试验室试验结果，我标段天然砂砾底基层选用新疆天山水泥股份有限公司产的P.C32.5缓凝水泥，其初凝时间大于4h，终凝时间大于6h。
安全性及强度符合GB175-1999要求。
1.2水
水为饮用水。
1.3集料
天然砂砾底基层中的砂砾应质地坚硬、耐久、洁净、有良好的天然级配，用于底基层的砂砾最大粒径为37.5mm，细集料质地应坚硬、耐久、洁净，并具有良好级配。
对现场取样试验，进行含水量、级配、液塑限、相对密度、承载比、易溶盐和表面振动试验，确定最大干密度和最佳含水量。
其级配范围应符合表1的要求，其技术指标应符合表2的要求。
表1水泥稳定碎石底基层级配要求
项目
筛孔尺寸（mm）方孔筛/通过百分率（%）
37.5
31.5
26.5
19
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.08
底基层
95-100
85-95
75-90
60-82
48-74
40-65
25-50
18-40
13-32
9-25
6-20
3-13
0-3.5
表2水泥稳定碎石底基层集料技术要求
项目
最大粒径（mm）
CBR（%）
压碎值（%）
有机质含量（%）
硫酸盐含量（%）
液限（%）
塑性指数
技术要求
底基层
37.5
≥100
≤30
≤2
≤0.25
<25
<8
2、配合比设计
2.1根据新疆五大项目底基层施工技术指南要求，天然砂砾底基层的7d浸水无侧限抗压强度应≥2.5Mpa，我标段中心试验室通过对料场各级石料的筛分，根据以往施工经验和设计要求，通过试验段施工最终确定集料的最终掺配比例。
天然级配基层集料的比例为：
10-30mm碎石：
10-20mm碎石：
5-10mm碎石：
石屑=22：
23：
30：
25。
2.2我合同段右幅天然砂砾底基层水泥剂量为2.0%，施工实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%，施工实际采用的水泥剂量为2.5%。
标准击实最大干密度为2.4g/cm³,最佳含水量为wο=4.4%,其无侧限抗压强度能满足设计强度要求。
我合同段天然砂砾混合料延迟试验结果表明，容许延迟时间不超过2小时，满足设计要求。
四、主要机械
1、压路机3台2、自卸车14辆
3、全站仪1台4、水准仪2台
5、洒水车1辆6、装载机4台
7、推土机2台8、平地机2台
五、施工工序及施工方法
准备下承层施工放样集中拌料运输摊铺整型碾压
六、施工技术方案
1、.施工方法
1.1准备下承层
a．砂砾石底基层的下承层表面应平整、坚实，严格执行《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）具有设计规定合格的高程、宽度、横坡度、没有松铺现象、下承层的平整度和压实度必须通过试验检查,，并经有关质检部门验收合格。
b．完成的路基，不论是路堤还是路堑，压实度必须符合标准要求，在底基层施工前用压路机进行碾压检验。
在碾压过程中，如发现土过干，表层松散，应适当洒水；如土过湿，发生“弹簧”现象，应采用挖开晾晒，换土，措施进行处理。
c．土基上的低洼和坑洞，应仔细填补及压实；辙槽应刮除；松散处，应耙松洒水并重新碾压，达到平整密实。
d．按规范的规定逐个断面检查下承层标高。
2、放样
在路基上恢复中线桩，直线段每15—20米设一桩，平曲线段每10—15米设一桩，并在两侧边缘外设指示桩，标出砂砾石层边缘的松铺厚度和设计高程。
（松铺厚度采取为0.25—0.27米）
3、掺配集料
a、集料过干应事先洒水闷料，使集料中的含水量接近最佳值。
（最佳含水量1%左右）
b、将材料用装载机拌和均匀，在拌和过程中，含水量必须满足所需水份，拌和结束，集料含水量均匀，没有粗细颗粒离析现象。
4、和摊铺集料
a．运料前在路基层上应洒水，使路基表面湿润，不应过分潮湿而造成泥泞。
b．级配砂砾石集料装车时应控制每车料的数量基本相等，东风自卸车为5m3。
将每车料卸料于下承层的间距严格计算进行。
卸料距离应严格按计算距离掌握，严格控制，避免部分路段料不够或过多。
c．应配备足够的运输车辆，尽快将拌成的集料运到现场，如果运距较远，车上的集料应予覆盖，以防水分过分损失。
d．根据软基处理实验数据确定级配砂砾石的松铺系数为1.30（规范1.25—1.35）。
表面力求均匀，摊铺平整，并有1.5%横坡。
5、整形
a、砂砾石堆料用推土机初步整形。
在直线段，推土机配合平地机由两侧向中心进行刮平；在平曲线段，推土机由内侧向外侧进行刮平。
必要时，在返回刮一遍。
然后用压路机立即在初平的路段上快速碾压一遍，以暴露潜在的不平整。
b、对于局部低洼处，用齿耙将其表层5CM耙松，再用推土机整形一次，将高处料直接刮出路外，不应形成薄层贴补现象。
c、每次整形都应达到规定的1.5%横坡。
应特别注意接缝必须顺直平整。
6、碾压
路面整形后，先用推土机碾压1—2遍，然后用12t压路机从路基一侧由外向里开始碾压，每次重轮重叠1/2—1/3，逐渐压至路中心，即为一遍。
用水准仪仔细控制平整度和标高。
然后检验压实度必须达到96%。
（用12吨三轮压路机碾压时每层压实厚度不超过15cm）
7、接缝和接头的处理
a．横缝处理:
两作业段的衔接处,应搭接拌和.第一段拌和后,留5—8m不进行碾压。
第二段施工时，前段留下的未压部分与第二段一起整形后进行碾压。
b．纵缝的处理：
应避免纵向接缝。
在必须分幅铺筑时，纵缝应搭接拌和。
前一幅全宽碾压密实，在后一幅拌和后，应将相邻的前幅边部约0.3米搭接拌和,整形后进行碾压。
c．调头处的处理：
如机械在已压成的底基层调头，可在准备用于调头的8—10米面层上覆盖塑料布，然后在上面覆盖厚约10cm的土，进行保护。
8、养生
采用保湿养生，养生期宜不小于7d。
在碾压结束合格后，立即开始养生。
9、检查验收
天然砂砾底基层完成后，及时组织验收。
检查验收中发现的问题及时反馈指导其后面的施工。
天然砂砾底基层质量控制标准如下：
天然砂砾底基层质量控制标准
项次
检查项目
检查方法和频率
底基层
基层
98
1
压实度
（%）
代表值
97
≥98
每200m每车道2处
极值
93
94
2
平整度（mm）
12
8
3m直尺；每200m测2处×10尺
3
纵断高程（mm）
+5，-15
+5，-10
水准仪：
每200m测4个断面
4
宽度（mm）
符合设计要求每200m测4处
5
厚度
（mm）
代表值
-10
-8
每200m每车道测1个断面
合格值
-25
-15
6
横坡（％）
±0.3
±0.3
水准仪：
每200m测4处
7
弯沉0.01mm
符合设计要求每车道每20m一个断面检测
七、水泥稳定碎石底基层的质量通病及预防措施
1.水泥稳定碎石底基层易出现四个质量问题：
平整度差、厚度不够、压实度不够、强度不够。
a、平整度差，是由于水泥稳定碎石底基层混合料含水量不一致，级配变化，这几个原因导致混合料压实度系数不一致。
因此应保持混合料的各种指标一致性，提高碾压工艺水平。
压路机的操作水平高低，也可影响底基层的平整度。
b、厚度（或高程）不够：
这也是天然级配料含水量、级配变化造成的。
含水量和级配的改变，使压实系数相应改变，测量人员不可能不断改变压实系数。
最终致使底基层厚（薄）不均，高程超过容许偏差。
c、压实度不够：
许多人认为主要是碾压的问题，通过长期检测发现，造成底基层压实不够，还是混合料含水量、级配的问题。
在同等碾压条件下（以含水量为例），以一段混合料含水量低于最佳含水量1%，对比另一段混合料含水量高于最佳含水量1%以内，含水量高于最佳含水量1%以内的碾压效果好于含水量低于最佳含水量1%的碾压效果。
d、强度不够：
直接表现为取不起样芯，或取得起但表面粗糙，不密实，试压强度低。
造成底基层强度不够的因素很多，主要是混合料灰剂量和级配不够、不合理造成的。
因混合料灰剂量偏小，起粘结作用的细颗粒偏少，导致底基层成型、钙化后有一定的空隙，不密实。
在底基层混合料中，水泥起到主要的钙化作用，细颗粒起着粘结的作用。
2、预防措施：
a、施工前，严格检查下承层的高程，不合格的路段及时处理，确保底基层的厚度。
b、混合料拌和时，严格控制混合料的灰剂量、含水量、级配范围。
c、运输时，运距超过2km，混合料使用毡布加以覆盖，以防止运输过程中混合料水分散失。
d、施工过程中，调整好摊铺设备，不得在工作中停车检修，以免混合料因长时间放置，影响碾压密实度和强度；摊铺时，随时检测虚铺厚度，并与既定的虚铺厚度比较，小于既定的虚铺厚度时要及时进行调整。
e、碾压时压路机手必须在混合料可塑状态下，即水泥的终凝时间之前完成碾压成型。
f、派专人跟机找平、处理底基层平整度。
g、碾压成型后及时覆盖洒水养生，使底基层混合料始终保持在潮湿的状态下。
八、施工技术措施施工技术措施
a.底基层采用两种集料，在料场集中拌和均匀，用车运至现场，用推土机均匀摊铺碾压。
b.在施工过程中，做好临时排水，防止集料含水量不均匀。
c.压路机碾压时，由外向里，由慢到快碾压，不得漏压。
d.雨季施工主要以预防为主，采取防雨措施，并加强截、排水手段；施工场地根据地形进行排水系统疏通，不积水，严防四邻地面水倒流进入场内。
e.雨季施工期间，应特别注意气象预报，根据雨天间隙安排施工。
各项工序要紧密衔接，缩短施工工期。
九、施工质量控制
a.建立健全质量保证体系，设立专职质检员，确保砼路面的质量。
b.认真执行每道工序的验收签证程序。
坚持分部分项工程检查，做好隐蔽工程验收，工程质量评定，做好材料实验、构件技术检验等工作，从各环节严把质量关。
做好天然级配砂砾石抽检，不合格的原材料坚决退回，保证底基层的压实度。
c.级配砂砾石的组配：
选择合适料源，级配和塑性指数符合设计要求的天然砂砾石，可直接作路基底基层。
通过实验使砂粒的最大粒径不超过50mm，液限小于28%，塑性指数小于6，级配砾石的颗粒形状、颗粒组成和塑性指数的变异性较大，其强度变化也较大，因此，在确定使用前必须做承载比试验，以规定工地碾压时的含水量和应该达到的最小密度。
要求路段压实度不低于97%，回弹模量≥170Mpa。
2、铺筑试验段：
在底基层开工前，根据试验段的各项指标，确定以下主要项目：
（1）用于施工的集料配合比例是否达到施工要求；
（2）材料的松铺系数；
（3）确定每一作业段的合适长度；
（4）确定每一次铺筑的合适厚度为（25—28mm）左右。
8.5.底基层的各项指标：
纵断面高程误差：
（+5，-15）mm宽度误差：
坡度误差：
平整度误差：
（0以上）mm（±0.3%）（+12）mm9、施工安全措施及文明施工措施：
十、施工安全措施及文明施工措施：
1.管理措施
a.建立安全生产检查制度。
项目部每周进行一次安全大检查，对每个施工项目进行危险点预测，及时发现事故隐患，堵塞事故漏洞，树立预防为主的意识，从技术措施上加以控制。
b．编制安全施工措施，按程序审核、批准，并对全体施工人员进行安全技术交底，并要求一对一签字，没有安全措施或未进行安全技术交底不准施工，连续施工必须进行跨月度交底。
2.施工安全措施
a．对施工人员技术和体质要求：
b．所有施工人员年龄必须在18—50周岁之间，经体检合格后并经安监部培训后持证上岗。
c．从事特殊作业的人员必须具有特殊工种作业证。
d．机械操作注意事项：
e．操作人员在工作中不得擅离岗位，不得操作与操作证不相符合的机械，不得将机械设备交给无本机种操作证的人员操作。
f．机械设备在施工现场停放时，应选择安全的停放地点，关闭好驾驶室，要拉上制动闸。
g．操作人员严禁酒后上班。
h．机械在危险地段作业时，必须设置明显的安全警告标志，并设专人站在操作人员能看清的地方指挥。
i．施工人员进入现场要正确佩带安全帽，不得穿拖鞋、凉鞋、裙子、背心等不符合要求的服装。
j.夏季做好防风、防雨、防滑、防暑等工作。
3．文明施工及安全保护措施
a．文明施工严格按安全文明施工
b．严禁毁坏践踏施工线外的植被，严禁猎杀保护区内的动物及鸟类。
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