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泡沫轻质土施工方案1最新整理By阿拉蕾
唐津高速公路（河北丰南界～塘承高速）扩建工程第三合同
泡沫轻质土路基
施
工
方
案
核工业华东建设工程集团公司
唐津高速公路（河北丰南界～塘承高速）扩建工程
第3标段项目经理部
2012年3月26日
目录
1编制依据及原则
1.1编制依据…………………………………………………………………………1
1.2编制原则…………………………………………………………………………1
2工程概况
2.1工程内容…………………………………………………………………………2
2.2地形地貌…………………………………………………………………………2
2.3气候………………………………………………………………………………2
2.4施工交通环境及水电条件………………………………………………………2
2.5泡沫轻质土路基设计情况………………………………………………………2
3泡沫轻质土路基工程施工的重点和难点…………………………………………4
4施工准备
4.1现场准备…………………………………………………………………………4
4.2人员准备…………………………………………………………………………4
4.3施工机具配置……………………………………………………………………5
4.4材料准备…………………………………………………………………………7
4.5试验准备…………………………………………………………………………9
5总体施工部署
5.1施工设备布署……………………………………………………………………12
5.2试验段……………………………………………………………………………13
6施工总体计划………………………………………………………………………13
7施工顺序……………………………………………………………………………13
8主要施工方法及技术措施
8.1基槽开挖及降水…………………………………………………………………14
8.2浇注场地验收……………………………………………………………………14
8.3浇注区与浇注层划分……………………………………………………………14
8.4变形缝设置………………………………………………………………………15
8.5侧向挡板安装……………………………………………………………………15
8.6泡沫轻质土制作与浇注…………………………………………………………15
8.7成品保护措施……………………………………………………………………19
9质量保证措施和质量检验
9.1质量保证措施……………………………………………………………………19
9.2质量检验…………………………………………………………………………21
9.3工序质量评定与验收……………………………………………………………23
10安全保证措施……………………………………………………………………25
11环境保护措施
11.1临时工程环保措施……………………………………………………………25
11.2废水、废渣处理措施…………………………………………………………26
11.3防止空气污染和扬尘措施……………………………………………………26
11.4施工噪音控制措施……………………………………………………………26
11.5水土保持措施…………………………………………………………………27
唐津高速公路（河北丰南界～塘承高速）扩建工程第三合同段
泡沫轻质土路基施工方案
1编制依据及原则
我公司组织相关技术人员对施工图纸和招标文件进行认真分析和研究，查阅现行规范和标准、规程，对工程重点和难点进行反复研究和方案论证对比，其目的是保证施工方案科学、合理、详细、可行，对整个施工过程起到整体宏观控制作用。
1.1编制依据
1.1.1《唐津高速公路（河北丰南界～塘承高速）扩建工程第三标两阶段施工图设计》施工图纸以及设计技术交底。
1.1.2现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料。
1.1.3国家及地方关于安全生产和环境保护、水土保持等方面的法律、法规。
1.1.4现行技术标准、行业标准、地方标准、相关工程规章、制度等：
《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》（天津市公路工程地方标准TJGF1001-2011）
《公路工程质量检验评定标准》JTJF80/1----2004
《公路路基施工技术规范》JTJF10---2006
《公路土工合成材料应用技术规范》JTJT/T019---98
《公路土工试验规程》JTJE40----2007
《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175----1999
《混凝土泵送施工技术规程》JTJ/T10-----2011
《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJE30-----2005
1.2编制原则
1.2.1遵循合同文件要求。
满足合同文件要求的工期、质量、安全、投资、环保、文明施工等目标。
1.2.2遵循设计文件要求。
了解设计意图，掌握现场情况，满足设计标准和要求。
1.2.3坚持科学性、先进性、合理性、经济性与实用性相结合的原则，积极推广“四新技术”，合理降低成本。
1.2.4保证重点，突破难点，质量至上的原则。
2工程概况
2.1工程内容
2.1.1唐津高速公路（河北丰南界-塘承高速）扩建工程第三合同段设计范围：
K1023+237.334～K1039+671.585，路线全长约16.4km，从东至西分别经过汉沽区、清河农场和塘沽区，东起京山铁路桥，西至于家岭大桥桥尾。
2.1.2本工程设计路中线即为原路路中线，按设计宽度，在现状路基两侧加宽。
对现状路基，根据检测结果，进行注浆加固、路肩削坡等处理。
削坡及新建路基宽度范围内，路基进行碎石垫层、水泥搅拌桩、PTC管桩、现浇泡沫轻质土等处理，新旧路基之间开挖拼接。
2.2地形地貌
本工程位于华北平原东北部天津市，滨海冲积平原，沿线道路两侧主要为绿化带、池塘、耕地等，地势平坦，地形简单，但软土地基较多。
2.3气候
本工程位于温带半湿润大陆性季风气候，夏季干燥，冬季寒冷，降水较少，年均降水量少于550毫米。
年平均气温12.6℃，最冷月平均-4℃以下，最热月平均26℃以上。
冻结期约130天，霜冻期约180天。
2.4施工交通环境及水电条件
2.4.1本工程为改扩建高速公路，应业主要求及与交警等部门协调结果，本项目在施工路基路面期间采取半幅封闭施工（软土地基处理期间部分时间不封闭）、半幅通行的交通组织方式。
2.4.2工程用水利用河水及自来水，水质可抽出后进行化验，确认对工程质量不受影响后方可使用。
工程集中、用电量较大的施工部位采用电网输电，其它较分散的部位采用发电机供电。
2.5泡沫轻质土路基设计情况
2.5.1本标段在局部用地受限或施工机械受限路段，采用现浇泡沫轻质土进行加宽部分路基的填筑，以减少附加荷载总成的工后沉降，从而减少新旧路基之间的差异沉降。
2.5.2现浇泡沫轻质土是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组份集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用形成的一种轻质材料。
2.5.3本标段泡沫轻质土工程分为立交和主线两部分，每一部分又分左右两幅，本标段泡沫轻质土设计部位及数量见下表：
泡沫轻质土工程量统计
序号
区域里程
轻质土区段方量
（m³）
铁丝网区段面积（㎡）
土工膜区段面积（㎡）
备注
起止桩号
左幅
右幅
左幅
右幅
左幅
右幅
1
K1027+150.706～160.940
537.46
460.45
309.25
304.43
358.69
327.09
主线
2
K1027+172.800～401.710
7264.24
6842.96
4497.75
4479.97
4971.01
4793.61
3
K1027+413.570～478
2671.9
2842.5
1532.2
1370
1633
1806.6
4
K1033+033.981～246.519
5500.3
4584
4157.1
4202.3
4093.9
3675.6
5
K1033+290.379～353
1477.90
1162.2
1251.6
1211
1181.7
1038.3
6
K1033+678～K1034+587.163
18902.50
11690.8
17776.9
15623.7
15262.3
12236
7
K1034+599.023～940
6953.70
6337.6
6666.5
6601.7
5800.9
5564.4
小计
43308.0
33920.5
36191.3
33793.1
33301.5
29441.6
8
BK0+118.520～354.246
6722.98
6280.819
5203.484
清河农场互通式立交
9
BK0+118.52处坡脚
11.69
22.50
15.17
10
BK0+354.246处坡脚
74.96
79.50
65.50
小计
6809.63
6382.819
5284.151
合计
84038.13
76367.22
68027.25
2.5.4泡沫轻质土路基设计技术指标及要求
2.5.4.1施工湿密度
泡沫轻质土路基施工湿密度
路堤部位
离路面底面距离（m）
施工湿密度Rfw（kg/m3）
路床
0～0.8
600≥Rfw≥570
路堤
＞0.8
570＞Rfw≥540
2.5.4.2抗压强度
泡沫轻质土路基抗压强度
路堤部位
离路面底面距离（m）
抗压强度（MPa）
路床
0～0.8
≥0.8
路堤
＞0.8
≥0.6
3泡沫轻质土路基工程施工的重点和难点
唐津高速公路是天津东部一条重要的交通要道，交通量大，货车、重车多，对路基的工后沉降控制要求高，如果加宽段新旧路基的不均匀沉降处理不好，会对路基和路面都产生严重破坏。
因此，本项目泡沫轻质土扩建路基工程的重点和难点是确保新旧路基拼接的质量。
4施工准备
4.1现场准备
组织技术人员对现场地形地貌进行踏勘，并进行相关工程的测量复核，以检查工程数量、设计图纸是否与实际相吻合；完成“三通一平”，以备施工进场。
4.2人员配置
根据本工程的特点、工期和施工现场的实际情况，安排如下劳动力进行施工，具体见下表：
人员配置表
施工管理人员
生产工人
职务
人员数量
职务
人员数量
职能
人员数量
施工主管
1
材料员
2
侧向挡板施工
16
技术主管
1
资料员
2
技术员
3
质检员
2
试验员
3
操作手
6
泡沫轻质土浇注施工
18
施工员
3
安全员
3
合计
26
合计
34
管理人员计划于2012年5月15日进场，生产工人计划于2012年5月20日进场。
4.3施工机具配置
4.3.1施工机具配置计划
本工程泡沫轻质土路基路线长，施工区域广，对设备的产能、机动性、输送距离、制备系统的精度等要求高。
为确保工程质量、满足工期要求，根据本标段的工程量及施工工期，计划配置施工机具如下：
试验仪器配置计划表
序号
设备及工具名称
规格
单位
数量
新旧程度（%）
计划进场时间
1
水准仪
DS3
台
2
90
2012.5.15
2
空气压缩机
3kw
台
1
100
3
发泡罐
20L
台
1
100
4
发泡枪
10L/h
台
1
90
5
流值测试圆筒
80mm、
净高80mm
个
6
90
6
流值测试平板
边长30cm
件
6
90
7
容量筒
1L
个
6
90
8
试模
10×10×10cm
件
21
100
9
游标卡尺
量程300mm
把
6
90
施工设备配置计划表
序号
设备名称
规格或产能
单位
数量
新旧程度（%）
计划进场时间
1
水泥浆搅拌站
40m³/h
套
3
90
2012.5.15
2
轻质土制备输送站
100m³/h
台
3
90
3
水泥浆输送管
3寸
米
2400
100
4
轻质土输送管
4寸
米
600
100
6
砼搅拌运输车
10m³
台
6
90
7
施工交通车辆
金杯面包车
台
2
90
4.3.2施工机具配置要求
泡沫轻质土的现场制作、输送与浇注
均采用专用施工设备，且满足以下要求：
1、电控系统具有发泡剂、发泡液、压缩空气、泡沫、水泥浆、泡沫轻质土流量实时数显功能，且应集中显示于触摸屏或平板电脑上。
2、泡沫制备、水泥浆输送、泡沫轻质土制备与输送的产能应满足下表的要求：
设备产能要求
项目
产能（m3/h）
备注
泡沫制备
≥60
单套发泡装置产能
水泥浆输送
≥30
单台水泥浆输送泵产能
泡沫轻质土制备与输送
≥90
单台轻质土输送设备产能
3、电控系统应具有泡沫密度、水泥浆湿密度和泡沫轻质土湿密度实时数显功能，且应集中显示于触摸屏或平板电脑上，其允许误差应满足下表的要求：
密度实时控制允许误差
项目
允许误差
泡沫密度
±5%
水泥浆湿密度
±2%
泡沫轻质土湿密度
±3%
4、发泡装置应具有发泡剂自动稀释功能。
5、水泥浆输送泵必须为定流量泵。
6、严禁采用泡沫混凝土或发泡水泥设备替代泡沫轻质土专用设备进行施工。
7、水泥浆的制作应采用专业拌合站，严禁使用小型搅拌机。
8、现浇泡沫轻质土施工设备进场后，按《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》的要求对设备功能进行逐项检查，报监理验收后方能展开施工。
4.4材料准备
泡沫轻质土的生产原材料包括发泡剂、水泥和水，路基材料包括防渗土工膜、金属网，浇注辅助材料包括木胶板、泡沫板等。
4.4.1发泡剂
4.4.1.1泡沫的质量以坚韧性、发泡倍数和泌水率等指标来鉴定；泡沫的坚韧性就是泡沫与水泥浆混合后在规定时间内不致破坏的特性，常以消泡试验后的沉陷距来确定；发泡倍数是泡沫体积大于泡沫剂水溶液体积的倍数，泌水率是指泡沫破坏后所产生泡沫剂水溶液体积。
当发泡剂质量符合下列指标时，即可发泡用于生产泡沫轻质土：
发泡剂要求
性能指标
规定值
稀释倍率
40～60
发泡倍率
800～1200
标准泡沫密度（kg/m3）
30～50
标准泡沫泌水率（%）
≤20%
4.4.1.2消泡试验泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%、标准沉陷距不超过5mm。
4.4.1.3发泡剂严禁采用动物蛋白类发泡剂。
4.4.2水泥
现浇泡沫轻质土所使用水泥的细度、凝结时间、安定性及强度应满足国家规范要求，水泥密度不低于2700kg/m3。
本标段拟采用42.5R普通硅酸盐水泥，应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定。
4.4.3粉煤灰
4.4.3.1粉煤灰应采用F类粉煤灰，且应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）的规定；严禁采用C类粉煤灰作为泡沫轻质土的掺和料。
粉煤灰质量要求
性能指标
规定值或极值
细度（45μm方孔筛筛余）/%
≤25
需水量比/%
≤105
烧失量/%
≤8
含水量/%
≤1
三氧化硫含量/%
≤3
游离氧化钙/%
≤1
安定性（雷氏夹煮沸后增加距离）/mm
≤5
4.4.3.2由于唐津高速公路交通量大，重车多，考虑到粉煤灰的不稳定性，且容易造成泡沫轻质土消泡，为确保质量，本工程在使用粉煤灰时，对不同批次的粉煤灰，须经试验合格后方可使用。
4.4.4水
采用普通自来水或井水（淡水），严禁含酸性物质的水掺入发泡剂中，以免发生化学反应，影响发泡剂的发泡效果。
4.4.5防渗土工膜
HDPE防渗土工膜技术指标
序号
项目
指标
1
厚度（mm）
≥0.3，＜0.6
2
宽度（m）
≥3.0
3
拉伸强度（纵横）MPa
≥14
4
断裂伸长率（纵横）%
≥400
5
直角撕裂强度N/mm
≥50
6
搭接宽度（cm）
≥5.0
7
搭接方式
热焊
4.4.6金属网
金属网采用Φ3mm＠5cm×5cm规格的镀锌铁丝网。
4.4.7木胶板、泡沫板
侧向挡板和分区使用的模板采用1.22m×2.44m规格的木胶板，沉降缝位置使用塑料泡沫板填塞。
4.4.8材料使用计划
根据设计工程量及室内试验的配合比，初步计算的材料使用计划如下：
材料使用计划表
材料名称
单位
右幅
左幅
B匝道
数量
使用时间
数量
使用时间
数量
使用时间
水泥
t
8629
2012.6.1～2012.9.30
10788
一期：
2013.9.11～2013.11.30；二期：
2014.3.16～2014.4.30
1700
2012.6.1～2012.9.30
粉煤灰
t
2219
3032
680
发泡剂
kg
42000
54000
8500
水
m3
7683
10027
2100
木胶板
m2
3500
3800
550
铁丝网
m2
33793.1
36191.3
6382.9
土工膜
m2
29441.6
33301.5
5284.2
4.5试验准备
4.5.1消泡试验
轻质土路基施工前，对所采取的原材料进行消泡试验，试验方法如下：
1、试验器具
试验器具包括：
a容量筒：
金属制成，内径108mm，净高109mm，筒壁厚2mm，容积为1L。
b圆筒：
金属或硬质塑料制成，内径80mm，净高80mm，筒壁厚2mm。
c电子秤：
量程3000g，精度0.1g。
d平板：
塑料板或光面瓷砖，厚度1cm，边长30cm。
e游标卡尺：
量程不小于300mm，精度0.1mm。
f试验用搅拌机：
容量不低于30L，转速不小于30r/min；具有搅拌定时功能。
g塑料桶：
容量25L。
h发泡装置：
可控制并调节泡沫密度。
2、室内泡沫轻质土制备
a试验室拌制泡沫轻质土时，拌合用的材料应提前运至室内，拌合时试验室的温度要求为20℃~25℃。
b试验用水泥、粉煤灰、发泡剂等原材料必须和施工现场使用的材料一致。
试验室拌制泡沫轻质土前，应先将适量的发泡剂按稀释倍率稀释好并置于发泡装置内，并事先根据标准泡沫密度调整好发泡剂水溶液的发泡倍率，以备随时发泡。
c泡沫的用量应采用容量筒计量，其他材料应称重计量，计量精度应满足：
水泥±0.5%，粉煤灰±1%，泡沫体积±0.5%。
d试验室制备泡沫轻质土，应采用搅拌机拌合，且应先将水泥、粉煤灰和水按配合比拌合，拌合时间不少于2min，然后立即制备泡沫加入其中再次拌合，再次拌合时间为2min；拌合料总量应不少于搅拌机容量的20%。
3、湿密度按以下步骤测定：
a将容量筒内外壁用抹布擦拭干净，并称其重量，精确至1g。
b向容量筒内轻轻倒入事先制备好的泡沫轻质土，至泡沫轻质土略高出筒口。
c刮平容量筒筒口，使泡沫轻质土料与筒口平齐，擦拭干净桶外壁，称其重量，精确至1g。
4、消泡试验
试验室制备好轻质土拌合物后，即可展开消泡试验：
a对搅拌筒内的泡沫轻质土测试其初始湿密度；
b设定搅拌机搅拌时间为1min；
c开启搅拌机搅拌泡沫轻质土至搅拌时间结束；
d测试本次搅拌后的泡沫轻质土湿密度；
e重复第3步第4步，直至搅拌次数达到10次；
f以纵轴为湿密度、横轴为累积搅拌时间绘制消泡试验曲线；
g记录前10次的最大湿密度，计算湿密度增加率。
4.5.2施工配合比试验
泡沫轻质土的配合比根据设计强度、湿密度、流动性等要求进行选择，依据《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》及施工现场所用材料试验的基础上确定施工配合比。
施工配合比试验按如下步骤进行：
1、根据设计要求确定轻质土施工湿密度。
2、确定水泥浆配合比。
3、确定泡沫轻质土配合比。
4、对原材料进行规范规定的试验，在原材料检验合格的基础上进行消泡试验。
5、经消泡试验确定的湿密度增加率和标准沉陷距满足设计要求后，取泡沫轻质土拌合物制备配合比强度试件，过程如下：
a将试模内壁擦拭干净，涂上脱模剂；
b从搅拌筒内取泡沫轻质土将试模浇满，略高于试模表面；
c用手提起试模，轻轻将试模磕碰地面，确保试模内充满泡沫轻质土；
d用保鲜膜完全覆盖试模表面；
e各条试模上贴上试件编号和制取日期；
f于次日对制备好的试件进行脱模，用塑料袋密封包装试件，置于20±2℃的环境中养护；
6、施工配合比强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。
抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法，要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验，且强度结果不做尺寸折减。
7、施工配合比强度试验以6块试块为一组，共做4组配合比，分别测定路床和路堤部位7天和28天龄期强度。
当7天龄期抗压强度≥0.5倍设计强度或28天强度≥设计强度时，该配合比可作为施工配合比采用。
8、根据所取样的唐山裕丰42.5R普通硅酸盐水泥，利用自来水和公司自行配制的发泡剂进行的室内试验结果，施工时拟采用如下配合比：
施工配合比表
设计抗压强度（MPa）
每方泡沫轻质土材料组成（kg/m3）
轻质土设计湿密度
水泥浆单方材料组成（kg/m3）
水泥浆湿密度（kg/m3）
水泥
粉煤灰
水
泡沫质量含量（kg/m3）
泡沫体积含量%
水泥
粉煤灰
水
0.6
230
86.5
210
33.5
67
560
697
262.1
636.4
1595.5
310
0
211
34.25
68.5
555.3
984.1
0
669.8
1654
0.8
245
91
220
33
66
589
720.6
267.6
647.1
1635.3
330
0
213
34
68
576.5
1031.3
0
664.1
1695.3
最终采用的施工配合比以在施工现场采用现场所用材料试配并经过监理见证批准的配合比为准。
5总体施工部署
5.1施工设备部署
根据本标段泡沫轻质土分布特点，为顺应浇注顺序要求及工期要求，确保施工质量和施工进度，施工设备拟按如下思路部署：
1、在本标段的集中拌和站处设置2台40m3/h水泥浆搅拌站，该搅拌站供应主线K1033+033.981～K1033+246.519、K1033+290.379～K1033+353、K1033+678～K1034+587.163、K1034+599
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