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济徐高速公路粉煤灰路堤试验段施工

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济徐高速公路粉煤灰路堤试验段施工 三航江苏分公司 王海峰 【摘要】本文结合该工程实例介绍了粉煤灰路堤施工流程以及各项技术指标的控制,为公司类似工程提 供参考。 [关键词】粉煤灰路堤试验段施工 1前言 土16645m。,用于粉煤灰路堤的防渗土工布 徐济高速公路为了优化粉煤灰路堤的设 l3569lm0。碎石盲沟274m。。 计、确定合适的掺合料、选择合适的填筑材 试验段落K78+700~K78+900纯煤灰施 料、确定粉煤灰路堤的施工工艺,在大面积施 工段全长200m,平均宽度43.5m,填筑厚度 工前开展了粉煤灰路堤试验段的施工与研 20cm,需土工布9300m2,需粉煤灰1580m3, 究,为全线的大面积施工做好技术准备。 需5%包边土300m3:K78+410~K78+610二 灰施工段全长200m。平均宽度43.2m.设计 2工程概况 石灰剂量3%,填筑厚度20cm,需土工布 济徐高速公路路堤填筑粉煤灰施工主要 9240m2,二灰1568m ̄、5%包边土300m3。粉煤 集中在主线以及A、B、C、D四个匝道部分段 灰来自彭城灰场,包边土来自6号取土坑.在 落,合计填筑粉煤灰135432m ̄,5%包边石灰 灰场或取土坑拌制成半成品。 路基中心线 图1粉煤灰路堤横断面图 3试验段施工方案 K78+410~K78+610段做为方案2(粉煤灰+ 3.1试验段填料、段落、机械组合的确 3%石灰)二灰施工段。 定 根据现场机械配备,结合其它项目的成功 试验段方案分为:原设计纯粉煤灰施工 经验,拟采用一种方案两种组合:①18J振动 (方案1)和粉煤灰+3%石灰(方案2)。 +20T胶轮;@lSJ振动+J220振动+20T胶轮。 在全面分析了各施工段落的各工序内容 3.2材料要求 及工程进度之后,认为只有主线具备试验段 3.2.1 5%包边土和隔离层用土 实施的条件。分别将里程桩号K78+700~ 含水量17%一19%,灰剂量4% 6%。选用 K78+900段做为方案1(纯粉煤灰)施工段, 塑性指数高的粘质土。 一25— 3.2.2石灰 施工前进行多次原材料以及各灰比的标 符合Ⅲ级或以上等级的要求。石灰分批 准击实试验和滴定试验,确定了最佳含水量 进料,应尽量缩短堆放时间。用合格水体进行 27%,最大干密度1.18g/cm3,二灰最佳含水量 生石灰的消解,并过筛清除杂质,在上路铺筑 27%,最大干密度1.18g/cm3:包边石灰土选用 或厂拌前妥善做好防雨、防风措施。 6号取土坑,掺灰量为5%;底面防渗土工布 3.2.3 粉煤灰 经检测质量符合要求。 来自彭城灰场,第一层二灰在试验路段 3.4测量放样 打堆拌制,含水量调节至2995~3396,后续可采 测量人员根据路基各断面的设计高程、 用路拌法进行施工。粉煤灰烧失量小于2o%, 边坡和实测隔离层高程,计算出填筑宽度(包 粒径宜在0.001~1.18mm之间.小于 边土超宽30~50cm,以保证路基边缘压实 0.075mm的颗粒含量宜大于45%。 度),恢复路基中线桩和边线桩,用钢尺量取 3.2.4复合土工膜 其它控制点的位置,水准仪测出各控制点和 统一堆放在工地现场,单位面积质量大 检测点高程。 于450g/m2 3.5施工工艺及流程 3.2.5碎石盲沟 3.5.1工艺流程图(图2、图3) 碎石最大粒径应小于75mm。4.75mm 3.5.2 施工方法 以下细粒料含量小于5096,含泥量小于5%, (1)采用自卸汽车运输,顶部用油布覆 在第二层施工结束后再进行定位、开挖。 盖。运输前检测灰料的含水量,当含水量大于 3.3试验准备 最佳含水量4%~6%时进行装车。装车时,每 测量放样 摊铺包边土 确定灰场取灰区域 检测包边土的松铺厚度、含水量、宽度 运输前检测含水量、杂质含量 计量布料 组织运输 布粉煤灰 检测粉煤灰的松铺厚度、含水量、搭接长度 快速静压、挂线找平 按碾压方案进行碾压 压实度检测 测定松铺系数 养护 图2纯粉煤灰施工工艺流程图(方案1) 一26一 港工技术与管理2011年第6期 图3粉煤灰+3%石灰施工工艺流程图(方案2) 车的装方量基本一致;卸车时,由专人指导车 辆卸到石灰粉打出的方格网中,严禁车辆无 序倾倒土方。 土时土工布起折),包边土铺好后再进行全幅 路基土工布的施工。铺设时注意搭接长度不 得小于20cm,接头用高强度尼龙线绑扎牢 固,铺好后应服帖平顺不皱折。 (4)粉煤灰摊铺前,先检查下承层,保证 隔离层底的路拱横坡度不小于3%.碾压到 90%以上的压实度。然后进行测量放样,用石 (2)粉煤灰路堤施工前先摊铺包边土(黝 石灰土),松铺平整后测其含水量,并调整其至 最佳含水量附近(最大值与最佳值之差控制 在+2%)。施工中严格控制包边土的厚度,以此 控制煤灰松铺厚度:为了避免成型产品受到破 灰划出路堤中线、边线、土质护坡界线、盲沟 坏,采用轻型拖拉机运输,每车约装3m。。 (3)铺设土工布,考虑先沿两侧坡脚线 各铺设一幅,然后摊铺包边土(以防运输包边 位置等。根据填筑高度、坡度。放出路两侧路 堤底角线,包边土(5%石灰土)每边宽度应多 放出30~50cm。以保证削坡后的净宽能满足 一27— 要求。 (5)粉煤灰、包边土(5%石灰土)压实层 厚度取20cm。粉煤灰的松铺系数按照1.15 来控制(准确的松铺系数待试验确定)。 (6)粉煤灰摊铺使用推土机和平地机, 局部可采用人工找平。摊铺后及时检测粉煤 灰和包边土的含水量,当含水量略高于最佳 含水量1%~2%时进行整形。先用轻型压路机 快速碾压一遍.以暴露潜在不平整部位,再用 平地机根据横断面进行刮平。测量人员用石 灰圈点,标出每点的高程(如大略高出2~ 3cm左右,即整平系数约1.1~1.2)。具体摊铺 分两次进行,第一次摊铺厚度为7~8cm,作 业方法为:自卸车从施工路段一端后退上料 后原路退出,推土机及时推平,后来的自卸车 就始终在铺过新料的灰面上行走,确保不损 坏压好的灰面:第二次摊铺按正常的路基填 筑方式上料,用石灰划出方格明确每辆车卸 料位置,按卸料车运输量确定方格大小。 (7)摊铺平整后及时检测含水量,含水 量应略高于最佳含水量。以达到1.0~1.1倍 的最佳含水量为度,其加水计算公式为: Q= ×0.01(O)1-(.00) 式中: Q一所需加水量(kg); 一路段长度(m): 一路段宽度(m); H一松铺厚度(m); pLw一松铺湿密度(kg/m。); tO。一粉煤灰原始含水量(%); 09 一粉煤灰要求达到的含水量(%)。 应保证洒水均匀,对于局部含水量偏大 的地方,采取翻晒或挖换处理。 (8)铺筑时应控制卸料汽车的行驶方向 和速度,不得在灰面上调头、高速行驶、急刹 车等,以免造成压实层松散。 (9)新一层粉煤灰摊铺前,检查下承层 表面含水量。含水量应略高于最佳含水量,以 一28一 达到1.0~1.1倍的最佳含水量为度。如果下 承层表面干燥松散.则应量测下承层表面松 散厚度,洒水调节含水量.用20t胶轮压路机 碾压两遍后摊铺新一层粉煤灰,其摊铺厚度 扣除下承层表面松散厚度。 (10)当粉煤灰路堤分成不同作业段填 筑时,先填地段应分层留台阶,使每个压实层 相互重叠搭接,搭接长度应大于150cm,以 保证相邻作业段接头范围内的压实度。 (11)当测定包边土(5%石灰土)与粉煤 灰的含水量符合要求后,用20~26t胶轮压路 机快速静压,并对粉煤灰与包边土(5%石灰 土)同时用平地机找平,及时清除包边土表面 的粉煤灰。直线段内由两侧向路中心刮平,曲 线段由内侧向外侧刮平,刮平后宜做好不小 于2%的横坡度以利排水。 (12)碾压从路基两侧向中间和从低到 高进行,先轻型稳压,后重型碾压,包边土和 煤灰同时进行.包边土多压一遍,最后再用轮 胎式光轮压路机碾压,直至碾压到规定要求。 碾压时轮迹重叠宽度不小于1/3,一进一退压 完全幅宽度为一遍。试验段采用了两种压实 图4铺设复合土工膜 港工技术与管理2011年第6期 方案。 4.2压实数据分析 ①方案l(选择左半幅):先用18J振动 压路机静碾一遍,行车速度2.7km/h,再用 粉煤灰试验段中K78+720 K78+760段 压实遍数压实度检测数据见表l、表2。 4.3试验检测对比(表3) 18J弱振两遍、强振两遍,激振力分别为 300kN和350kN,速度分别为2.5km/h和 2.2km/h;最后用20t胶轮静压一遍。碾压过 4.4试验段成果报告(图5) 4.5数据分析 程中行走顺直、低速行驶。严禁第一遍直接用 振动压路机进行强振。 根据压实度检测数据报告和报告图分析 得出: ②方案2(选择右半幅):先用18J振动 (1)两套方案碾压含水量在28%~33% 压路机静碾一遍,行车速度2.7km/h。再用18J 分别弱振一遍强振一遍,激振力分别为300kN 和350kN,速度分别为2.5km/h和2.2km/h: 后用J220压路机强振一遍,激振力400kN 以上,行车速度2km/h:最后用20t胶轮静压 一遍。碾压过程中行走顺直、低速行驶。严禁 第一遍直接用振动压路机进行强振。 (13)碾压时需注意的几点问题 ①碾压顺序应遵循先低后高的原则,直 线段由土质护坡向路中心碾压,曲线段由弯 道内侧向外侧碾压。碾压轮迹应相互搭接,后 轮必须超过两段的接缝。 ②对道路局部边角地带不能使用压路 机碾压的部位,应采用小型手扶式振动压路 机、蛙式夯实机进行碾压并达到规定的压实 度。 ③每层粉煤灰碾压结束后,应及时检验 压实度,符合规定要求后方可继续填筑上层. 并及时测定摊铺系数。 ④碾压粉煤灰路堤时,一定要保证包边 土(5%石灰土)的压实质量。 4试验段技术数据 4.1各项压实参数 4.1.1压实系数:平地机整平后厚度 24.0cm/压实后厚度21.2cm=1.13 4.1.2 摊铺系数:推土机摊铺厚度 28.4cm/) ̄实后厚度23.7cm=1.20 4.1.3松铺系数(上土系数):松土厚度 29.3cm/)i实后厚度21.2cm=1.38 时可进行碾压。但据表面色泽及光洁度来看. 含水量在29%~33%地段的表面平整度较差. 轮迹较深,而含水量在28%~29%左右的路段 平整度及轮迹均较好,故在以后的施工当中 应在灰场将含水量调节到30%左右再进行装 车,现场应控制在27% 29%时碾压为宜。 (2)“方案1”l8J振动压路机+20T胶轮 压路机组合和“方案2”l8J振动+J220振动+ 20T胶轮组合均可以满足要求设计要求。但方 案1在第三遍和第五遍时上升趋势较小.而 方案2几乎呈直线上升趋势,并且方案2碾 压遍数虽然少一遍,但效果明显高于方案1, 且用时较短。故粉煤灰路堤碾压采用方案2。 5施工中出现问题的处理 本次粉煤灰路堤在施工过程中出现一些 影响路基质量的问题: (1)灰场粉煤灰含水量调节、检测不得 力,含水量略微偏大.含水量在27%~29%的 路段表面比较平整光滑,而含水量在29%~ 34%的路段表面轮迹较重,表面微潮。 (2)包边土颗粒较大,粉碎力度不够。 (3)部分成型路段有松散填料。 (4)相邻接头段压实度较低,不能满足 要求。 为了解决上述问题.采取了一些针对性 的措施: (1)粉煤灰的颗粒组成变化极大,很不 均匀,因此粉煤灰的最大干密度和最佳含水 量变化较大。必须做到相差较大的最大干密 一29— 一一帐 一 糕蘑 + t'-.- 0 巡糕璎球幽 像堰 ∞ 赠 < 鸯量 一 0 t'-.- 0 ∞ ∞ 。o c。 ∞ O0 0 尊 ∞ -一 0 c。 垛 委 ' 0 0 窘 鸯晏 ' 宝 蚤 + 卜 0 i∞ .-i 0 I鲁 --t ∞ c-。一  ∞ o。 0 + --. g 0 ∞ 磊 ’ 卜 ∞ I--I ∞ ∞ 0 0 鸯堇 ’ 0 i-.i 卜 ∞ l∞ nit I.-I ∞ v-..i 瑁 。 8 昌 b- 蹿 0 0 O0 t"-- 撩 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33.2 28.9 32.5 31.8 28.5 32.3 32.1 29.1 31.8 31.6 28.2 31.5 l8J静压l遍 18J弱振1遍 l8J强振1遍 J220强振l遍 20t胶轮. 一遍 遍数 1遍 2遍 3遍 4遍 5遍 90.4 92.4 94.4 96.1 96.2 方案 压实 度 88.8 90.8 91.5 93.2 91.6 92.3 94.4 94.1 94.7 96.8 95.5 96 96.2 96.4 96 2 选择 含水 右幅 量 32.8 30.2 33.1 33.2 29.9 32.8 32.4 29.1 32.6 31.8 29.2 32.3 31.4 28.3 32.4 (a)方案1 (b)方案2 图5粉煤灰路堤试验段成果报告图 度和最佳含水量的粉煤灰不得混堆、混装、填 (5)粉煤灰路堤采用水平分层填筑施工 筑在同一路段。 法。当分成不同作业段填筑时,先填地段按 (2)加强检测力度,在施工现场和粉煤灰 1:1坡度分层留台阶,使每一压实层相互交 堆场均要进行含水量的检测。得出不同气候环 叠衔接,搭接长度应大于150cm,以保证相 境、不同运距、不同运输机械的含水量损失。 邻作业段接头范围的压实度。 (3)包边土土颗粒粉碎:引进粉碎深度 大,粉碎效率高的先进机械设备。 参考文献 (4)现场施工组织采用机群作业、小段 l公路工程技术标准.JTG B01—2003. 成型的方法,粉煤灰的填筑长度以当天能够 2公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范.JTJ016— 摊铺、碾压完毕为原则,保证路基无隔夜松散 93. 填料。 3公路路基施工技术规范.JTGF10—2006. 一32一 港工技术与管理2011年第6期 

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