路堤填筑施工作业指导书
一.路堤施工前准备工作
⒈熟悉设计文件和规范,复核设计图纸。
⒉勘察现场,复测导线点和水准控制点,恢复中桩,完成征地拆迁工作。
⒊确定填料压实控制标准。根据设计选择的取土场,对不同填料分别进行重型击实试验,得出各类填料最大干密度,确定填料压实控制标准。
⒋修建临时便道和临时排水设施,组织人员机械上场。
⒌选择有代表性的一段路基作为试验段,进行压实工艺试验。通过土工试验和现场工艺试验,确定适合于路基填筑的材料,选择合适的碾压机械,确定不同填料松铺厚度、最佳含水量、静压及振动碾压遍数、碾压速度等,从而确定一套合理的路堤填筑施工工艺参数。
二.压实工艺试验 ⒈试验目的
⑴确定基床及其以下部分路堤大面积施工的施工工艺和有关工艺参数。 ⑵考核评价拌合、摊铺和碾压等关键机械设备配置的合理性。
⑶考核K30平板载荷仪、灌砂法、环刀法、灌水法及核子密度湿度仪等仪器设备的可靠程度,为大面积施工确立有效的检测手段。
⑷通过试验求得灌砂法和核子密度湿度仪法之间的相互关系,为大面积施工提供一种快速有效的检测手段,以便更加有效地做好质量控制。
⒉试验准备 ⑴填筑材料室内试验
①细粒土:颗粒分析试验;天然含水量、天然密度和颗粒比重试验;液、塑限试验;击实试验。
②粗粒土:天然含水量、天然密度;颗粒分析试验;最大密度和最小密度试验。 ③岩块(填石):颗粒分析试验;单轴抗压强度试验。 ⑵科学选择运输、摊铺和碾压等关键机械设备 ⑶场地的选择和平整
在大面积路堤分层压实施工前,选择一块路基基底已严格按有关工艺规则碾压,并已达到了设计要求的宽度为路基宽度与超填宽度之和,长250m的试验场地。在试验填料铺筑之前,对场地表面进行平整和清理,使其达到压实工艺规则规定的标准。
⒊工艺试验
土工试验的方法按《铁路工程土工试验方法》(TBJ102-96)执行。 ⑴细粒土填筑工艺试验 ①填料的铺筑
将试验选用的填料,运到已准备好的试验场地,材料堆卸后,按照压实工艺规则要求,用推土机推平,对不同的压实机械,采用不同的虚铺厚度:对于重型压实机械,虚铺厚度为30~35cm;超重型压实机械,虚铺厚度为40~45cm。并使表面平整。用这种方法,在试验场内铺成5块长度均为50m的依次连续的填料试验段,各个试验段以铺填晾晒的时间来控制
其天然含水量的数值,必要时采用人工处理方法,使五条试验段具有自低到高五种不同的含水量数值。路堤宽度要加宽,以避免填料横向挤出。
②填料的压实和检测
在填料按照要求铺填完毕后,用选定的碾压机械进行碾压,机械走行速度控制在2km/h。在前四遍中,各试验段每压完一遍,进行一次密实度和含水量检测,并作好记录;在第五遍至第八遍时,每两遍进行一次测试。经密实度检测后,如果测试的密实度不再提高及地基系数K30达到设计要求时,则停止该层的碾压试验,每个试验段每次的测点数量为核子密度仪六点,灌砂法二点,环刀法二点,K30荷载仪二点。
③第二层填料的铺填要求和第一层一样,要分出不同的含水量试验段,按照第一层的做法进行碾压和密实度、含水量的测试,并作好记录。
④对前两层测试资料进行整理分析,确定合理的施工控制含水量范围。
根据前两层的测试资料,求得填料干密度和含水量的关系,并结合填料的击实特性,确定后面压实试验填料含水量的允许范围,即施工控制含水量上下限的数值。
⑤试验资料的分析和整理
试验结束后,对试验资料进行认真地分析整理得出用于大面积填筑碾压施工工艺参数,提出试验报告。
⑵粗粒土填筑工艺试验 ①填料的铺筑
将试验选用的填料,运到已准备好的试验场地,材料堆卸后,按照压实工艺规则要求,用推土机推平,对不同的压实机械,采用不同的虚铺厚度:对于重型压实机械(自重加激振力40~50t以内),虚铺厚度为40~45cm;超重型压实机械(自重加激振力50t以上),虚铺厚度为55~60cm,并使表面平整。用这种方法,在试验场内铺成5块长度均为50m的依次连续的填料试验段,各个试验段以铺填晾晒的时间来控制其天然含水量的数值,必要时采用人工处理方法,使五条试验段具有自低到高五种不同的含水量数值。路堤宽度要加宽,以避免填料横向挤出。
②填料的压实和检测
在填料按照要求铺填完毕后,用选定的碾压机械进行碾压,机械走行速度控制在2~3km/h。在前四遍中,各试验段每压完一遍,进行一次相对密度和含水量检测,并作好记录;在第五遍至第八遍时,每两遍进行一次测试。经检测后,如果相对密度不再增大和地基系数K30达到设计要求,则停止该层的碾压试验,每个试验段每次的测点数量为核子密度湿度仪六点,灌水法二点,K30载荷仪二点。
③第二层填料的铺填要求和第一层一样,要分出不同的含水量试验段,按照第一层的做法进行碾压和相对密度、含水量和地基系数K30的测试,并做好记录。
④对前两层测试资料进行整理分析,绘制不同碾压遍数下含水量和相对密度关系曲线,确定合理的施工控制含水量范围。
根据前两层的测试资料,求得填料相对密度和地基系数K30与含水量的关系,并结合填料的击实特性,确定后面压实试验填料含水量的允许范围,即施工控制含水量上下限的数值。
⑤试验资料的分析和整理
试验结束后,对试验资料进行认真地分析整理得出用于大面积填筑碾压施工工艺参数,提出试验报告。
⑶岩块(填石)填筑工艺试验 ①填料的铺筑
将开挖合格的岩块,运到已准备的试验场地,按计算的下料间距堆卸,用大功率推土机平整,个别不平地段配合人工用细颗粒料找平,第一层虚铺厚度为75~80cm(泥岩或其他易风化软石为50~55cm),较大石块予以解小,水平分层填筑,先低后高,先两侧后中央,边坡使用较大岩块砌面,大面朝下,摆放稳固。泥岩或其他易风化的软石填料,岩块间空隙用碎石碴充填塞满。
②填料的压实与检测
在填料按要求铺填完毕后,用选定的重型或超重型振动碾压机械进行碾压,机械走行速度控制在2.5~3km/h,当压至无明显轮迹时,用K30载荷仪进行检测,以后每二遍检测一次,每次检测6点,直至检测合格为止。
③第二层填料的铺筑,将虚铺层厚度加至95~100cm(泥岩或其他易风化软石为65~70cm),碾压与检测方法与第一层相同。
④试验资料的分析和整理
试验结束后,对试验资料进行认真地分析和整理,得出用于大面积填筑碾压施工的技术参数,提出试验报告。
三.基底处理
路堤施工中的基底处理,应按基底的土壤性质,基底地面所处的自然环境状态,同时结合设计对基底的稳定性要求等,采取相应的方法与措施予以处理。
⒈首先进行地质调查,测定天然地基密实度和承载力。
⒉基底土密实,且地面横坡不陡于1:10时,路堤可直接填筑在天然地面上。在路堤高度小于1.2m的地段,应清除地表草皮。
⒊在稳定的斜坡上,路堤基底应按下列要求处理: ⑴横向坡度为1:10~1:5时,应清除草皮。
⑵横向坡度为1:5~1:2.5时,原地面应挖成台阶,台阶宽度不小于1m。对基岩面土的覆盖层,宜先清除覆盖层再挖台阶。当覆盖层较厚且稳定时,可予保留,即在原地面挖台阶。
⑶横向坡度大于1:2.5或基底下有松软地层,设计时应进行滑动检算。施工中按照设计文件规定办理。
⑷半填半挖和陡坡地段路堤,或基底有地下水影响路堤稳定时,应做特殊设计,施工中按照设计文件要求,采取拦截引排措施,将地表水引排至基底范围以外,并根据情况采取防渗加固措施。
⑸路堤基底如耕地或松土时,如松土厚度不大于0.3m,应将原地面夯压密实;当松土厚度大于0.3m,应将松土翻挖,分层回填压实或采取其他土质加固措施。经过水田、池塘、饱和粉细砂等松软地基时,应根据设计文件规定采取排水疏干,挖除淤泥,抛填片石或填砂砾石及其他土等加固措施,保证基底坚固。
四.基床以下路基施工
⒈细粒土、粗粒土、碎石类土施工方法及施工工艺 ⑴施工方法
基床以下路堤填筑采用机械分层填筑、整平、压实。填料采用挖掘机和装载机装车,重型自卸汽车运输,推土机配合平地机摊铺平整,振动压路机压实。
⑵施工工艺
基床以下填土路基施工按照三个阶段、四区段、八流程的施工工艺组织施工。填筑压实工艺流程见下图。 准备阶段 填 土 区 段 施 工 准 备 基 底 处 理 分 层 填 筑 摊 铺 平 整 施工阶段 平 整 区 段 洒 水 晾 晒 碾 压 区 填土路基施工工艺流程 检 测 区 段 整修验收阶段 段 碾 压 夯 实 检 验 签 证 路 基 整 修
基床以下填土路基施工工艺流程图
①填料选择。基床以下路堤填料按下表规定选用,如需利用不适合填料,应按设计要求采取改良土质,加强压实等措施。
②分层填筑。采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。每200m或两结构物之间划为一个施工区。为便于击实参数取得及控制压实度,并保证每一水平层全宽采用同一种填料。填料取用按不同类型土层分层开挖,如同一类型土层厚度大于2.5m,为便于挖掘机作业并保证作业安全,按每层2~2.5m厚度分层开挖。路堤每20m设一组标高点,画在两侧放样的竹杆上。填筑虚铺厚度按照试验段确定的参数进行控制。自卸车卸土,应根据车容量计算堆土间距,以便平整时控制层厚度均匀。为了保证边坡压实质量,填筑时路基两侧应各加宽50cm左右。
基床以下部位填料使用范围 填料类别名称 硬块石 条件说明 —— 不易风化 岩块 软块石 易风化,非泥质岩石 易风化,泥质岩石 严重风化 漂石土、卵石土、碎石土、 圆砾土 角砾土、砾土、粗砂、中砂 粗粒土 细砂 非渗水土 渗水土 —— 采取防止振动液化措施 无防止振动液化措施 采取防止振动液化措施 无防止振动液化措施 —— —— —— —— 不浸水路堤 宜 宜 可 可 不得 宜 宜 宜 可 不宜 可 不宜 宜 宜 不得 严禁 浸水路堤 宜 宜 可 不宜 不得 不宜 宜 宜 可 不得 不宜 不得 宜 不宜 不 得 严禁 粉砂 粘砂 砂粉土、粉土、砂粘土、粉粘土 细粒土 粘粉土、粘土 有机土 ③摊铺平整。填料摊铺平整使用推土机进行初平,再用平地机进行终平。每一压实层面做成向两侧4%的横向排水坡以利排水。为有效控制每层虚摊厚度,初平时用水平仪控制每层的虚铺厚度。
④洒水晾晒。细粒土和粉砂、粘砂土填料碾压前应控制在施工允许含水量范围内。当填料含水量较低时,应及时采用洒水措施,加水量可按一般规定中加水量公式计算,洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和路基内洒水搅拌两种方法,当填料含水量过大,可采用取土场挖沟拉槽降低水位和用推土机松土器拉松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。
⑤碾压夯实
碾压前应向压路机司机进行技术交底,其内容包括碾压起讫范围、压实遍数、压实的速度等。
根据填料的不同和路堤的不同部位,尽量采用大吨位重型振动压路机进行压实,压实顺序应按先两侧后中间,曲线地段先内侧后外侧,先慢后快,先静压后振动压的操作程序进行碾压。各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠0.4m。
非绿化区边坡压实采用挖掘机改装的夯实设备进行边坡夯实,对于设计有绿化要求的坡面采用人工夯实与种植植被相结合的方法进行。
⑥质量检测
试验人员在取样或测试前必须检查填料是否符合要求,碾压区段是否压实均匀,填筑层厚是否超过规定厚度。填料复查按下表规定的试验项目及频次执行。
填料复查分类试验项目、频次 试验项目、频次 填料类别 颗粒 级配 — 500 10000 液塑限 1000 5000~10000 — 相对密度 试验 — 1000 10000 3
细粒土及粉砂、粘砂 粗粒土(除粉砂、粘砂外) 击实试验 1000 5000~10000 — 大于5mm颗粒的单位体积重 1000 5000 500 10000 注:表列数字表示应做一次试验的填筑体积(m),横线以上表示用于基床表层,横线以下表示用于基床底层以下路堤。
路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工同时分层检测,其中细粒土压实系数检测采用核子密度仪,核子密度仪使用前与灌砂法做对比试验,以灌砂法为基准确定其密实度和含水量修正值,并定期标定。粗粒土、碎石土的压实质量采用灌水法进行相对密度和K30承载板试验方法进行检验,设备选用配备计算机自动处理系统的K30试验车达到快速、准确检测目的。对于细粒土填土压实质量除进行压实度检测外,应同时进行K30试验。填料的压实标准及检验频次见下表。
施工控制中,按照工艺试验确定的有关参数(例如虚铺厚度、含水量、碾压遍数、机械组合、振动碾压能量等)达到要求后,由项目部试验室进行跟踪检测,指挥部中心试验室进行复检,待复检达到规定标准后,再报请监理进行抽检,抽检合格后,再进行下一层填筑施工。
基床以下部位填料的压实质量标准、检测频次
细粒土和细砂,中填筑 填料种类 碎石粘砂,粉砂,粗砂,砾石类 部位 压实指标 类 砂 砾砂 压实系数Kh≥ 不浸水 地基系数部 分 (MPa/m)K30≥ 相对密度Dr≥ 压实系数Kh≥ 浸水 地基系数部分 (MPa/cm)K30≥ 相对密度Dr≥ 0.86 0.7 — 0.89 0.8 — 0.7 0.65 0.8 0.7 频 次 每填高0.5m,100m范围内抽查不少于6点 按设计要求进行检0.8 测,无规定时按0.5m厚500m测1点 每填高0.5m,100m范0.65 — 围抽查不少于6点 每填高0.5m,100m范 围抽查不少于6点 按设计要求进行检1.0 测,无规定时按0.5m厚500m测1点 每填高0.5m,100m范0.7 — 围抽查不少于6点 路基每层填筑压实质量经按规定检验达到设计及《验标》《规范》要求后,方可进行下一层填筑施工,否则应下达质量不合格通知单,要求重新压实,对重新压实的土的检测点数
量应增加一倍,直到合格为止。
每填筑一层,应将边桩翻到施工高度。每填筑3m高度或到基床底部时,必须恢复中线,重放边桩,以保证路堤结构尺寸,避免超填或欠填。
⑦路基整修
包括路基面的排水横坡、平整度、边坡等整修内容,路基整修应严格按照设计结构尺寸进行,对于加宽部分应在整修阶段人工挂线清刷夯拍,路基整修达到下表检验标准要求:
基床以下路基外形尺寸检验标准
检查项目 路肩高程(mm) 平面中线(mm) 宽度(mm) 横坡 边坡 平整度(mm) 允许偏差范围 ±50 ±50 ≮设计值 ±0.5% ≮5%的设计值 ±15mm 频 次 每100m用水准仪检查5点 每100m用经纬仪检查5点 每100m检查3处 每100m检查2个断面 每100m检查2处 每100m用2.5m直尺检查10点 ⒉填石路堤施工方法及施工工艺 ⑴施工方法
石方采用挖掘机装车、自卸汽车运输,推土机摊铺整平,拖式振动压路机振动压实。 ⑵施工工艺
填石路基填料选择符合规范要求、级配较好的硬质岩块,严重风化软岩不得用于路基填筑,易风化者不得用于路堤浸水部分,最大粒径不超过2/3层厚。填石路堤按四区段、八流程水平分层填筑,严禁倾填施工。填石路基施工工艺流程见下图。
施工 准 备 基底处理 边坡码砌 填筑区段 分层填筑 平整区段 碾压区段 振动碾压 检测区段 检验签证 路基整修 准备阶段 填石路基施工工艺流程 施工阶段 整修验收阶段 摊铺平整
填石路基施工工艺流程
①划分区段。在验收合格的地基上划分作业区段,各区段依次循环作业,达到要求标准方可进行下一步作业。
②边坡码砌。边坡两侧用干砌片石按直角梯形分层码砌,并与中间石方填筑同时进行。边坡使用较大石块砌面,大面朝下摆放稳固。
③分层填筑。每一层厚度一般为80~100cm左右,具体层厚由工艺试验确定,较大石块
予以解小,填筑时应安排好运行线路,专人指挥卸碴,水平分层填筑,先低后高,先两侧后中央。
④摊铺平整。卸下的石质填料用推土机整平,使石块间无明显的高差,个别不平的地段配合人工用细颗粒料找平,个别尖角用8磅大锤人工砸掉。
⑤布测点。沿线路纵向每隔20m设一断面,在每一个断面上由路基中心开始向两侧每隔5m设一个测点。测点要设在一整齐而且坚硬的块石上,防止破坏。本次填层的测点位置与上一填层的测点位置相同。
⑥检查松铺厚度。用水准仪测出点的高程,此数值与上次该位置处的高程之差,即为本层的松铺厚度。
⑦压实。采用50t拖式振动压路机振动碾压,碾压速度 2.5km/h,碾压遍数按工艺试验数确定。碾压时应先两侧后中央平行操作,行与行之间要重叠0.4m左右,前后相邻区段也要重叠2m,以保证各区段碾压密实。
⑧质量检测。包括:①填料、填筑层厚度是否符合要求;②路基填筑断面是否符合设计要求,③填筑层在纵向和横向是否均匀平整;④K30值是否达到标准。
地基系数采用K30试验车检测每层填筑区段的K30值。施工中采用跟踪检测、复检、抽检方法进行压实质量控制。其压实质量标准及检测频次应符合下表。
填石路基压实质量标准、检测频次 填筑部位 填料种类 压实指标 块石类混合料 1.0 1.2 频 次 按设计要求检测,设计无要求时按0.5m厚500m检测1点 不浸水部分 地基系数K30≥(MPa/cm) 浸水部分 地基系数K30≥(MPa/cm) ⒊土石混填路堤施工 ⑴施工方法
路堤填筑采用机械分层填筑、整平、压实。当填料运距小于50m时,可直接采用推土机推运;当填料运距大于50m时,采用挖掘机和装载机装车,自卸车运输。当土石混合料中石料含量超过70%时,采用人工配合机械铺填;当土石混合料中石料含量小于70%时,采用推土机或平地机铺填,最后用振动压路机压实。
⑵施工工艺
土石混填路基施工按照三阶段、四区段、八流程的施工工艺组织施工。填筑压实工艺流程(下见图)
施 工
准备 填料试验 基底处理 填筑区段 分层填筑 平整区段 摊铺平整 碾压区段 振动碾压 检测区段 检验签证 路基整修 准备阶段 施工阶段 整修验收阶段 土石混填路基施工工艺流程
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