高速公路風(fēng)沙路基施工工法

1、高速公路風(fēng)沙路基施工工法1、前言高等級(jí)公路風(fēng)沙路基施工技術(shù)對(duì)我公司來說是一項(xiàng)新技術(shù)，隨著我國西 部大開發(fā)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施，該技術(shù)的推廣與應(yīng)用對(duì)我公司擴(kuò)展西部市場，快 速、優(yōu)質(zhì)、高效地建設(shè)我國西部大通道具有積極、重要的作用。我公司承建的榆神高速公路33.6km位于我國著名毛烏素沙漠地區(qū)，線路 沿線均為風(fēng)積沙，其中風(fēng)沙填筑路基占了 11.5km。我們以此施工方法做到了： 路基質(zhì)量優(yōu)質(zhì)化、施工進(jìn)度高效化、風(fēng)沙防治生態(tài)化、施工環(huán)境人文化，受 到社會(huì)各界廣泛贊譽(yù)。在施工實(shí)踐中，我們對(duì)此施工方法進(jìn)行了不斷的改進(jìn)、充實(shí)、完善、總 結(jié)形成本工法。2、工法特點(diǎn)2.1施工簡單風(fēng)積沙在天然條件下呈松散狀態(tài)，內(nèi)聚力幾乎

2、為零，抗剪性能極差，一 般機(jī)具難以行駛，普通鋼輪壓路機(jī)根本無法碾壓至規(guī)定的壓實(shí)度。本工法很 好的解決了該問題，方法簡單易行，并滿足壓實(shí)度質(zhì)量要求。2.2施工效率高施工簡單易行，施工效率大大提高。2.3施工質(zhì)量高填筑的風(fēng)積沙路基具有整體穩(wěn)定性好、沉降量小、沉降速度快、水穩(wěn)性 好等優(yōu)點(diǎn)。2.4文明、環(huán)保沙漠地區(qū)具有氣候干旱，降水稀少，日照強(qiáng)烈，冷熱劇變，風(fēng)力強(qiáng)大， 風(fēng)沙頻繁，植被稀疏，種類單一，水資源不足，水量不平衡等自然特征。本 施工方法滿足我國特殊地區(qū)環(huán)保要求。2.5針對(duì)性強(qiáng)目前，在國內(nèi)還沒有成熟的沙漠地區(qū)高等級(jí)公路風(fēng)沙路基施工工藝和方 法。本工法成功解決了風(fēng)沙路基填筑中存在的問題，可以指導(dǎo)同

3、類型風(fēng)沙路 基施工。3、適用范圍本工法適用公路、鐵路和場坪等風(fēng)沙路基填筑施工。4、工藝原理本工法的施工工藝原理就是：根據(jù)沙漠地區(qū)的自然特征，以及風(fēng)積沙在 天然條件的物理性質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合路基質(zhì)量要求，通過試驗(yàn)確定風(fēng)沙填料 合格及采用干振法（或飽水振動(dòng)法）測定最大干密度；填筑路段清表填前碾 壓，測放控制樁點(diǎn)；然后從取土場用運(yùn)輸設(shè)備將風(fēng)積沙填料運(yùn)至填筑現(xiàn)場（必須用能在沙面上行走的運(yùn)輸設(shè)備），裝載機(jī)或推土機(jī)初平、平地機(jī)精平（松鋪 厚度在40cm左右），灑水車灑水浸潤（含水率控制在 1215% 12小時(shí)， 此時(shí)填層含水基本均勻（含水率在5注右），立即用推土機(jī)碾壓直至密實(shí)合格（試驗(yàn)確定的最佳遍數(shù)，環(huán)刀法

4、、K30承載板、核子密度儀檢測壓實(shí)度）。檢測合格后進(jìn)入下一道工序或封閉道路禁止車輛通行。整段路基填筑完成后，進(jìn)行邊坡粘土包邊、表層覆蓋等環(huán)保措施，整修路基，及時(shí)完成封層施工。5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程（見圖5.1 ）5.2操作要點(diǎn)施工準(zhǔn)備1.技術(shù)準(zhǔn)備全面熟悉設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)技術(shù)交底，進(jìn)行現(xiàn)場核對(duì)和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題及 時(shí)按有關(guān)程序上報(bào)監(jiān)理及業(yè)主，并提出修改意見申請(qǐng)變更設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求和調(diào)查的現(xiàn)場實(shí)際情況（對(duì)路基范圍內(nèi)的地質(zhì)、水文 情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查），核實(shí)工程數(shù)量，按工期要求、人員、設(shè)備、試驗(yàn)等準(zhǔn)備 情況，編制詳細(xì)的施工組織計(jì)劃方案，上報(bào)監(jiān)理工程批準(zhǔn)，并及時(shí)提交開工 申請(qǐng)報(bào)告。

5、做好施工測量工作，包括導(dǎo)線、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測聯(lián)測，增設(shè)控制樁和水準(zhǔn)點(diǎn)圖5.1施工工藝流程測設(shè)線路中樁、邊樁，核查路基橫斷面。2保障準(zhǔn)備完成臨時(shí)設(shè)施、施工道路，解決通訊、水和其他物資的供應(yīng)。風(fēng)沙路基用地范圍內(nèi)的房屋、管線、樹木、灌木叢、草皮等均應(yīng)在施工前遷改、砍伐及移植（待路基施工完成，灌木叢、草皮等植被可利用于工程 綠化、防風(fēng)固沙）。對(duì)填方和借方地段的原地面地表雜 草、樹根進(jìn)行清理，清理深度應(yīng)根據(jù)腐 土厚度決定，清除的腐土應(yīng)集中堆放。 填方地段在清理完地面后，應(yīng)整平壓實(shí) 到規(guī)定要求，并將坑穴填平碾壓密實(shí)。 然后恢復(fù)邊樁和中樁，在路肩邊坡處設(shè)置標(biāo)桿，涂紅白兩色油漆，兩色油漆間距 40cm標(biāo)桿每50m根

6、。做好原地面臨時(shí)排水設(shè)施，并與永久排水設(shè)施結(jié)合，避免水土流失及污 染環(huán)境以及破壞施工場地外的地形地貌。3. 填料選擇及試驗(yàn)按照設(shè)計(jì)文件和現(xiàn)場調(diào)查所得，確定取土場后，對(duì)取自挖方或借方場地 的風(fēng)積沙每個(gè)一定距離（視量的大小和土樣變化情況定）進(jìn)行復(fù)查和取樣試 驗(yàn)（按土工試驗(yàn)規(guī)范）。風(fēng)積沙填筑試驗(yàn)項(xiàng)目有：a.顆粒分析；b.相對(duì)密度試驗(yàn)（視比重）；c. 天然含水量；d.干燥狀態(tài)下和飽水狀態(tài)下兩種最大干密度。4. 路基填筑1）填料運(yùn)輸 移挖作填或線外借土運(yùn)距在100m以內(nèi)時(shí)，直接采用 裝載機(jī)或履帶式鏟運(yùn)機(jī)裝 運(yùn)，直接卸于填筑區(qū)段。線外借土以及挖方遠(yuǎn)運(yùn) 利用時(shí)，運(yùn)距超過100m以上，采用汽車運(yùn)輸。一是選擇能

7、在沙面行駛的車輛， 二是汽車運(yùn)送至填筑段旁，裝載機(jī)二次倒運(yùn)。2）填料攤鋪、穩(wěn)壓采用裝載機(jī)或推土機(jī)粗略平整，平地機(jī)精平整形。參照設(shè)置的標(biāo)桿，松 鋪厚度控制在3540cm。在平整過程也起到穩(wěn)壓作用。在填筑過程中隨機(jī)抽查路尺量基中間點(diǎn)，保證填層厚度。3）灑水浸潤或晾曬攤鋪完畢，檢測攤鋪層含水量。當(dāng) 填料含水量在最佳含水量士 2%寸，進(jìn)行 碾壓工序。若含水量過小，用水車結(jié)合 水井出水點(diǎn)補(bǔ)充灑水；若含水量過大， 則晾曬至含水量符合后再碾壓，最佳含 水量控制在7%10%經(jīng)驗(yàn)估計(jì)含水率：用手抓一把沙，用勁捏，如果成團(tuán)并在摔出這團(tuán)沙后手上僅有少量沙附在手 上，而無水珠，此時(shí)沙的含水率基本在最佳含水率范圍。5.

8、 碾壓推土機(jī)按照試驗(yàn)段所確定的工藝參數(shù)進(jìn)行碾壓，但不小于縱向5遍，橫向3遍。碾壓時(shí)，直線段由兩側(cè)向中間，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進(jìn)退錯(cuò)行 進(jìn)行碾壓。行與行的輪跡重疊寬度不小于 0.3m（ 1/2輪寬），橫向同層接頭處 重疊壓實(shí)不小于1m前后相鄰兩區(qū)段縱向重疊2m上下兩層接頭處錯(cuò)開3m 達(dá)到無漏壓，無死角，確保碾壓均勻。碾壓行駛速度不超過4 km/h。碾壓完再用平地機(jī)精平一次。6. 檢測1）壓實(shí)度檢測a、環(huán)刀法檢測在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約30cmX 30cm的地面清掃干凈。并將壓實(shí)層鏟去表 面浮動(dòng)及不平整的部分，達(dá)到一定深度，使環(huán)刀打下后，能達(dá)到要求的取土 深度，但不得擾動(dòng)下層。將定向筒齒釘固定于鏟平

9、的地面上，順次將環(huán)刀、 環(huán)蓋放入定向筒內(nèi)與地面垂直。將導(dǎo)桿保持垂直狀態(tài)，用取土器落錘將環(huán)刀 打入壓實(shí)層中，至環(huán)蓋頂面與定向筒上口齊平為止。去掉擊實(shí)錘和定向筒， 用鎬將環(huán)刀及試樣挖出。輕輕取下環(huán)蓋 ，用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余 土，用直尺檢測直至修平為止。擦凈環(huán)刀外壁，用天平稱取環(huán)刀及試樣合計(jì) 質(zhì)量M,準(zhǔn)確至0.01g ;現(xiàn)場取環(huán)刀內(nèi)適量土樣分成三份置于器皿中，現(xiàn)場 檢測用酒精燒干（取樣回試驗(yàn)室時(shí)，采用烘干箱），稱取器皿及土樣合計(jì)質(zhì)量 M,準(zhǔn)確至0.01g，計(jì)算出含水率，然后根據(jù)所測各項(xiàng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出壓實(shí)度。b、K30承載板檢測把荷載板放至在已整平的試驗(yàn)點(diǎn)上 就將壓路機(jī)開至離試驗(yàn)點(diǎn)一定距離的地

10、方 此距離應(yīng)不小于1米，并使壓路機(jī)車后部 大梁位于荷載板正上方，將千斤頂放置在 荷載板上，安裝測橋，使之處于大致以試 驗(yàn)點(diǎn)對(duì)稱的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)千斤頂絲桿，使其 頂部與壓路機(jī)后部大梁接觸，高度不夠時(shí)，可用加長桿或墊塊，將百分表安裝在百分表表架上，兩個(gè)磁力表座吸放在荷 載板直徑線兩對(duì)稱點(diǎn)上，并使百分表觸點(diǎn)頭垂直落在橫梁的測點(diǎn)上。為穩(wěn)定 荷載板，先加一定的負(fù)荷然后卸除，讀取百分表的讀數(shù)作為下沉量的起始讀 數(shù)。為預(yù)估極限荷載作荷載增量，分級(jí)加荷，每增加一級(jí)荷載，等該荷載下 沉量終止后，讀出并記錄荷載強(qiáng)度和下沉量的讀數(shù)。當(dāng)荷載強(qiáng)度超過估計(jì)的 現(xiàn)場實(shí)際最大接觸壓力，或者達(dá)到地基屈服點(diǎn)時(shí)，試驗(yàn)即停止。根據(jù)填料最

11、 大干密度和現(xiàn)場檢測得到的數(shù)據(jù)，按照公式計(jì)算出填筑壓實(shí)度。C、核子密度儀檢測首先放在陰涼地方校定、標(biāo)定、輸入干密度及最佳含水量，然后在路基 上找出點(diǎn)位，用底板把路基表面抹平，然后定格沿底板劃線用錘子將鐵桿打 入核子儀桿同等深度的孔內(nèi)將核子儀放在定格的點(diǎn)位上，將r桿伸入孔內(nèi),進(jìn)行自動(dòng)檢測，人立即退出2米以外，聽到嘟聲后，就可以記錄濕密度數(shù)據(jù) 及含水?dāng)?shù)據(jù)。根據(jù)填料最大干密度和現(xiàn)場檢測得到的數(shù)據(jù)，按照公式計(jì)算出 填筑壓實(shí)度。2）縱橫坡、寬度、填筑層厚檢測用全站儀測設(shè)邊樁、中樁，檢查路基寬度。用水準(zhǔn)儀測出攤鋪后的頂面高程，計(jì)算填筑表面縱橫坡，與設(shè)計(jì)比較， 要求符合規(guī)范允許的偏差范圍。與攤鋪前測得的高程

12、進(jìn)行比對(duì)，以計(jì)算當(dāng)層 準(zhǔn)確的松鋪厚度。5.3勞動(dòng)力組織根據(jù)風(fēng)沙路基施工工序，主要人員配備如下:序號(hào)工序或工種人數(shù)工作內(nèi)容備注1測量組45負(fù)責(zé)導(dǎo)線、水準(zhǔn)、斷面復(fù)測、中邊樁、高程測量測量2挖裝班615負(fù)責(zé)風(fēng)沙填料的挖、裝、運(yùn)、填3攤鋪碾壓班24負(fù)責(zé)平整填料、灑水、碾壓4現(xiàn)場施工組4負(fù)責(zé)施工管理，配合機(jī)械找平補(bǔ)料，修整邊角5現(xiàn)場試驗(yàn)2負(fù)責(zé)現(xiàn)場砼試驗(yàn)及與后場試驗(yàn)組聯(lián)系6技術(shù)人員1負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)、施工組織及協(xié)調(diào)7修理班24機(jī)械維修保養(yǎng)6、材料與設(shè)備材料與設(shè)備見表6。表6風(fēng)沙路基施工主要材料、機(jī)具和設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量備注-一-主要材料1風(fēng)積沙比重2.62.7，液塑限0.075級(jí)以下W總質(zhì)量的 5

13、%mi路基寬24.5m 填咼26m-二二檢測設(shè)備1全站儀套12水平儀套23環(huán)刀套461000rr2點(diǎn)2套4個(gè)環(huán)刀4干燥箱臺(tái)2現(xiàn)場檢測采用酒精燃燒5鋁盒個(gè)50 606電子天平精度1/1000臺(tái)237K30承載板套28核子密度儀套1三施工機(jī)具根據(jù)一次填筑段落長度1裝載機(jī)ZL40、 50等臺(tái)46平整，填土2履帶鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)23填土3推土機(jī)140型以上臺(tái)13填筑初平，碾壓4自卸汽車10t以上臺(tái)2105灑水車c 38m臺(tái)246加油車臺(tái)17水泵臺(tái)128挖掘機(jī)200型臺(tái)1刷坡及培邊坡粘土9平地機(jī)PY185 型臺(tái)12精平及檢底用10搗固棒70型套410涵、臺(tái)、墻背局部7、質(zhì)量控制1由于風(fēng)積沙無粘聚性的特點(diǎn)、沙漠地

14、區(qū)干燥、風(fēng)大，風(fēng)沙路基必須采 用機(jī)械化施工，抓住有利時(shí)節(jié)，連續(xù)施工，盡快完成，及時(shí)封閉。2風(fēng)沙路基施工應(yīng)選擇能在沙漠中自由行走的機(jī)械，確保施工順利和填 筑質(zhì)量。推土機(jī)功率不得小于140馬力，自重不得小于20t。3填料必須是純風(fēng)積沙，不得含有雜粘土、有機(jī)土、植物及樹根等。水 平分層填筑、分層壓實(shí)，松鋪層厚不得大于 40cm。風(fēng)積沙填筑累計(jì)分層填筑 壓實(shí)厚度不得小于50cm。4風(fēng)沙路基填筑寬度應(yīng)大于設(shè)計(jì)寬度 70cm以上。5當(dāng)?shù)孛鏅M坡大于1： 5時(shí)，原地面挖成不小于2m寬的臺(tái)階。風(fēng)沙路堤 分段施工時(shí)，兩段交接處不同時(shí)填筑的，先填地段每層預(yù)留不小于 2m寬臺(tái) 階；同時(shí)填筑則應(yīng)相互交疊銜接，其搭接長度

15、不小于 3m。6橋臺(tái)、涵、擋墻背與風(fēng)積沙路基銜接處的填筑必須與路基同時(shí)進(jìn)行， 當(dāng)無法按正常風(fēng)沙路基施工時(shí)，則采用水墜碾壓法施工。水平分層，每層厚 度不大于15cm,水頭保持5cm以上，同時(shí)米用70型搗固棒振搗，每次搗固 棒均要插入下層。檢測壓實(shí)度按公路路基施工技術(shù)規(guī)范、土工試驗(yàn)規(guī)范 和設(shè)計(jì)進(jìn)行。7.沙區(qū)路基實(shí)測項(xiàng)目見表7表7沙區(qū)路基實(shí)測項(xiàng)目表項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)疋值或允許偏差檢測方式及頻率高速公路一級(jí)公路1壓實(shí)度（）96每2000ni每壓實(shí)層測4處2縱斷高程（mm）+10、-15水準(zhǔn)儀，每200m測4個(gè)斷面3中線偏位（mm）50經(jīng)緯儀，每200m測4點(diǎn)，彎道加測 HY YH兩點(diǎn)4寬度（mm）不小于設(shè)

16、計(jì)值米尺，每200m測4處5橫坡（% 0.5水準(zhǔn)儀，每200m測4個(gè)斷面8、安全措施風(fēng)沙路基施工必須貫徹安全生產(chǎn)方針，制定安全措施，加強(qiáng)安全教育, 嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，確保安全生產(chǎn)。1各種機(jī)械器具非本機(jī)操作手一律禁止操作。2現(xiàn)場設(shè)專職安全員巡視以防車多人雜碰撞傷人3.現(xiàn)場用電線路按安全操作規(guī)程專人架設(shè)管理。4危險(xiǎn)或有安全隱患處及時(shí)清理并設(shè)安全警示牌。5非本場工作人員不得進(jìn)入施工場地，工作結(jié)束后及時(shí)清理現(xiàn)場并派專 人看守。6.嚴(yán)禁機(jī)械、人員靠近風(fēng)沙邊坡，防止邊坡失穩(wěn)掩埋。9、環(huán)保施工措施風(fēng)沙路基施工必須遵守國家環(huán)保法，文明施工。1施工便道要填筑砂礫、石渣或粘土封層，并及時(shí)灑水潤濕，避免揚(yáng)塵。2

17、施工過程中，要根據(jù)季節(jié)、原地面和路基坡度設(shè)置必要的排水設(shè)施， 與永久排水結(jié)合，避免雨水沖刷水土流失。3采取有效措施保護(hù)線路兩側(cè)原有植被地貌，盡量少破壞，減少環(huán)境污 染。對(duì)因施工作業(yè)及取、棄沙等造成的原地表植被破壞的部分，應(yīng)將清除的 原地表土盡可能集中堆放指定地方，待施工結(jié)束以便綠化利用，并及時(shí)用柴 草網(wǎng)格或粘土壓蓋、撒播草籽，恢復(fù)植被，避免風(fēng)蝕，保護(hù)環(huán)境。4風(fēng)沙路基填筑遵循邊施工邊防護(hù)的原則，集中力量完成一段，采取粘 土包邊、粘土或灰土或砂礫封層等措施防護(hù)一段，以減少沙害。10、效益分析風(fēng)沙路基成功實(shí)施，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益時(shí)顯著的：1解決了沙漠地區(qū)高等級(jí)路基采用風(fēng)積沙填筑的難題，極大的減少了工 程造價(jià)，也為施工企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。2切實(shí)可行和成熟的風(fēng)沙路基施工技術(shù)，滿足沙漠地區(qū)交通工程建設(shè)需 要，必將推動(dòng)我國西部交通的大建設(shè)大發(fā)展，為我國西部資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)發(fā) 展起到重要作用。3很好的避免了過多破壞沙漠地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境，并改善了生態(tài)