建筑垃圾再生材料路基試驗段施工工藝

1、 建筑垃圾再生材料路基試驗段施工工藝一、試驗依據1. 西咸北環(huán)線高速公路LJ6標土建工程施工招標文件。2、西咸北環(huán)線高速公路施工圖設計圖紙。3、建筑垃圾填筑路基設計施工技術指南。4、公路路基施工技術規(guī)范（JTGF10-2006），公路土工試驗規(guī)程（JTGE402007）和公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004)。5、國家和交通部、陜西省現行的其它有關設計、施工、驗收規(guī)范、規(guī)程和標準。二、工程概況1.工程簡介西咸北環(huán)線高速公路LJ-6合同段路線起點樁號K38+900，終點樁號K50+440，全長11.54km.本工程沿線地形、地貌均為沖積、洪積平原,沿線未有典型軟土（淤泥、淤泥質

2、土）發(fā)育，部分路段分布有軟弱土具有厚度薄、分布范圍小的特點，地基承載力低。該試驗段樁號:K47+670K47+870,位于涇陽縣三渠鎮(zhèn)南里村,相鄰208省道，交通便利。本段屬于濕陷性黃土地基，為級非自重濕陷性地基，均采用灰土墊層處理,地表清理后設置50cm厚的8%灰土墊層處理。由于基底為級非自重濕陷性黃土路段,且距離南里村較近且此段屬于水澆地含水量較大,除設灰土墊層外，還在坡腳設1m寬， 2m高的灰土隔水墻，生石灰質量比：8。此路段設計地基處理采用灰土墊層和隔水墻，路基采用灰土填筑。為有效解決城市日益加劇的“垃圾圍城”難題。配合西咸北環(huán)線工程中開展“城市建筑垃圾綜合利用”研究應用的課題,充分利

3、用西咸新區(qū)建設產生的大量建筑垃圾.經西咸北環(huán)線管理處提議協(xié)商,將此路段做為西咸北環(huán)線利用建筑垃圾路堤填筑的試驗段。西咸北環(huán)線高速公路項目周邊有垃圾料場13個，現存垃圾1759萬立方米，可產出建筑垃圾材料1657萬立方米，完全滿足全線900萬立方米路基原材料的需要。K47+670K47+870建筑垃圾路堤填筑試驗段長200m，路基平均寬度42.5m，基底采用50cm厚的8灰土墊層進行填筑，路堤采用建筑垃圾填筑，8灰土合計4250m3，建筑垃圾4992 m3。 2。首件目的首件試驗段的目的：確定合理的壓實工藝主要參數,即機械組合,松鋪厚度、碾壓遍數、碾壓速度等，并確定填料的合理性和適用性.5.施工

4、現場準備 5。1 8%石灰墊層（基底處理)5。1.1 施工準備（1）由試驗室通過石灰土的標準擊實試驗確定其最大干密度和最佳含水量，按試驗值制備的試件，進行無側限抗壓強度試驗，符合設計要求.（2）石灰質量應滿足級以上生石灰的技術指標，石灰應在使用前710天充分消解，并保證一定的濕度，消石灰宜過孔徑10mm的篩，并盡快使用。（3)選取合適的取土場，對土樣進行含水量、標準擊實、液塑限聯合試驗、承載比等試驗。 （4）石灰土混合料采用重量配合比計算,以石灰:土=8：100的重量比表示。（5）靠路基右側修筑4。5米寬的施工便道，每隔100m設置錯車帶一處(寬度不小于5。5m、長度不小于20m）。(6）松鋪

5、厚度的擬定:一般分層最大松鋪厚度不應大于30cm,最小壓實厚度不應小于100mm。由于該段灰土墊層設計50cm，則該試驗段初擬碾壓路段第一層松鋪厚度為30cm，以上填筑層松鋪厚度根據第一層試驗結果確定.5。1.2 施工放樣按照設計圖紙,首先恢復中樁，然后用石灰灑出邊線（灰土墊層處理寬度為路基坡腳線外1m范圍）并在施工范圍以外兩側每20m設邊樁，標明里程樁號.5.1。3 灰土配合比計算8%灰土質量比：8：100，通過試驗室稱重配制，然后用配置好的灰土做標準擊實試驗，得出灰土最佳含水量為16。3%、最大干密度為1。736、壓實度等于0.93。根據壓實度算出每立方米石灰和土的質量為：m濕土=1.73

6、6×0.93×（1+0。164）×1=1。879m干=1。863/1.164=1.601 tm土=1。601/108×100=1.482 tm石灰=1。601/108×8=0.119V土=1.482/1.59×1。16=1.081m³V石灰=0.119/0。499=0。238 m³由此可以計算每立方米8%灰土壓實方中包括1.081 m2的自然土方，0.238 m2的自然堆積熟石灰.石灰（體積）：土（體積）=0.238：1.081=1：4。5425.1.4 備土、鋪土按照每平方米的松土用量及每車的運量，計算出每車的攤

7、鋪面積，然后在已完工檢驗的路基土上，用白灰打出灰線方格5x5m，將土整齊地卸至方格內。鋪土時，先用推土機大致鋪開、鋪平，然后用平地機粗平,再用推土機排壓兩遍。5。1.5 備灰、鋪灰根據石灰土寬度及灰劑量要求計算每延米石灰攤鋪數量，將消解好的石灰運至現場，放在已打好的灰線內并堆碼成方.以現場監(jiān)理確認石灰用量后，用平地機進行攤鋪，再用“扣锨法”將石灰攤鋪在拌合邊界線內.5.1.6 路拌機拌和采用專用的穩(wěn)定土拌和機進行路拌法施工，旋耕機作為附助設備翻拌?？紤]拌合、整平過程中的水分損失，含水量可以相應大些(根據氣溫及拌合時間長短確定）；如土的含水量過大，可用旋耕機進行翻拌晾曬。水分合適后，用平地機粗平

8、一遍，然后用穩(wěn)定土拌和機拌合第一遍，兩個作業(yè)要同時穿插進行,以節(jié)約時間，減少水分損失。拌合時要指派專人跟機進行挖檢，每間隔510米挖檢一處,檢查拌合是否到底和是否有夾層。對于拌合不到底的工作段，要及時提醒拌合司機返回重新拌合。拌合結束后由試驗室現場進行含水量和灰劑量檢驗,并由現場監(jiān)理認定后才能進行下一步工序，否則對不合格路段重新增減石灰進行拌合。5。1.7 整平（1）整平前，根據初擬松鋪厚度在路基邊緣縱向釘樁掛線施工，釘樁采用長70cm，斷面5×5cm的木樁,用紅白漆每10cm交錯標注,沿路線每10m設一處，要求釘樁豎直，掛線平順。（2）先用推土機進行穩(wěn)壓，測量人員根據控制樁控制高程

9、,用平地機初步整平和整形。平地機由外側向內側進行刮平。（3）用輪胎式壓路機快速碾壓12遍，以暴露潛在的不平整.（4）對于局部低洼不平處，用齒耙將其表層5cm以上耙松，并用新拌的石灰土找補平整。（5）再用平地機進行精平作業(yè).精平作業(yè)前，由測量人員再次根據控制樁控制高程。（6）每次整形都要按照規(guī)定的坡度和路拱進行，并應特別注意接縫順適平整。（7）在粗平和精平的同時，還要根據設計橫坡度2%的要求,用水準儀準確定位支板做出路面橫坡。粗平和精平要同時穿插進行，以節(jié)約時間，減少水分損失。5。1。8 壓實(1）碾壓采用振動壓路機碾壓。（2）碾壓前用米尺、水準儀和3m直尺按照規(guī)定頻率對分層厚度、橫坡度和大致平

10、整度應進行檢查，并進行相應的記錄。（3)碾壓時由路基兩側向中心縱向碾壓（超高段自內側向外側碾壓)，按照靜壓、弱振、強振、靜壓四個步驟進行。碾壓行駛速度開始時宜慢速,最大速度不宜超過4km/h。（4）壓路機前后兩次須重疊400500mm，前后相鄰兩區(qū)縱向須重疊不小于2m，每幅碾壓寬度搭接1/3,且加寬部分要一起碾壓,而且碾壓必須連續(xù)作業(yè)完成，中途不得停頓。（5）碾壓過程中，試驗員灌砂法要跟蹤檢測，每碾壓一遍都要進行壓實度的檢測，以確定達到不同壓實度所需碾壓遍數，并由現場技術員記錄相應的碾壓速度和檢測數據。(6）當碾壓達到壓實度要求后，檢查和記錄此時的碾壓遍數、實際壓實度和層厚。5。1。9 檢驗試

11、驗員和技術員應盯在施工現場，在成型后兩日內完成平整度、標高、橫坡度、寬度、厚度以及相關土方路基的檢驗，具體檢測項目如表三,并報監(jiān)理工程師認定，檢驗不合格要采取相應措施予以處理。 表三 實測項目項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率高速公路、一級公路1壓實度（%）下路堤(150cm)93灌砂法：每一壓實層每200m測4處。2縱斷高程（mm）+10，15水準儀:每200m測4個斷面3中線偏位（mm）50經緯儀：每200m測4點4寬 度(mm）不小于設計值米尺：每200m測4處5平 整 度（mm)153m直尺:每200m測4斷面6橫 坡（%）0.3水準儀:每200m測4斷面7強度（Mpa）符合設

12、計要求5.1。10養(yǎng)生成型后立即鋪塑料薄膜養(yǎng)護，灑水養(yǎng)生七天,經常保持濕潤，除灑水車外禁止其他車輛通行.灰土墊層分層施工時，下層石灰穩(wěn)定土碾壓完成后,立即鋪筑上一層灰土墊層，不需專門的養(yǎng)生期.5.2 建筑垃圾路基填筑施工5。2.1一般規(guī)定5。2.1 .1 路堤填筑采用配套的機械化施工，形成裝、運、攤、平、壓等程序機械化流水作業(yè)，縱向分段、水平分層、由低向高、逐層填筑。5。2.1.2 路基施工應選擇具有相關工程經驗豐富的技術人員和施工機具設備實力雄厚的單位完成。5。2.1。3 每道施工工序完工后應進行全面質量檢查，合格后方可進入下道工序施工.經檢查不合格時，須返工或修復,直至檢驗合格后方可進行工

13、序轉換。5.2.1.4路基施工過程中應有專人清撿建筑垃圾填料中混有的鋼筋、塑料袋、木材、泡沫輕物質等雜物.5.2.1。5 施工工期安排應盡可能避開雨季。施工中遇大量降水時必須立即停工,完善臨時排水系統(tǒng)保證路基施工過程中不漫流、不聚積。施工場地的臨時縱向排水應結合永久排水溝位置布置，路基填筑前在永久排水溝位置處開挖界溝作為臨時排水溝。橫向排水措施宜在路基分層填筑時每層做成4的排水橫坡,每工作日結束前人工在路肩處做臨時阻水埂,在急流槽位置處開口做臨時急流槽，將地面水匯集后，沿邊坡排入坡腳排水溝。在消除降水產生的影響后，才能重新施工。5。3 試驗段施工5。3.1 該試驗段長200m，目的確保路基填筑

14、的施工工藝和施工質量控制指標。建筑垃圾路基填筑斷面圖測量沉降差 確定碾壓遍數和攤鋪層厚施工準備測量放線地基處理恢復中線 按方格及攤鋪層厚撒布填料推土機、平地機整平碾壓路床路堤檢測壓實度檢測孔隙率測量沉降差 路基施工質量檢查路基交工驗收5。3。2 建筑垃圾填筑路基試驗路段的施工工藝流程可采用表四所示流程。增加碾壓遍數不合格表四 建筑垃圾填筑路基試驗路段施工工藝流程圖5.4 施工前準備5。4。1 施工前，按規(guī)范要求對清除原地面表層植被進行清表，挖除樹根及雜草,并將挖除的表層土集中堆放。原地面的低洼和坑洞，必須經仔細填補及壓實；對于松散處應松土晾曬并重新碾壓，達到規(guī)定壓實度要求.5.4。2 清表后應

15、做好填前壓實,壓實度不應小于90。壓實后按設計樁位恢復中線及邊線，直線段每20m設一樁，并在兩側路肩邊緣處設置指示樁；進行水平測量，在兩側指示樁上標示出每層邊緣的設計高程。5。4。3 清表后應進行地基處理，地基處理采用灰土擠密樁及8%灰土墊層進行施工。5.4。4 路基填筑前應備足建筑垃圾填料，其技術要求如下表五 建筑垃圾路基填料的技術要求序號檢查項目規(guī)定值或允許值試驗方法1含水量（%)JTG E40-2007 公路土工試驗規(guī)程2特征含水率液限50%塑性指數26JTG E402007 公路土工試驗規(guī)程3不均勻系數不均勻系數5JTG E40-2007 公路土工試驗規(guī)程4最大干密度室內試驗確定JTG

16、 E40-2007 公路土工試驗規(guī)程5最佳含水量室內試驗確定JTG E40-2007 公路土工試驗規(guī)程6顆粒分析見本指南表3。3。1規(guī)定JTG E402007 公路土工試驗規(guī)程7組分分析目測挑揀稱重8承載比上路床CBR8下路床CBR5JTG E40-2007 公路土工試驗規(guī)程9壓碎值()路床40路堤50JTJ0582000公路工程集料試驗規(guī)程10細化率（%)40見批注11有機質含量（%）5.0JTG E402007 公路土工試驗規(guī)程12易溶鹽含量（）0。3JTG E40-2007 公路土工試驗規(guī)程13雜物含量(）1.0目測挑揀稱重注： 特征含水率指粒徑小于4.75mm細料的液限、塑限、塑性指數

17、。 組分指將建筑垃圾填料中的磚塊、混凝土塊、砂漿顆粒和土； 承載比試驗僅適用于路床的建筑垃圾填料； 壓碎值大于40%時,應進行細化率試驗。細化率試驗采用粒徑為2040mm，用重型擊實方法擊實98次制作試件，施加荷重300kPa，在105條件下烘8h，浸水24h,進行干濕循環(huán)試驗，3次循環(huán)后通過2。36mm的干重與原試件的干重的百分比表示細化率，不宜大于40。細化率指干濕循環(huán)試驗后通過2mm篩孔的干重與原試件的干重的百分比；在室內做標準擊實，和表面振實試驗，經試驗得出不同含石量的最大干密度和最佳含水率。經室內摻量以20、40%、50、60、80%5個不同含水率得出相應的曲線方程式。用以控制現場的

18、壓實度。 采用建筑垃圾填料粒徑小于4.75mm細料進行有機質含量和易溶鹽含量試驗。 雜物指建筑垃圾填料中除混凝土、砂漿、磚瓦、石和土之外的其他物質,包括塑料袋、鋼筋、木材、泡沫輕物質等。5。5.5 根據建筑垃圾填料的每層厚度和壓實度標準,按照試驗室確定的建筑垃圾填料組成計算其單位面積的重量及用量,最后換算成單位面積的體積用量。5.7 布料及整平5.7.1 布料時應根據勘設的路中線用白灰劃出方格線，路基最大壓實厚度規(guī)定及路基寬度計算每個方格所需的填料數量和卸車數量。 5.7。2 卸料時采取路堤全寬水平分層，先低后高，先兩側后中央?，F場設專人指揮填料調配，將填料按照試驗段長度均勻卸在試驗段方格內，

19、并及時測出建筑垃圾填料的含水量。5。7。3 卸料后立即采用大功率推土機進行初平，初平后再撒布一層5cm厚的建筑垃圾細料，并采用光輪壓路機穩(wěn)壓12遍，最后采用平地機進行精平。5。7。4 采用平地機整平時應沿路線縱向方向保持中間高兩邊低，路基橫向做成設計要求的橫坡.整平后要求路基填料層應無明顯的高差臺階。5。7.5 填料粒徑應不超過壓實厚度的2/3。表六 建筑垃圾路基每層最大壓實厚度填料應用部位路床頂面以下深度/m最大壓實厚度(cm）路床00.820路堤>0.8305。7.6 在整平過程中，如發(fā)現超粒徑骨料，應清理出路基施工作業(yè)區(qū)域。對不平整處應配合人工用建筑垃圾細料找平。5。8 碾壓5。8

20、。1 配備20t以上單鋼輪振動壓路機1臺，22t以上振動羊角碾壓路機1臺，確保與路基鋪筑能力相匹配。5。8。2 根據布料時測得建筑垃圾填料的含水量和實驗室確定的最佳含水量，填料在碾壓前應采用灑水車進行灑水，以保證其含水量處于最佳含水量±2之內。灑水應均勻，防止出現局部水分過多現象。5.8。3 碾壓按照“先邊緣后中間，先慢后快”的原則進行，壓實路線縱向互相平行，反復碾壓.橫向接頭重疊0.40.5m，前后相鄰兩區(qū)段間縱向重疊2.05。0m。具體碾壓方案見表七。碾壓遍數應通過試驗路段最終確定.表七 路基碾壓方案階段壓路機類型及組合碾壓速度工藝要求穩(wěn)壓單鋼輪壓路機46km/h緊跟平地機復壓羊

21、角碾壓路機24km/h先弱振再強振終壓單鋼輪壓路機24km/h 以無明顯輪跡,相鄰兩次振動碾壓前后的標高差值不大于2mm為停壓標準注:壓路機在碾壓開始時宜用慢速.5.8。4 每層碾壓時應測量高程，按20m觀測一個斷面,每個斷面布設不少于6個點;采用20t以上的振動壓路機，各點在相鄰兩次振動碾壓前后的高程差值在2mm內可停止碾壓.否則應增加碾壓遍數,直至滿足要求。5.8.5 路床碾壓過程中每層采用灌砂法檢測壓實度，壓實度不應小于96%；路堤碾壓過程中每層采用孔隙率檢測壓實度，路堤孔隙率不應大于20。（1）壓實度灌砂法是目前路基壓實度檢測的常規(guī)方法,應用比較成熟，由于受建筑垃圾再生材料粒徑的限制，

22、本次試驗段采用灌砂法進行路床碾壓后的密度檢測，對其作為填筑質量檢測指標的適宜性進行分析評價.同時，采用灌水法對路堤碾壓后填料的孔隙率進行測試。由于建筑垃圾再生材料是不均勻的，在同一壓實條件下,干密度指標是不同的，若仍用某一干密度作為設計和施工質控標準,必然出現對易于壓實的土石料(磚塊），壓實后的干密度值容易達到，而壓實結果是偏松的，對不易壓實的土石料（混凝土塊），壓實干密度不易達到,而壓實結果是偏緊密的，這樣形成不均勻土建筑垃圾再生材料在同一壓實條件下，緊密程度不同，容易發(fā)生不均勻變形，危及路基安全。鑒于此種情況,對不均勻建筑垃圾再生材料，不用某一固定干密度值作為設計和施工質控指標，而是采用相

23、對壓實度（以往稱相對密度)作為設計標準和施工質控的依據。一般Dr應達到0.65,即中密程度。 壓實度計算公式：D=d/dmax式中:D-壓實度，以小數計; d壓實后土石料干密度，g/cm3； dmax最大干密度,以小數計. 相對壓實度Dr=dmax(d-dmin)/d（dmax-dmin）式中：dmax-最大干密度，g/cm3； dmin-最小干密度，g/cm3.灌沙法壓實度測試(2）路基沉降觀測為監(jiān)測路基穩(wěn)定性，每隔50m路基設置3個沉降觀測點(道路兩側路肩邊每側各1點,道路中心線1點，測點底端埋設在路基頂層以下0.45m，露出地面0。05m）。觀測裝置由鋼板（底板尺寸為50×50

24、，厚1）和焊接在鋼板上的鋼管組成。采用水準儀按國家一等精密水準測量方法測量埋設就位的沉降板測桿桿頂標高作為初始讀數，觀測沉降位移，并在公路運營期間觀察邊坡的完整情況、破壞情況，跟蹤路基的沉降情況。路基填筑完畢，前3個月內每3天觀測一次,3個月后7天觀測一次,半年后15天觀測一次,一直觀測到全線通車。路基碾壓沉降差測試（3)路基回彈模量測試路基回彈模量E0是路面結構設計的重要參數,其取值大小對路面結構厚度有較大的影響，本次試驗段擬采用動態(tài)變形模量測試儀對路基承載力進行測試,直接測出路基承載力指標動態(tài)變形模量Evd值，也可間接快速檢測地基系數K30值.通過分析建筑垃圾填筑路基動態(tài)回彈模量Evd與壓

25、實度的關系，對建筑垃圾填筑路基壓實質量的快速評定進行可行性分析論證.EVD動態(tài)回彈模量測試其次，通過現場承載板法測試路基整體的回彈模量，在現場路基表面，通過承載板對路基逐級加載、卸載的方法，測出每級荷載下相應的路基回彈變形值，經過計算求得路基回彈模量。以便了解建筑垃圾路基的強度特性，同時進一步積累資料.現場承載板法路基回彈模量測試（4)彎沉測試采用貝克曼梁測定路基的回彈彎沉,確定路基碾壓強度是否滿足設計要求。標準車，雙軸，后軸雙側4輪車的載重車.測試車應采用后軸10t標準軸載BZZ-100的汽車。輪胎充氣壓力0.7±0。05MPa.路基回彈彎沉測試（5）路基現場CBR試驗(貫入法）我

26、國將CBR作為路基填料選擇的依據，采用現場CBR方法測試路基強度和承載力，啟動千斤頂，使貫入桿以1mm/min的速度壓入路基,記錄不同貫入量及相應荷載?？蔀楹罄m(xù)現場CBR強度與室內CBR強度的差異比較，進一步深入分析含水量不同，邊界條件不同對路基強度的影響提供依據。現場CBR測試（6）動力觸探法動力觸探是一種原位測試方法，其原理是利用一定的落錘能量，將一定尺寸一定形狀的探頭打入路基中，根據打入的難易程度（可用貫入度、錘擊數或動貫入阻力來表示）來判定土層性質。重型動力觸探試驗設備主要有圓錐頭、觸探桿和穿心錘。其試驗要點是：使穿心錘（重為63.5kg）從76cm的落距上自由落下,將觸探桿豎直打入路

27、基檢測層中，記錄每打入路基層30cm的錘擊數N63。5，具有輕便、易行、快速、準確等特點。由于建筑垃圾填筑路基壓實層厚度恰好接近30cm，因此適宜采用動力觸探法作為每層路基壓實層的碾壓質量評定方法之一。路基動力觸探測試四、施工質量檢查與驗收1。 一般規(guī)定1.1 施工應按照全面質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系，對施工各階段的質量進行檢查、控制，以達到規(guī)定的質量標準.1。2 施工質量宜采用施工參數（壓實功率、碾壓速度、壓實遍數、鋪筑層厚等)與施工質量檢測聯合控制。1。3 施工質量檢測與路基施工順序同步進行，對于分層施工的路基應在施工結束后進行過程檢測.1。4 路基施工過程中的每一壓實層,

28、可采用試驗路段確定的工藝流程和工藝參數，控制壓實過程。1。5 路堤壓實質量可以采用壓實沉降差和孔隙率進行檢測，孔隙率的檢測采用水袋法;路床壓實質量可以采用壓實沉降差和壓實度進行檢測，壓實度的檢測采用灌砂法。1。6 建筑垃圾填筑路基表面層應平整、密實，無明顯凹凸現象，無粒料離析現象；路床頂面橫坡與路拱橫坡一致。2.施工過程質量檢查路基施工過程應加強對建筑垃圾填料和每個施工環(huán)節(jié)的檢查，具體檢查項目見表八。表八 建筑垃圾路基施工質量檢查項目項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1外觀 表面平整密實,不得有明顯的輪跡、沉降等缺陷,且無明顯的骨料離析現象目測：每2000m2檢測6處2幾何尺寸縱斷高程（mm)+