沙漠高速公路路基施工工法

沙漠高速公路路基施工工法一、序言榆林至靖邊高速公路是我國(guó)第一條橫穿沙漠的高等級(jí)公路，位于陜北黃土高原北部、毛烏素南緣的長(zhǎng)城沿線風(fēng)沙區(qū)。是國(guó)家能源重化基地和國(guó)家生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)——榆林通往陜西省會(huì)西安及周圍省府銀川和太原的重要干線，是規(guī)劃中的包頭至北海大通道的一部分。榆靖高速公路起自榆林市，經(jīng)橫山縣，終到靖邊縣，全長(zhǎng)115.864公里。沿線地形相對(duì)平坦，以潑狀沙丘為主，最大溝深40本工法是在榆靖高速公路N-4標(biāo)段5221m沙漠路基工程施工中形成的。^該技術(shù)于1月4日通過集團(tuán)企業(yè)專家鑒定，認(rèn)為該技術(shù)到達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。二、工法特點(diǎn)因地制宜，根據(jù)風(fēng)積沙具有無粘聚性的特點(diǎn)，推行機(jī)械化施工，合理選擇機(jī)械設(shè)備，充足發(fā)揮機(jī)械效率。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，搶抓施工季節(jié)，優(yōu)化組合，持續(xù)施工。邊施工邊防護(hù)，盡量減少了沙害。三、合用范圍合用于沙漠高速公路路基施工。四、工藝原理1、根據(jù)設(shè)計(jì)選擇地質(zhì)條件、斷面型式具有代表性的地段作為試驗(yàn)段，大面積施工前，為大面積施工做好技術(shù)準(zhǔn)備。2、選擇可以在沙漠中自由行走的機(jī)械，制定切實(shí)可行的機(jī)械施工作業(yè)方案，最大程度滿足機(jī)械施工的規(guī)定，充足發(fā)揮機(jī)械效率。：3、確定試驗(yàn)路段用沙的最大干密度和壓實(shí)原則，再取全段地貌復(fù)測(cè)，確定挖填運(yùn)用和挖掘措施（橫挖，縱挖）。清表后整平、碾壓，之后挖填同步進(jìn)行。前期采用大、小推土機(jī)結(jié)合，振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)的措施，每完畢一種流程，測(cè)一次壓實(shí)度（現(xiàn)場(chǎng)用酒精法），到達(dá)壓實(shí)度后，記錄各臺(tái)機(jī)械的壓實(shí)遍數(shù)。通過多次的組合壓實(shí)，得出最佳壓實(shí)措施。沙基封層也是如此。五、施工工藝1、取沙與棄沙施工前做全面安排，合理調(diào)配，防止大棄。涵洞及橋頭附近防止取、棄沙。盡量減少對(duì)原植被的破壞。對(duì)取棄沙地段進(jìn)行防護(hù)處理，恢復(fù)植被。以沿線兩側(cè)就近取棄為原則，取沙以沙丘為主，棄沙以沙窩為主。線路兩側(cè)取沙時(shí)，寬度盡量控制在兩側(cè)20m平整帶范圍內(nèi)，并與平整帶施工相結(jié)合，保持平整帶線形順暢，平整。取沙量較大時(shí)，寬度可合適增長(zhǎng)，但不超過路基兩側(cè)40m的范圍。線路兩側(cè)取沙坑深度在1m以內(nèi)時(shí)，將路堤邊坡延伸至取沙坑底并防護(hù)；當(dāng)取沙坑深度不小于1m時(shí)，在路堤坡腳與取沙坑之間設(shè)置寬度不不不小于3m的護(hù)坡道。護(hù)坡道應(yīng)整平，外側(cè)邊坡修成緩坡。施工時(shí)盡量以挖作填，減少棄方，確需廢棄時(shí)，縱向就近棄于線路兩側(cè)沙丘低洼處，并整平。當(dāng)挖方邊坡高度在2m以內(nèi)時(shí)，就近棄于路塹兩側(cè)外；挖方不小于2m時(shí)，用推土機(jī)縱向運(yùn)沙，橫向棄于低洼處。2、填方路堤的施工及壓實(shí)⑴填方路堤施工'填方前清表。填方高度不不小于1m的流動(dòng)沙丘路段，先將厚沙丘推平，并進(jìn)行填前碾壓，到達(dá)規(guī)定壓實(shí)度。填方路堤地基應(yīng)充足碾壓，保證地表面厚30cm范圍內(nèi)風(fēng)積沙層的壓實(shí)度滿足規(guī)定。路堤填料不得夾砂粘土，植物及樹根等雜物。用風(fēng)積沙做填料時(shí)不得將風(fēng)積沙和土混填，使路基之間形成水囊，影響路基質(zhì)量，形成病害。采用水平分層填筑，原地面不平時(shí)，由最低處分層填起，檢測(cè)壓實(shí)合格后填筑下一層。分層壓實(shí)，采用自重在15t以上，前后輪驅(qū)動(dòng)的自行或振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，最大松鋪厚度不得超過25cm。路堤填筑寬度每側(cè)寬出設(shè)計(jì)寬度50cm。當(dāng)?shù)孛鏅M坡緩于1:5，且基底經(jīng)處理符合規(guī)定期，可直接在地基上分層填筑路堤。地面橫坡陡于1:5時(shí)，原地面應(yīng)挖成臺(tái)階（臺(tái)階寬度不不不小于2m）并進(jìn)行壓實(shí)，應(yīng)由最低一層臺(tái)階填起，逐層向上填筑，分層壓實(shí)。若填方分幾種作業(yè)段施工，兩段交接處，不在同一時(shí)間填筑時(shí)，將先填地段挖成寬度不不不小于2m的臺(tái)階。同一時(shí)間填筑的則分層互相交疊，搭接長(zhǎng)度不不不小于2m。機(jī)械作業(yè)時(shí)，根據(jù)地形、路基橫斷面形狀和風(fēng)積沙調(diào)配圖等，規(guī)定機(jī)械運(yùn)行路線；填方集中工點(diǎn)，有全面，詳細(xì)的機(jī)械運(yùn)行作業(yè)圖指導(dǎo)施工。用推土機(jī)從兩側(cè)或短距離縱向調(diào)配風(fēng)積沙分層填筑。路堤較高時(shí)，用推土機(jī)運(yùn)至坡腳處，然后用挖掘機(jī)挖拋至填方段后再用推土機(jī)推整平、壓實(shí)。⑵路基壓實(shí)①施工前，將具有代表性的風(fēng)積沙取樣進(jìn)行試驗(yàn)，確定風(fēng)積沙在干振、飽水狀態(tài)下的最大干密度。②根據(jù)斷面放樣出路基中線及邊線。在天然含水量及灑水狀態(tài)下的壓實(shí)行工，選用能在沙漠中自由行走的機(jī)械，前后輪驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)或履帶式推土機(jī)，振動(dòng)壓路機(jī)自重不不不小于15T，推土機(jī)功率不不不小于140馬力。沙漠路基的施工黃金時(shí)間為6月～10月份。③推送填料推土機(jī)從路基兩側(cè)或短距離縱向移挖作填運(yùn)送風(fēng)積沙至填方路段。路基填料選用潔凈的風(fēng)積沙。先將填料頂層的干沙清除，再清除表層雜物。由于風(fēng)積沙表面較干燥，0.3m如下相對(duì)含水量較高，剛從沙丘推出的風(fēng)積沙較靠近最佳含水量。一般狀況下，晚上進(jìn)行路基運(yùn)送填料工作，白天進(jìn)行碾壓，防止水分在白天高溫下蒸發(fā)。攤鋪填料，對(duì)推至填方路段的填料應(yīng)立即進(jìn)行攤鋪平整，推土機(jī)攤鋪每層厚度不超過30cm，每次填料寬度應(yīng)每側(cè)加寬50cm。推土機(jī)立即進(jìn)行穩(wěn)壓。推土機(jī)穩(wěn)壓的工藝和原地表壓實(shí)相似。再用光輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。碾壓時(shí)由中間向兩邊碾壓，先慢后快，振動(dòng)碾壓。最終用推土機(jī)終壓，推土機(jī)進(jìn)行縱三橫四碾壓（縱向碾壓三遍，橫向碾壓四遍），終壓采用100kw如下推土機(jī)，履帶板采用尖形板。^④檢測(cè)壓實(shí)密度。采用環(huán)刀法測(cè)定風(fēng)積沙干密度，合格后進(jìn)行下層填筑。施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備工作原地表處理施工準(zhǔn)備工作原地表處理檢測(cè)合格推送填料）整平攤鋪填料大推土機(jī)穩(wěn)壓振動(dòng)壓路機(jī)碾壓小推土機(jī)終壓檢測(cè)合格⑴挖方路塹施工前：復(fù)查施工組織設(shè)計(jì)，核算調(diào)整風(fēng)積沙調(diào)運(yùn)圖表；施工現(xiàn)場(chǎng)清表；用標(biāo)志樁標(biāo)出開挖線。⑵挖方路塹的排水設(shè)施~路塹開挖前做好截水溝，并視土質(zhì)狀況作好防滲工作。土方工程施工期間修建臨時(shí)排水設(shè)施。臨時(shí)排水設(shè)施與永久性排水設(shè)施相結(jié)合，流水不流入農(nóng)田、耕地，不引起淤積和沖刷。⑶風(fēng)積沙開挖開挖自上而下，分層挖棄，層厚以1米左右為宜，邊坡預(yù)留~1.0米厚，刷坡時(shí)考慮。根據(jù)路塹開挖線和棄方調(diào)運(yùn)圖，確定好棄沙線路和使用機(jī)械。一般以較大型推土機(jī)（140kw以上）進(jìn)行縱向推運(yùn)，根據(jù)開挖數(shù)量，每100米長(zhǎng)度配置2~4臺(tái)；較小型推土機(jī)（100kw如下）負(fù)責(zé)路塹刷坡，以免超挖或欠挖，每100米范圍配置2臺(tái)，左、右坡面各一臺(tái)。若縱斷面較長(zhǎng)，縱向推土機(jī)可接力推運(yùn)；超過200米以上時(shí)，可采用橫棄法。不滿足橫棄條件時(shí)（調(diào)配或無橫棄點(diǎn)），300米以上考慮沙漠翻斗車運(yùn)送或修筑便道，由自卸車運(yùn)棄。監(jiān)理工程師論壇挖至距路床標(biāo)高~0.5米時(shí)，停止開挖。待刷坡、護(hù)坡工作結(jié)束，路床縱橫斷面精確整修后再精確至路床標(biāo)高上10cm施工過程中如發(fā)現(xiàn)風(fēng)積沙層下部出現(xiàn)土質(zhì)或其他材料，將上部風(fēng)積沙所有挖除后再進(jìn)行下部開挖，開挖的土層堆至指定地點(diǎn)以備后用。⑷路塹開挖根據(jù)路塹深度和縱向長(zhǎng)度，分三種措施：①橫挖法：以路塹整個(gè)縱斷面為工作面，橫向挖棄時(shí)，稱為橫挖法。機(jī)械按橫挖法挖路塹時(shí)，在不一樣高度分幾種臺(tái)階開挖。用推土機(jī)進(jìn)行，以挖作填，運(yùn)距超過推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)，按棄土處理。合用于邊坡較緩及地面縱坡較小的沙區(qū)。?②縱挖法：以路塹橫向斷面為工作面沿縱向分層挖掘前進(jìn)，稱為縱挖法。先沿路塹縱向挖掘一道，然后向兩邊拓寬，每開挖深2m邊坡修整一次。用于邊坡較陡開挖距離較短的地形。③線路縱向長(zhǎng)度和挖深都很大時(shí)，采用混合式開挖法，即橫挖法和縱挖法混合使用。5、橋、涵背回填施工回填工作在隱蔽工程監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行。橋臺(tái)縱向填筑長(zhǎng)度不不不小于10m，涵背每側(cè)不不不小于3m。橋涵背的填料，均以風(fēng)積沙水平分層填筑。橋臺(tái)及涵洞伸入路面構(gòu)造時(shí)，在距臺(tái)頂及涵頂1.5m以上部分用砂礫分層填筑，砂礫填筑寬度與構(gòu)造尺寸同寬。沿線路縱向一側(cè)寬度，橋臺(tái)為10m，涵洞為3m，砂礫坡度為1:2橋涵背用風(fēng)積沙回填用水墜法分層填筑。松鋪厚度不不小于25cm，水墜后，再用推土機(jī)及壓路機(jī)進(jìn)行輾壓，局部不輕易壓到的地方，人工用電夯及內(nèi)燃小型夯機(jī)扎實(shí)。壓實(shí)厚度約20cm。橋臺(tái)背填方宜與錐坡填方同步進(jìn)行。推土機(jī)推運(yùn)填料檢測(cè)合格,地表處理施工準(zhǔn)備推土機(jī)推運(yùn)填料檢測(cè)合格,地表處理施工準(zhǔn)備檢測(cè)合格碾壓水墜3小時(shí)圍堰【整平、攤鋪填料檢測(cè)合格碾壓水墜3小時(shí)圍堰【整平、攤鋪填料1.施工準(zhǔn)備：放樣出涵背及臺(tái)背回填線，邊線插入小紅旗。對(duì)原地表進(jìn)行處理，清除缺口垃圾及雜物，開挖出回填輪廓線。與路基相連接處，挖成臺(tái)階形，臺(tái)階寬度不不不小于2m，高度不不小于1m。2.原地表處理完畢，在橋涵背范圍修筑圍堰，圍堰修筑完后放水，放水量高出地面15cm，人工用鐵锨進(jìn)行搗固，重要針對(duì)涵背及臺(tái)背的拐角處及臺(tái)背墻身周圍50cm以內(nèi)。水滲3小時(shí)后進(jìn)行碾壓，用推土機(jī)或壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓6遍，人工用小型夯機(jī)對(duì)橋涵背背墻周圍進(jìn)行碾壓。3.運(yùn)送填料。一般為橫向取沙及縱向小距離運(yùn)沙，橫向取沙時(shí)防止阻塞自然形成的渠道，使涵洞失去作用。4.攤鋪填料。填料運(yùn)到橋涵背后，用推土機(jī)攤平，每次攤鋪厚度不超過25cm，壓實(shí)為20cm，為保證攤鋪厚度，在橋涵背邊墻兩側(cè)各標(biāo)出填筑厚度，左、中、右各標(biāo)一種，每20cm為一格，一直劃到涵頂。5.圍堰。每20m2設(shè)一種圍堰，高30cm，保證蓄水高度為15cm6.放水。圍堰設(shè)好后開始放水，放水應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，沙頂面上的水頭高應(yīng)不小于15cm。7.碾壓。可采用推土機(jī)及壓路機(jī)，壓路機(jī)輪跡重疊不不不小于1/3，推土機(jī)履帶輪跡重疊不不不小于1/2，充斥一種工作面為一遍，壓路機(jī)壓6遍，推土機(jī)壓6遍后檢測(cè)壓實(shí)度，合格后方可填筑下一層。;8.橋臺(tái)背1.5m以上及涵頂伸入構(gòu)造層時(shí)，頂面如下1.5m用沙礫回填，砂礫規(guī)定含石量不不不小于65%，碾壓工藝較簡(jiǎn)樸，整平后直接碾壓。檢測(cè)時(shí)采用灌沙法檢測(cè)。6、沙基封層施工⑴灰土封層施工工藝流程施工前準(zhǔn)備工作施工前準(zhǔn)備工作路基施工放樣碾壓檢測(cè)^掛線整平填土整平劃比例方格一次拌合靜壓靜壓二次拌合/碾壓檢測(cè)灑水整平養(yǎng)護(hù)、①施工前的準(zhǔn)備?；彝练鈱邮┕で皯?yīng)提交石灰土有關(guān)試驗(yàn)匯報(bào)。試驗(yàn)匯報(bào)包括石灰土7天側(cè)限抗壓強(qiáng)度（養(yǎng)生6天，飽水24小時(shí)）應(yīng)到達(dá)以上，灰劑量應(yīng)在7%以上。CaO+MgO含量65%。石灰通過消解并過5mm篩子，石灰的各項(xiàng)資料滿足Ⅲ級(jí)以上生石灰技術(shù)指標(biāo)。②路基施工放樣：路基每10m放樣一中線及邊線。|③對(duì)沙路基進(jìn)行水墜，推土機(jī)碾壓平整，使整段路拱橫坡與路面橫坡一致，檢測(cè)路基標(biāo)高及壓實(shí)度。④填土只能從一端或兩端同步向中間推進(jìn)，自卸汽車運(yùn)土，推土機(jī)配合整平。⑤采用18t壓路機(jī)靜壓兩遍。粘土的塑性指數(shù)不不不小于12，土塊粒徑不不小于15mm，再用平地機(jī)按規(guī)定整平。⑥每個(gè)工作面按100m劃分，半幅路基進(jìn)行，在整平的土層上按10～15m2劃一種框，再按規(guī)定每個(gè)放入石灰，人工攤平?；彝翆挾群吐反矊挾认嗨?，灰土每側(cè)加寬20cm，保證灰土壓實(shí)及拌合質(zhì)量。⑦拌合機(jī)進(jìn)行拌合，拌合機(jī)后要有專人跟蹤，每5m長(zhǎng)檢測(cè)一次拌合深度。拌合過深，輕易把下面的沙子攪起，拌合過淺，易出現(xiàn)沒有拌合到的夾層。⑧檢測(cè)含水量與否靠近最佳含水量。含水量要略不不小于最佳含水量，若含水率過低，則灑水，進(jìn)行二次拌合。二次拌合時(shí)要先進(jìn)行穩(wěn)壓，再拌合。⑨用18t以上羊角碾進(jìn)行碾壓，不得少于6遍，碾壓時(shí)輪跡重疊不不不小于輪寬1/3，兩個(gè)工作面搭接長(zhǎng)度不不不小于2m。碾壓完后立即進(jìn)行檢測(cè)，合格后用平碾振動(dòng)碾壓。：施工前準(zhǔn)備工作路基放樣：施工前準(zhǔn)備工作路基放樣水墜碾壓攤鋪砂礫碾壓整平⑵沙礫封層施工流程①施工前準(zhǔn)備工作。砂礫要做含水量試驗(yàn)，原則擊實(shí)砂礫中石塊不能太大。:②路基放樣。砂礫封層的施工放樣與灰土封層相似。③水墜碾壓。砂礫封層下的沙層施工與灰土相似。④攤鋪砂礫。用推土機(jī)配合自卸汽車。⑤碾壓。沙礫攤鋪整平后，先用推土機(jī)穩(wěn)壓兩遍。然后用平地機(jī)粗平，再用18t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓2~3遍即可檢測(cè)。⑥整平。先用水準(zhǔn)儀側(cè)出原則標(biāo)高，再用平地機(jī)按規(guī)定整平。因砂礫為滲水性填料，不會(huì)集水，強(qiáng)度高，效果很好。7、沙漠路基邊坡防護(hù)施工措施及工藝⑴粘土包邊施工粘土包邊施工流程圖【施工前的準(zhǔn)備邊坡放樣【施工前的準(zhǔn)備邊坡放樣掛線刷坡灑水及用推土機(jī)碾壓邊坡檢測(cè)整平分二層填筑粘土用推土機(jī)壓實(shí)、檢測(cè)人工精修邊坡綠化（植樹、草）②對(duì)沙面邊坡進(jìn)行放線。包括坡度、填筑寬度及厚度，根據(jù)放線刷邊坡，坡面掛米字線參照施工，使坡面平整圓順。③刷完坡后，在坡面上灑水使風(fēng)積沙充足濕潤(rùn)，然后用推土機(jī)碾壓沙面，坡面一般規(guī)定1：3，碾壓后經(jīng)檢測(cè)合格方可填筑粘土。④路堤應(yīng)在路基寬度范圍之外的邊坡鋪筑粘土，底部埋入原地表20cm，頂部至硬路肩底面，并做成5%的橫坡。粘土從坡腳開始水平分層向上鋪筑，每層松鋪厚度不不小于15cm，寬度不小于包邊寬度，合適灑水，用推土機(jī)碾壓，碾壓履帶輪道互相重疊不不不小于1/2，碾壓3遍。每⑤路塹粘土包邊要埋入積沙平臺(tái)20cm，頂部與原地面平齊，路塹頂最佳用粘土做成寬30cm，高20cm⑥精刷邊坡。粘土包邊整修要掛米字線，由上到下一次完畢，使坡面平整，順暢。每20m#⑦粘土包邊施工完后應(yīng)立即進(jìn)行綠化。⑵平整帶平整帶位于兩邊路堤坡腳外20m，路塹邊坡頂20⑶三維土工網(wǎng)三維土工網(wǎng)防護(hù)邊坡效果不僅好，并且施工簡(jiǎn)樸，適合路基邊坡較陡及坡度較大地段。三維土工網(wǎng)沿路基方向垂直鋪在邊坡上，坡頂及坡腳要埋入沙中不少于30cm。土工網(wǎng)兩側(cè)用土工釘每隔30cm釘一根縱向排列。假如長(zhǎng)度不夠可縱向搭接，搭接長(zhǎng)度不不不小于2m，兩幅搭接寬度不不不小于25六、機(jī)具設(shè)備填方路基每個(gè)作業(yè)面配套機(jī)械表~名稱型號(hào)數(shù)量挖掘機(jī)220kw1臺(tái)推土機(jī)160kw、2臺(tái)推土機(jī)140kw2臺(tái)推土機(jī)75kw4臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)（雙驅(qū)）)18t2臺(tái)灑水車5m4臺(tái)七、勞動(dòng)力組織勞動(dòng)力組織（每個(gè)作業(yè)面/班）作業(yè)名稱$勞動(dòng)力數(shù)量挖方路基機(jī)械司機(jī)6人，現(xiàn)場(chǎng)指揮1人，普工3人，技術(shù)員2人填方路基機(jī)械司機(jī)12人，現(xiàn)場(chǎng)指揮2人，普工5人，技術(shù)員3人邊坡防護(hù)機(jī)械司機(jī)2人，現(xiàn)場(chǎng)指揮1人，普工30人，技術(shù)員2人八、安全質(zhì)量技術(shù)措施及注意事項(xiàng)1、施工前應(yīng)做全面安排，編制合理的施工組織設(shè)計(jì)。盡量減少機(jī)械、人力資源的揮霍。2、取、棄沙合理調(diào)配，防止大棄。盡量減少對(duì)原植被的破壞。做好環(huán)境保護(hù)工作。3、路基施工用風(fēng)積沙做填料時(shí)不得將風(fēng)積沙和土混填，使路基之間形成水囊，影響路基質(zhì)量，形成病害。九、效益分析榆靖高速公路N4標(biāo)段風(fēng)積沙路基施工中采用了該工法，使整個(gè)標(biāo)段較為合理地調(diào)運(yùn)了沙量，合理安排了施工機(jī)械，井水資源（打旱井取水），并加緊了工期，減少了施工成本，尤其是機(jī)械碾壓部分，獲得了很好的效益。本工法科學(xué)合理，結(jié)合實(shí)際。不僅節(jié)省了施工成本，還保證了工程質(zhì)量。在榆靖公路多次勞動(dòng)競(jìng)賽中，以速度快，質(zhì)量好多次受到業(yè)主表揚(yáng)及獎(jiǎng)勵(lì)。在陜西省質(zhì)檢站檢查中，該標(biāo)段的沙漠路基線形順暢、邊坡順直、路面平整、壓實(shí)度100%合格，獲通