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上海同盛物流园区d2道路、经5路、经7路等部分路段原地基处理方案采用真空降水加低能量强夯法,但由于道路附近构筑物已实施,特别是大直径道路排水管道已经安装及其他原因,不宜再采用上述地基处理方案。经研究,业主决定对以上道路路基处理方案变更为:将原路面结构中15cm天然砾石改为hec固结土,路槽下55cm范围内亦采用hec固结土处理。采用路拌机进行路拌法分三层施工,分层厚度自上而下分别为20cm+20cm+30cm。
hec高强高耐水土体固结剂(high strength and water stability earth consolidator缩写为hec)是一种无机水硬性胶凝材料,用于固结一般土体、特殊土体和工业废渣,自2002年起推广使用。以灰色粉状hec-1为胶凝材料与土拌和的混合料,经碾压密实形成的固结体道路结构层,称为hec固结土底基层。上述各条道路以hec固结土作为路面结构中路面底基层和基层。
hec固结土的拌合及压实质量控制是路基工程施工的关键。我们对hec固结土的施工工艺进行了一些探索,并在施工中得以顺利实施。
一、hec固结土施工工艺流程图
二、施工准备
1、原材料的控制(设计要求按《hec高强高耐水土体固结剂用于上海海港新城市政道路工程的设计、施工及验收导则》实施)
土:宜选用塑性指数在7-17之间,550℃烧失量≤7%,硫化物及硫酸盐含量(折算成s03)≤0.5%的土。粒径大于15mm的土块不得超过10%,最大土块粒径不得大于40mm。
经现场取土检测,芦潮港地区的土源各项指标符合“导则”要求,但部分土源含水量偏大时,采取掺石灰的办法进行处理。
hec-1:应符合qb420000/4538—2002《hec高强高耐水土体固结剂》(q/hec001—2002)企业标准的质量要求。
水:hec固结土用水(包括养生),经过化验须符合下列规定:
①硫酸盐含量(按s042-)计不得超过6mg/cm3;
②含盐量不得超过10mg/cm3;
③ph值不得小于4。
施工地区使用的当地自来水均能符合各项规定。
2、混合料的组成
①hec-1剂量=hec-1质量/(hec-1质量+干土质量),当hec-1固结土力学性能不能满足“导则”要求时,以满足要求的试验值为准。
②根据“导则”要求,施工配合比:hec-1剂量为6%,允许误差为±0.5%。为便于现场计量控制,转化为:一平方米范围30cm层厚hec-1为32kg,20cm层厚hec-1 为21.3kg。
3、路基验收
路基表面须压实、修整平顺均匀,清除杂物、草根,保持施工现场排水良好,并经验收后实施工序衔接。若施工时发现下承层有局部反弹现象,进行翻晒或换填料,重新压实等工艺进行处理。
4、施工放样
在经验收合格的路基上恢复中线,按施工宽度放设hec固结土下边线,且按20m(底层20m一个断面,上层10m一个断面)一个断面放设标高控制桩。为保证hec固结土顶面的验收宽度,施工外边线比设计宽度加宽10cm。如果条件许可的话,也可以在施工之前筑上土模以保证施工宽度。
三、备料、摊铺土
将合格素土运送到工地,存放在道路两侧的绿化带上,路基成型后用挖机翻挖到施工路段表面湿润的下承层面上。
根据施工区段的实际情况将施工区划分为若干单元,且计算出每单元用料量,施工单元的划分以便于施工操作为原则。
土料翻挖到场后用挖机将土整平,保证其摊铺厚度和路拱横坡与设计一致。如果土料太干,则应用洒水车洒水,洒水车洒水过程中要保持匀速行驶,不得在施工面上停留,防止局部含水量过大,引起碾压困难。待表面不沾轮时,用压路机将土面静压一遍,使表面平整。松铺系数暂定为1.4,经试铺后再予调整。
四、摊铺hec-1
摊铺hec-1前,检测土的含水量,使土体处于最佳含水量(土体的最佳含水量通过试验确定)的-2~4%的范围内时施工,土的最低含水量≥14%。
在静压平整后的土面上恢复单元格,依据计算hec-1用量在每个单元格内均铺hec-1。为保证hec-1摊铺均匀,配合人工用刮板将其表面刮平。第一次素土、hec-1摊铺后及时检测其松铺厚度,作为大面积施工的依据,避免薄层找补。
五、拌合
用路拌机翻拌,直到hec固结土拌合均匀,无灰团现象,通常拌和两遍以上。拌和过程加强拌和质量检查,严禁在上下层之间留有素土夹层,可以适当翻拌深入至下承层2~3cm以利联结。www.tmgc8.com
六、整形、碾压
hec固结土拌合均匀后,进行精平(精平时,可先用履带车如挖机、推土机在路的两侧边预压两遍,预防塌肩),保证松铺标高、路拱横坡和含水量达到“导则”要求(一般应高于最佳含水量1%~2%),然后才进行碾压。碾压时由两侧路肩向道路中线推进,一般碾压6~8遍;第一遍静压(碾压速度控制在1.5~1.7km/h)。最后一遍静压光面,消除轮迹。从第二遍开始(碾压速度为2.0~2.5km/h)进行振动碾压。碾压分段长度不少于30m,且不可在同一断面上停机,须呈阶梯形以防起轮。第一次静压时靠边予留30cm左右,待第二次振动碾压时补压,以防压路机侧向滑移而产生安全事故,且减少塌肩。横向搭接三分之一轮宽。纵向接缝搭接1m左右,即后轮必须超过接缝处。压路机匀速行走,不得在工作面上急刹车或急转弯。严禁在停机时开振。碾压路边时对于超宽和塌肩部分由人工修补、找齐,保证线形顺直。路拱横坡满足设计文件和施工规范要求。
七、接缝处理
同日施工的两工作段的衔接处,采用搭接。前一段拌和整形后,留5~8m不进行碾压,待后一段施工时加部分hec-1重新拌和,并与后一段一起碾压。每日工作缝在碾压完后,人工将端头平整度不好的部分切挖到下承层面,在需要过洒水车的部位垫上木条紧贴其切挖面,并且与hec固结土面平,靠紧木条外侧用挖出的松散hec固结土垫成车道,其余部分用施工机械封住路口,避免车辆碾压。由于纵向接缝施工困难,一般全幅统一摊铺。若因条件不具备全幅施工要求时,前半幅摊铺时可超过中线或沿中线立模。
八、养生
下一层碾压完成并经压实度检查合格后,立即进行上一层施工,然后统一进行养生。养生期不少于7天。养生期内除洒水车以外,任何车辆都不得在hec固结土面上行走。条件可以的话,在最上一层施工完后洒上一遍水,然后用塑料薄膜覆盖养生,期间保持表面湿润,禁止车辆通行。
九、施工质量控制
1、压实宽度应满足设计要求的超宽值,填筑表面和边坡充分压实整平,边坡必须向外侧倾斜,一般可形成3%的排水坡。
2、试验人员跟踪检测,用环刀法随机取样检测,压实度不够时,采用压路机继续碾压,直至符合设计要求。
3、分层填筑后不得有翻浆、起皮、弹簧等现象,表面平整、密实,用12~15吨压路机碾压后轮迹深度不得大于5mm。
十、结束语
上海同盛物流园区d2道路、经5路、经7路等部分路段地基处理采用hec固结土处理方案后,消除了对道路附近构筑物及雨、污水管的影响,施工时无需对道路附近构筑物及雨、污水管采取保护措施,同时减弱了对周围环境噪音影响;养生结束后经检测单位检测,各条道路hec固结土的弯沉值均小于1.5mm,符合“导则”质量标准要求;同时我们在道路交付使用后每半月进行一次沉降观测,三个月的总沉降值均为8mm以下,截至目前沉降值很小。由于取料便利,施工简便,缩短了工期,便于施工现场工程质量控制,一定程度上降低了施工成本,具有较好的经济效益。