上海市合流工程监理有限公司 上海 200120
摘要:路基是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载,并承担着向下传递与扩散的功能。必须具有足够的整体稳定性、足够的强度、足够的水温稳定性,以确保行车安全、稳定。因此,路基施工质量的好坏直接影响到道路的整体耐久性。路基的填筑方式和填筑材料根据不同的要求也多种多样,本文结合工程实例,对填方路段的水泥土路基施工质量监理控制措施进行分析。
关键词:路基 水泥土路基施工 监理质量控制
1工程概况
某道路路基工程位于上海宝山新城的杨行和顾村地区内,为东西走向次干路,全长约5.7km。按城市次干路标准建设。一般路基路段采用水泥改善土填筑,路堤掺灰5%。确保路基回弹模量值不低于30MPa(主线)。
1.1工程地质
该道路试验段路基现状为农田,2处明浜已处理,场地地势较为平坦开阔,地面高程一般在3.95m左右。施工区域内地基土分布较稳定。
1.2原材料
(1)选用初凝时间大于3h,终凝时间小于6h的P42.5级的普通硅酸盐水泥。(2)选用不均匀系数大于10、塑性指数小于17的土。水泥土的颗粒组成满足下列要求:
水泥土的颗粒组成范围
方孔筛尺寸(mm) | 53 | 4.75 | 0.6 | 0.075 | 0.002 |
通过质量百分率(%) | 100 | 50~100 | 17~100 | 0~50 | 0~30 |
2施工方案
2.1施工方法
5%水泥土路基的施工,采用现场路拌法填筑,施工填筑为路基横向全宽,振动压路机+光轮压路机进行交替碾压,平整压实到规定的压实度。
2.2施工设备
根据试验段长度155m,道路面积1450㎡的工程数量,投入如下施工设备:
机械名称 | 规格型号 | 数量 | 备注 |
振动压路机 | 1 | 16t | |
双钢轮压路机 | 1 | 12t | |
挖掘机 | 0.4m³ | 2 | |
推土机 | 1 | ||
运输车 | 30t | 10 | |
路拌机 | 1 |
2.3施工工艺
施工前,根据工程地质勘察报告,对路基土进行检测,确定路基土的性能,检测内容主要为:天然含水量、液限、塑限、标准击实、CBR等指标。
填筑时严格按照下表的的施工工艺流程进行填筑施工:
将500mm厚水泥土分二层施工,采用路拌法施工,先将符合要求的土方翻晒、剔除石块等后,由挖掘机将直径大于100mm的土块打碎后,进行初步碾压,然后由推土机刮平,再由12t压路机静压后,打灰格网,铺洒水泥,路拌机搅拌。再由挖掘机初步整平后,由推土机刮平,人工配合初步形成道路横坡,最后由16t压路机静压2遍、振压2遍、静压1遍,12t双钢轮压路机3~4遍收光整平。养护7天后,施工第二层水泥土。
2.3.1水泥土的摊铺
500mm水泥土分二层施工,第一层厚度250mm,第二层厚度250mm,虚铺系数1.3,水泥25kg/㎡。
2.3.2 摊铺速度
序号 | 设备名称 | 行驶速度(km/h) | 备注 |
1 | 路拌机 | 0.5 | |
2 | 16t压路机 | 1.5 | 静压 |
3 | 16t压路机 | 1.2 | 振压 |
4 | 12t压路机 | 1.5 | 静压 |
3施工准备阶段监理质量控制
3.1重视设计交底及图纸会审
重视图纸会审、设计交底的相关工作,把图纸中所存在的问题以及地质情况的偏差(若有)在设计交底会议上由设计以及勘察单位进行详细的解答,并形成会议纪要。
3.2审核施工组织设计和施工方案
开工前监理工程师应审查施工单位的施工组织设计、体系建立以及落实情况,特别是质保体系、安保体系的落实。施工过程中,监理工程师严格要求施工单位按照已审核通过的施工方案组织施工。
3.3监理实施细则及交底
监理工程师根据路基施工图纸、路基施工技术规范、路基施工验收规范等编制路基施工监理实施细则。对于水泥土路基施工的重点、难点问题对施工单位相关人员进行监理实施细则交底。
3.4施工前测量和放样
测量监理工程师审核建设单位的交桩测量成果和施工单位在施工区内引设的控制点、水准点的准确性及其保护措施的有效性。
对施工单位的道路中心线、边线位置按照20米一个点进行复核。
3.5材料质量控制
3.5.1水泥
进场水泥检查合格证、复试报告等质保资料。分批次检查水泥强度、安定性、凝结时间符合要求方可投入使用。对水泥的存放地点进行检查,确保水泥不变质、不受潮。
3.5.2土
首先对土方内的建筑垃圾、草根等进行清理、破碎,确保15mm以上粒径的土块小于10%,最大土块粒径小于等于40mm。然后在场地内选取几个具有代表性的位置取土样,采用目测法+筛分法+塑限滚搓法的方式确定土的不均匀系数和塑性情况。根据不均匀系数(Cu)的情况调整土的颗粒级配,确保不均匀系数(Cu)大于10,但也需控制粒组分布情况,避免不均匀系数(Cu)过大,造成中间粒径缺失。
现场实测土方不能满足上述要求的,要求施工单位外购土方,外购土方进场后监理工程师仍应随机抽检外购土方的不均匀系数,符合要求方可使用。
3.5.3水
确保水源的干净整洁,不得使用污染的水源,以免影响水泥的稳定性。
3.5.4养护用品
检查路基养护所需塑料薄膜、草帘、洒水设备等准备情况,应满足最小周转使用要求。
3.6人员、设备质量控制
核查压路机、挖掘机、推土机、路拌机等施工机械的型号、性能、完好性;对中小型施工机具,在施工单位自检合格的基础上,进行验收签认。
检查特殊工种的岗位资格证书,所有特种作业人员必须持证上岗。施工人员上岗作业之前必须进行安全技术交底,确保所有作业人员能够熟悉本工程水泥土路基施工的具体要求,了解施工工艺,切实按照规范操作和施工
3.7施工区域检查
检查排水沟布置情况,纵坡、宽度、引流位置的布置等。检查设备停放场地、行车路线的空间是否符合要求。
4施工过程中监理质量控制
4.1水泥用量的控制
水泥的用量至关重要,合适的水泥含量,才能形成整体板块,水泥含量过多会使结构层产生温度收缩裂缝的几率大大增加,而含量过少,就无法有效形成整体。本工程理论水泥用量25kg/㎡(按照土粒比重、5%水泥掺量、以及设计要求工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多1.0%计算所得)。现场按照打灰格法洒布水泥,监理根据每袋水泥的重量,按照面积检查水泥的投放量,并增加5%的损失量,投放不足的要求施工单位进行补充。
水泥土拌合后,现场取样检测灰剂量,保证灰剂量不小于设计值,小于设计值时应计算所需增补的水泥用量,然后再次均匀洒布拌合。
4.2虚铺厚度的质量控制
按照500mm厚水泥土分二层施工,虚铺系数按照1.3控制(每层虚铺厚度32.5cm)。要求施工单位在边桩处(每隔20米),在边桩上按照所确定的松铺厚度打上标线,以此来控制每层的松铺厚度。
每层水泥土压实完成后,进行标高测量,并开洞实测实际压实厚度。
4.3水泥土路拌、碾压质量控制
水泥铺洒之前应检查土的含水率,确保在最佳含水率+1%时进行碾压,含水率较大时应进行翻晒,含水率较小时应利用洒水设备进行洒水,并控制洒水是成水雾状,以确保水能均匀的喷洒。
水泥铺洒达到一定长度后(一般为75m),路拌机开始搅拌,监理应检查路拌机的行进速度,拌合深度,根据试验段的情况,一般速度控制在0.5km/h。上层水泥土拌合时应深入下层0.5-1cm,防止层间夹层出现。
检查拌合完成后的混合料,混合料应拌合均匀,色泽一致,无水泥灰条、水泥灰团以及拌合不均匀产生的花面,出现上述情况的应重新进行拌合,直至混合料均匀性符合要求。
整个碾压过程,监理工程师应对压路机的速度进行控制(16t压路机静压速度1.5km/h,16t压路机振压速度1.2km/h,12t压路机静压速度1.5km/h),并对碾压时间进行控制,从拌合开始到碾压结束不得超过3h,确保在水泥初凝前完成混合料的拌合以及碾压。
监理工程师应检查碾压段交替施工情况,若不能交替施工,应检查台阶的预留情况以及预留长度、坡度是否符合要求(一般台阶的坡度为1:1~1:2,搭接长度不小于2m)。
4.4水泥土养护质量控制
碾压完成后立即覆盖塑料薄膜进行养护。监理工程师应对塑料薄膜的搭接宽度,有效覆盖范围进行检查,有疏漏的及时进行处理。根据天气情况,调整洒水频率以及洒水量,温度较低时应覆盖草帘进行保温,养护7d后进入下一层水泥土施工。养护期间禁止车辆行走。
5施工后监理质量检查
水泥土摊铺完成,养护期满后监理组织进行了相关检查,各项数据均满足设计及规范要求,组织进行了关键工序验收,允许进入下一道工序施工。详细数据如下:
5.1水泥土试验
项次 | 检查项目 | 单位 | 规定值 | 实测数据 | 结论 | |
点数 | 数据 | |||||
1 | 压实度 | % | ≥95 | 12 | 下层:96、95、96、95、95、96 上层:95、95、95、96、95、95 | 合格 |
2 | 弯沉值 | 0.01mm | ≤310.5 | 均小于310.5 | 合格 | |
3 | 强度 | MPa | ≥1.0 | 评定结果1.8 | 合格 |
5.2实测实量
7d养护期结束后,对水泥土路面进行了实测实量,各项数据均符合规范要求:
项目 | 允许偏差 | 检验频率 | 实测数据 | 结论 | ||
范围 | 点数 | 点数 | 数据(mm) | |||
中线偏位(mm) | ≤20 | 100m | 1 | 2 | 10、15 | 符合要求 |
纵断高程(mm) | ±15 | 20m | 1 | 8 | +10、+11、9、9、10、-10、5、-10 | 符合要求 |
平整度(mm) | ≤10 | 20m | 1 | 8 | 8、6、5、4、3、5、8、7 | 符合要求 |
宽度(mm) | 不小于设计规定+B | 40m | 1 | 5 | 7510、7512、7509、7513、7508 | 符合要求 |
横坡 | ±0.3%且不反坡 | 20m | 1 | 8 | 0.03%、0.03%、0.02%、0.01%、0.03%、0.03%、0.02%、0.03% | 符合要求 |
厚度(mm) | ±10 | 1000m2 | 1 | 1 | 8 | 符合要求 |
6水泥土路基监理质量控制的要点分析
在整个水泥土路基试验段施工过程中,监理根据施工数据、现场施工情况,对水泥土路基质量控制进行了总结,并对质量控制的要点进行了分析:
1、水泥用量的控制
水泥用量的确定要考虑诸多方面的因素,主要包括:水泥本身的品质、原土的性质(均匀性、塑性、含水率等)、分层厚度等条件的影响。监理工程师在路基施工之前应督促做好相应的试验检测工作,在正式施工前提供相关的检测数据,为水泥用量的确定提供基础资料。
2、混合料拌合的均匀性的控制
混合料均匀性不仅受机械设备的影响,还受到人为因素的影响。人的工作质量也严重影响到整体混合料的拌合均匀性。监理工程师应严格督促落实安全、技术交底,交底不仅仅是对管理人员进行交底,应包含班组所有成员,减少人为因素的影响。
混合料拌合的均匀性还受到拌合机械的的影响,机械的有效拌合深度、行进速度都会影响拌合的均匀性。路拌机在正式拌合之前监理工程师应对有效拌合深度进行检查,不能光只停留在理论上的拌合深度,以免造成误差,根据路拌机的有效拌合深度调整分层厚度以及水泥用量。路拌机的行进速度同样需要在理论速度上,加以实践并进行调整。
混合料拌合的均匀性还受到原土处理的影响。原土在进行人工及机械处理时应保证15mm以上粒径的土块小于10%,最大土块粒径小于等于40mm,一次不能达到上述效果的,应多次对土方进行处理,直至粒径符合要求。
3、含水率的控制
含水率的控制是一个动态控制的过程,最大干密度和最佳含水率可以通过试验确定,但是现场土方受天气以及施工区域的变化,含水率将会有变化,监理工程师在路段施工之前,可以要求施工单位在目测土方含水率变化较大的情况下,现场采取烧干法测定含水率,若大于最佳含水率,则采取摊铺晾干的方法,若低于最佳含水率,则进行洒水湿润。
4、碾压效果的控制
首先,监理工程师应要求施工单位对提供的设备选型进行验证,要根据设计道路等级、填筑部位、压实度、工作内容、生产率等要求综合进行考虑,以获得最大的“联合作业”效益,即不增加机械设备台班费用,又能满足路基压实度的要求。
其次,虚铺厚度的控制。监理工程师需要对虚铺厚度进行验证,即保证厚度、压实度符合设计即及范要求,又能减少施工及养护周期。
最后,碾压顺序的控制。水泥土碾压时应遵循先轻后重,先慢后快,由弱到强的原则进行碾压,确保最终压实度符合设计及规范要求。并控制碾压顺序,遵循先两侧后中间,由低到高的顺序进行碾压,确保道路横坡符合要求。
5、碾压过程中的管理
监理工程师在碾压过程中应及时检查,一旦发现有起皮松散等现象,应及时要求更换新材料或者重新拌合,严禁薄层贴补的方式进行处理。
6、施工时间的控制
水泥土路基由于水泥的特性,需要严格控制施工时间,监理工程师应对拌合以及整平时间进行控制,留出充足的时间进行碾压,确保在初凝前完成碾压,进入养护。
7、养护期间的质量控制
监理工程师应检查养护薄膜的覆盖情况,在天气炎热情况下,应增加洒水频率,在温度较低时应增加草帘等保温措施。
7结束语
试验段水泥土路基经过试验检测(压实度、弯沉值、强度)、实测实量(中线偏位、纵断高程、平整度、宽度、横坡、厚度),各项数据表明,水泥土路基的施工质量均满足设计及规范要求。
水泥土路基作为路基结构形式中的一种,它可以改善原土性能,提高地基承载力,且材料易得,可以有效利用现有的材料,容易操作,资源利用率较高,监理工程师在充分了解施工工艺、施工中质量控制的关键点后,能较好的控制路基整体施工质量,为道路基层施工打下良好的基础,确保道路整体施工质量。
参考文献
1、吴德磊 水泥土路基施工技术 山东工业技术 2016.11.100
2、《公路路基施工技术规范》(JTG/T 3610-2019)
3、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
4、《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)