EPS輕質(zhì)路基施工指導意見

1、EPS輕質(zhì)路基施工指導意見1概述在軟弱地基上及其它不良地基上修筑道路和橋梁，路基的沉降和不均勻沉降是影響工 程質(zhì)量的一個重要因素。除了砂井預壓、打設樁基等常規(guī)軟基處理方法外，近年來國外乂 發(fā)展了一種新的超輕質(zhì)填料一聚苯乙烯泡沫（EXPANDED POLYSTYRENC,簡稱EPS）, 從而產(chǎn)生了一種新的軟基處理方法。EPS材料具有超輕性、耐壓縮性、自立性、耐水性和施工簡單、方便、快捷等優(yōu)點，在國內(nèi)外得到了廣泛的應用，有效地解決了軟基過渡段的 沉降和不均勻沉降、路堤與橋臺相接處的差異沉降等問題。2 EPS的材料特性EPS由聚苯乙烯顆粒發(fā)泡而成，聚苯乙烯顆粒中主要含有聚苯乙烯、可溶性戊烷（膨 脹成

2、份）和防火劑。在 EPS的成型過程中，聚苯乙烯顆粒中的戊烷受熱氣化，在顆粒中膨 脹形成許多封閉的空腔。這種均勻的封閉空腔結構決定了EPS具有許多其它土工泡沫材料所沒有的特性。2.1密度EPS的密度由成型階段聚苯乙烯顆粒的膨脹倍數(shù)決定，工程中常用密度為 15kg/mEPS在水中和土壤中化學性質(zhì)穩(wěn)定，不能被微生物分解，也不會釋放對微生物有 利的營養(yǎng)物資。聚苯乙烯本身是憎水的，而且EPS的封閉空腔結構也使水的滲入極其緩慢。 EPS在紫外線（UV）照射下一段時間后表面由白色變?yōu)辄S色，材料在某種程度上呈現(xiàn)脆性。 因此，EPS與許多高分子土工材料一樣，不允許長時間暴露在紫外線下。 EPS在大多數(shù)溶劑中性質(zhì)

3、穩(wěn)定，可耐受許多化學物質(zhì)。在長時間暴露的情況下，石蠟油、蔬菜或動物的油和脂肪、柴油、凡士林可能破壞EPS的表面并導致收縮。EPS不 耐有機溶劑，如汽車燃料油（汽油或煤油）、碳氫化合物、氯化碳氫化合物、酮、酯、許多油漆、粘結劑或活潔劑、無水冰醋酸、硝酸和硫酸等都會對EPS造成破壞。和 30kg/m3之間的EPS,目前許多土工工程中用作輕質(zhì)填料的 EPS,其密度常為20kg/m3,僅 為普通填料的1/501/100,密度為EPS的一個重要指標與其它各項力學性能有著密切的關 系。表1路用聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）密度范圍kg/m3類別密度范圍類別密度范圍II> 20 V 30III> 3

4、0 V 402.2耐久性2.3熱穩(wěn)定性在7580C以下使用EPS 一般沒有問題；溫度接近150C時，聚苯乙烯將熔化。如果 附近有火源，EPS也可燃燒，但由含有阻燃劑的聚苯乙烯顆粒發(fā)泡成型的EPS燃燒后，3s內(nèi)可自熄，且阻燃劑對EPS的性能沒有不利的影響。2.4熱傳導性EPS的封閉空腔結構決定了其具有良好的隔熱性，因此EPSR初在道路工程中用丁隔溫層，以滿足嚴寒季節(jié)對道路防凍的要求。正常情況下，EP皺體的質(zhì)量吸水率不大丁 7%。由丁封閉空腔結構的存在，水滲入 EPS的速度非常緩慢，即使將EP阮全浸入水中，EPS也 具有比土壤優(yōu)越得多的隔熱性。2.5力學性能(1) 抗壓強度是EPS作為路堤輕質(zhì)填料

5、的重要指標。邊長 50mm勺EPS正方體試件在 10mm/min的應變速率和典型條件(溫度為 23C，相對濕度50%)下，采取應變控制形式的 無側限單軸壓縮試驗的應力一應變曲線，可以看出EPS在變形初始階段表現(xiàn)為很好的彈性性狀，在1%2%的應變范圍，EP馴保持彈性性質(zhì)，粗略估計，EPS的總彈性應變區(qū)域是 其線彈性范圍的2倍。隨著EPS密度的增大，抗壓強度和彈性極限也增大。在壓縮條件下， 即使超出了線彈性范圍，EPS仍保持彈性性質(zhì)。不同密度的EP耿體的應力一應變曲線見圖 1。250_ _ 一；一一一 -d30kg/m3 1/一 _L- |20kg/m3/_ L -。_10kg/m3;/J / Z

6、 1 /、擴（ kpa 0050應200力1500246810121416應變（% ）圖1不同密度的EPS塊體在單軸無側限壓縮條件下的應力一應變曲線(2) EPS在壓縮條件下的屈服不是出現(xiàn)在某一點，而是在某一范圍。屈服后EPS表現(xiàn)為屈服硬化，且開始階段仍是線形的，斜率大約是線彈性階段的5%。當應變繼續(xù)增長，EPS呈現(xiàn)非線性，此時EPS的空腔結構已遭破壞，產(chǎn)生明顯的塑性變形。在線彈性范圍內(nèi)，EPS的模量值不變，當荷載超過比例極限后，EPS的模量值迅速下降。(3) 吸水、低溫、凍融循環(huán)對EPS的抗壓強度沒有不利的影響。相反，潮濕狀態(tài)下EPS 抵抗變形的能力甚至優(yōu)丁干燥狀態(tài)。 前者的抗壓強度比后者要

7、高出10%。隨著溫度的下降， EPS的抗壓強度還有所上升。典型試驗條件下EPSK壓強度的變異范圍大約為土 20%。(4) 在線彈性范圍內(nèi)，EPS的模量值不變，當荷載超過比例極限后，EPS的彈性值迅速下降。與抗壓強度一樣，吸水、低溫、凍融循環(huán)對EPS的彈性模量也沒有不利的影響。EPS的泊松比，由測試的徑向和豎向應變計算得到。在0.070.11之間。(5) 在一定的密度下，蠕變的影響隨溫度的上升而增大；現(xiàn)場在寒冷氣候下的觀測結果也表明，溫度下降，蠕變的程度也隨之下降。 EPS® 20MP+勺靜止豎向荷載的作用下的蠕 變僅為白分之零點幾，第1d產(chǎn)生的蠕變?yōu)?.08 %左右。所以，EPS路基

8、由蠕變產(chǎn)生的額外 永久變形在路面設計中只有微小的影響。表2路用EPS性能指標項 目單位性能指標IIIII表觀密度不小丁Kg/m32030壓縮強度(2%應變)不小丁Kpa5090壓縮強度(5%應變)不小丁Kpa100180壓縮強度(10%應變)不小丁Kpa135225抗彎強度不小丁Kpa270450尺寸穩(wěn)定性不小丁%32吸水率(體積比)不小丁%1.51.5氧指數(shù)不小丁%30303 EPS路基輕質(zhì)填料的施工方法3.1施工前準備工作(1) 開工前，施工單位應全面熟悉設計文件，并會同設計單位進行現(xiàn)場核對和施工調(diào) 查，對不符合實際的設計，可根據(jù)施工管理程序向有關部門提出修改意見。(2) 根據(jù)核實的工程數(shù)

9、量、現(xiàn)場特點、工期要求和施工設備，制定施工組織設計，編 制施工計劃，做材料、運輸、機具設備、勞動力、臨時工程等全面落實。(3) 按設計文件進行施工測量和放樣，包括路線中樁恢復及其高程復核，水準點復查EPS的鋪與增設，橫斷面確定、檢查與補測，并確認設計圖紙與現(xiàn)場實際是否相符，確定 筑排版圖，必須事先做到不妨礙 EPSfe體的鋪設。(4) 為了維護施工期間的場內(nèi)外交通；保證機具、材料的運送，必須在開工前勘察和 修筑臨時便道，并應保持道路暢通和行駛安全。臨時道路應盡量利用原有道路，并確保材 料搬運過程中運輸機械隊地基承載能力的要求，必要時可采取適當?shù)奶幚泶胧?.2基底處理與排水處理(1) 路堤修筑

10、前，應按現(xiàn)行公路路基施工規(guī)范的規(guī)定，將路堤范圍內(nèi)原地基的淤 泥、腐殖土、雜草、根植土等進行活理和整修。若路堤位丁水塘、水溝等局部低洼積水地 段，應先抽干積水，活除淤泥，降水前，必需進行防滲處理和滲透復核，不得引起老路基 地下水位的降低，及時回填符合設計要求的填料，并分層碾壓至基底標高，保持基底干燥。(2) 基底面的標高和尺寸應符合設計要求?；酌嬉韵侣返痰膲簩嵍葢_到90%。(3) 在拼接施工過程臺階開挖時，應首先活除地基上的雜草和防護，再沿舊路邊坡開 挖臺階，臺階高度為60cm臺階的開挖采用挖掘機結合人工的方式進行。由丁本項工程是 新老路相接，原老路邊坡將從原防護作用轉(zhuǎn)換為路基承載作用。經(jīng)過

11、多年的通車，原老路 邊坡土勢必會在自然侵害的作用下發(fā)生變化，部分地段可能會松散。不論是否處丁軟基地 段，都應對臺階處的原老路填土進行力學性能的檢驗，必要時應進行處理。對與路基臺階開挖后臺階壓實度控制，由丁最大干密度的確定有一定的困難，因此建議采用DCP(動力錐貫入儀)進行檢驗。對丁臺階部位的軟弱層應進行處理，應達到平整、密實的要求。(4) 為了變形過渡，EPS路堤施工基面應確保新老路良好銜接。考慮施工平整和排水 的需要，在基底面以及臺階與 EPS塊體接觸部位，應設碎石、粗砂或砂礫石墊層，并進行 充分碾壓。如圖2所示。用粗砂調(diào)整t = 510cm0.965M圖2臺階狀基底及施工墊層(5) 在進行

12、EPS路基設計的過程中應保證 EPS的施工基準面與當?shù)氐淖罡叩叵滤恢?間設一最小安全距離S,在施工基準面作好隔水層如石灰穩(wěn)定土，隔離地下水的影響。然后 進行排水砂層的施工。砂層同時起整平作用,以利丁EPS的鋪設。為了發(fā)揮EPS的超輕性, 最大限度地降低地基的附加應力，在對地基進行開挖換填時，應設置好橫向排水通道，并可考慮在邊溝以下設置縱向排水盲溝。 為了防止運營期間自由水對 EPS內(nèi)部的滲透，在EPS 路基的邊坡及混凝土頂板下設置防水土工布，避免EPS長期吸水造成自重的增加。施工過程中的防水和排水對于EPSS質(zhì)路堤是十分重要的。施工前，應截斷流向路堤作業(yè)區(qū)的所 有水源，并應充分設置臨時排水設

13、施，確保施工期間的排水。盡力避免地下水位上升，保 證地下水位在EPS施工基面以下。在控制條件較困難時，應設置排水盲溝。如有洪水侵入 或其他不測水流入，必須采取措施迅速排水。防水和排水的具體要求可參照現(xiàn)行公路路 基施工技術規(guī)范。3.3施工基面(1) EP皺體鋪設在施工基面上.下挖式施工基面最低可設置在地下水位以上 50cm.施 工基面應由中粗砂組成墊層，起整平和排水作用。根據(jù)基底土質(zhì)條件和排水需要，可在墊層 上、下界面鋪設土工織物。(2) 砂墊層采取中砂或粗砂，有機質(zhì)含量不大于 1%,含泥量不大于3% .(3) 鋪設墊層時，應從路基橫斷面的兩側向中間鋪設，厚度應滿足設計要求，并做到均勻一致，表面

14、平整。平整度采用3m直尺進行控制。砂墊層頂面標高的容許誤差為土 10mm(4) 墊層寬度應寬出路基兩側坡腳線 0.51.0m，該處局部砂墊層的頂面可高出原地面0.2m。兩側端以片石護砌或采用其他方式防護，以防粒料流失，但同時不得堵塞墊層的 排水通道。鋪設后的墊層不得受泥土、雜物等污染。3.4 EPS鋪筑施工(1) 路用EPSft自出廠之日起應至少放置14日待其狀態(tài)穩(wěn)定后方能運至現(xiàn)場進行鋪設。EP耿體鋪設在施工基面上，施工基面必須保持水平、十燥狀態(tài)。EPSfe體鋪設時，不準重型施工機械直接在塊體上行駛。(2) 根據(jù)排版圖，EP耿體自下而上逐層錯縫鋪設，安裝首層板時應將板對號入座， 使其穩(wěn)定，四角

15、無翹曲。由于整體鋪設質(zhì)量很大程度取決于施工基面和最下層的鋪設精度， 因此應特別注意。檢測相鄰兩板平整度，并測每塊板標高是否在設計標高上，其偏差不得超過10mm在板的兩端60cm處，安裝"L”型(J)8鋼筋銷釘兩支，其錨固基層不得少于20cm 這樣板不易前后左右移動。EP歌與板的縫隙不得超過20mm高低錯臺控制在10mnmZ內(nèi)。 當塊體問產(chǎn)生縫隙或高低錯臺時，用十砂填滿，不平的地方表面用細砂找平。(3) EP耿體之間聯(lián)結：為防止EP耿件之間錯位,EPS塊體各層之間采用具有一定 強度的雙面爪型聯(lián)結件，在頂面及側面設置具有一定強度的單向爪型聯(lián)結件，爪釘形式如圖3所示，爪釘設置如圖4所示。爪

16、釘應具有防銹處理。在最下層 EPSfe體與施工基面和 土基之間采用L型金屆銷釘聯(lián)結，銷釘插入底基深度不小丁 20cm(雙面爪)(單面爪)圖3爪釘尺寸大樣圖雙面爪設置立面大樣圖圖4爪釘設置大樣圖(4) 雙面爪釘在安裝第二層板前安裝，每塊板爪釘不得少丁三只，每相鄰兩板至少一只爪釘，爪釘?shù)陌惭b形式為梅花形錯開。其中，最下層EPSft體與施工基面和土基之間米用L型金屆銷釘聯(lián)結，銷釘插入底基深度不小丁 20cm(5) 按照排版圖安裝每一層，每層大板伸入原路基內(nèi)不小丁1米，與原路基接頭處縫 隙用砂填實。安完每層板的同時，如果有未達到設計標高時，用細砂墊起找平的辦法。最 上面一層聯(lián)結用單面爪釘，安裝同雙面爪

17、釘。(6) EPS各堤頂面的橫坡可通過最上層 EP耿體的表面切割處理來實現(xiàn)。3.5 EPS上混凝土板施工1) 在最上一層EPSfe體的頂面，應澆一層水泥混凝土板。主要目的是：(1) 調(diào)整EPSfe體鋪設時所形成的錯臺和不平整；(2) 使EPS塊體形成一個良好的整體；(3) 防止有害物質(zhì)侵入EPSfe體；(4) 作為路面施工的基面；(5) 行車荷載和路面結構荷載得到均勻擴散。2) 混凝土板的施工應嚴格按照設計文件要求以及混凝土施工規(guī)范進行?；炷量刹捎?泵送或手推車運送，鋪澆后用插入式及表面振搗器振搗密實后抹平?；炷寥缭O施工縫， 其縫寬為10mm采用瀝宵浸透的杉木板設置，鋼筋網(wǎng)片連續(xù)不斷開?；?/p>

18、凝土板設橫縫，問 隔一般為10m采用鋸縫的假縫形式，并用瀝宵聚氨酯灌縫。只有當鋼筋混凝土板強度達到 滿足路面施工要求的強度時，方能在其上進行路面結構的施工。3.6坡面防護1) 斜坡式EPS至質(zhì)路堤的兩側應覆土護坡，其主要目的：(1) 防止有害物質(zhì)和明火侵入，遮斷日光紫外線的直接照射，防止嚙齒動物對EPS塊 體的損害；(2) 對EPSfe體起壓重效果；(3) 作為坡面植物生長的基礎。2) 用丁覆蓋EPS體的土層厚度為2.0m；護坡覆土必須得到充分碾壓，土質(zhì)護坡攤牌 寬度應保證削坡后的凈寬度滿足設計要求。3) 可采用覆土或設置擋土墻作為永久防護措施。如圖 5所示：圖5 EPS坡面的被覆形勢對丁拼接

19、的路段，也可采取掛板型擋墻形式。如圖 6所示：3.7 EPS塊體的運輸和臨時堆放1) 施工單位應根據(jù)施工進度安排編制 EPS塊體材料的進場計劃，包括運輸進場的時間、 數(shù)量(各種形狀和尺寸)和方式等。2) 應事先勘察好運輸線路，長距離運輸可采用4噸的長車身運輸車(每車約運 30 40m)。對丁工地轉(zhuǎn)運，可考慮小型運輸車或人工搬運為主。82530+ 30+ 19cni& 面層15cm!岡筋碌板圖6 EPS®面的掛板防護形式3) 對丁設計的EPS#型塊體，可以在生產(chǎn)廠家預先切割后運輸?shù)焦さ?；也可以在工?上由標準塊體用電熱絲切割而成。4) EPSfe體在工地臨時堆放的注意事項(1)

20、 應充分考慮工程進度和保護措施，根據(jù)現(xiàn)場的用量，確定臨時堆場的位置和大小。(2) 當堆放地遇有大風時，應采取措施確保 EPSfe件不被大風吹走。(3) 在EPSfe件堆放場地和施工現(xiàn)場均應注意防火，不準吸煙，不準各種明火靠近。(4) 在EPS臨時堆放場地應防止雨水滯留，也不準接觸有機溶劑或石油之類的油劑。(5) EPS受強紫外線的長期照射會劣化、變色，因此，若臨時堆放時間預計在1星期 以上，則必須采取有效的覆蓋措施，避免強日光的直接照射。3.8 EPS輕質(zhì)路堤現(xiàn)場施工質(zhì)量標準及允許偏差EPS至質(zhì)路堤現(xiàn)場施工質(zhì)量標準及允許偏差應符合表 3的規(guī)定表3 EPS輕質(zhì)路堤現(xiàn)場施工質(zhì)量標準及允許偏差4.1

21、質(zhì)量技術要求1) 規(guī)格尺寸和允許偏差路基輕質(zhì)填料EP皺的允許偏差應符合表4的要求。2) 外觀要求(1) 色澤：均勻。(2) 外形：表明平整，無明顯收縮變形和膨脹變形。(3) 熔結：熔結良好。(4) 雜質(zhì)：無明顯油漬和雜質(zhì)。4 EPS路堤輕質(zhì)填料的質(zhì)量技術要求及檢測辦法項次檢查項目規(guī)7E值或允許偏差檢查方法和頻率1基底壓實度（%）土 10刀法或灌砂法。每 1000 tf檢查3點2墊層平整度（mm53m直尺。每20m檢查3點3EPS塊件之間平整度 （mm203m直尺。每20m檢查3點4EPS塊件之間縫隙（mm10卷尺法。每20m檢查1點5EPS塊件之間錯臺（mm10卷尺法。每20m檢查1點6基底橫

22、坡（）土 0.5水準儀。每20m檢查6點7護坡寬度（m）不小于設計寬度用尺量。每40m檢查1點8鋼筋磔板厚度（mm+ 10, 5水準儀。每100m檢查2點9鋼筋磔板寬度（mm土 20用尺量。每100m檢查2點10鋼筋磔板強度（MPa在合格標準之內(nèi)抗壓試驗。檢查頻率同公路標準。11鋼筋網(wǎng)間距（mm土 10用尺量。表4路用EPS規(guī)格尺寸和允許偏差項目單位尺寸許可差長度mm6000土 0.5 %寬度1270土 0.5 %高度630土 0.5 %對角線土 0.5 %3）物理機械性能應符合表5的要求。表5路用EPSt!理機械性能項目單位性能指標IIIII表觀密度不小于Kg/m32030壓縮強度（2 %應

23、變）不小于KPa5090壓縮強度（5 %應變）不小于KPa100180壓縮強度（10%應變）不小于KPa135225抗彎強度不小于KPa270450尺寸穩(wěn)定性不大于%32吸水率（體積比）不大于%1.51.5氧指數(shù)不小于%30304.2檢驗規(guī)則(1) 對進場的同原料廠家、同再加工廠家的產(chǎn)品，每1000帶為一驗收批次，不足1000R3 為按一批驗收。(2) 每批驗收應進行規(guī)格尺寸及外觀檢查，任取二十塊進行檢驗，其中二塊以上不合 格時，該批為不合格品。(3) 每批至少取樣一次，進行物理機械性能試驗(表觀密度試驗、壓縮強度試驗、抗彎強度試驗、尺寸穩(wěn)定性試驗、吸水率試驗、氧指數(shù)試驗)。試件檢驗頻率應滿足表6的要求。表6路用EPSfe的取樣頻率要求每批次數(shù)量取樣頻率3<1000m不少于1塊3< 2000m不少于2塊> 2000m?第一各2000 m3不少于2塊，以后每增加 1000 m3增加1塊試塊(4)取樣要求在進行物理機械性能試驗時，試樣從試塊中進行切割，試樣的切割應按照標準尺寸進 行，切割方式采用鋸切或其他機械加工方式進行，要保證試樣表面平整而無裂縫，切割時 應去除EPS的表皮。按照圖7所示，試樣1、試樣2、試樣3的尺寸為50m心50m林h; 試樣4的尺寸為150m林200m心h。試樣1、試