機場場道水泥改良土施工工法

機場場道水泥改良土施工工法前言山東菏澤機場工程飛行區(qū)場道工程，地基土為低液限粉土材料，此種材料存在的問題有：1.1粘粒含量少，與水膠結(jié)作用能力差，滲水性強，保水性差，土料含水量變化較大，導致壓實度離散性大；1.2碾壓較困難：壓實機械功能小或壓實遍數(shù)少時達不到要求的壓實度，但過壓又會造成土體松散；1.3強度弱化：檢驗合格的土層，如果未及時覆蓋而暴露，則隨時間的延長出現(xiàn)強度弱化，特別是在雨天或干風天，弱化程度加劇，表面土層松散。如果填筑質(zhì)量控制不好，也會對上部道面結(jié)構(gòu)強度產(chǎn)生不良影響。如何做好地基處理的施工是我們所面臨和亟待解決的問題，為此項目部組織有關(guān)人員進行科研攻關(guān)，決定對土質(zhì)進行改良，采用水泥改良土，即在原土中摻入一定量的水泥，來達到保證工程質(zhì)量的目的?，F(xiàn)場采取試驗驗證的方式，分別進行水泥摻量的試配，摻量分別選用5%、4%和3%，通過現(xiàn)場試驗段施工和碾壓、試驗驗證，綜合對比分析最終確定采用4%的水泥摻量，可以明顯地提高土樣的抗壓強度。通過山東菏澤機場工程飛行區(qū)場道工程地基處理水泥改良土施工技術(shù)研究和實施總結(jié)，形成了水泥改良土施工工法。特點2.1采用水泥改良土施工，保水性好，土料含水量變化較小，提高了土的抗壓強度，碾壓完成面層最終形成一定的板結(jié)體，提高了整體的承載力；2.2工序銜接緊湊，所使用的施工機械能有效的控制好水泥材料的摻量和填筑土的旋耕深度，便于現(xiàn)場控制操作，適用性強。2.3應(yīng)用此工法能夠避免工、料、機的浪費，節(jié)約成本，大大縮短了施工時間，保障其施工質(zhì)量和外觀質(zhì)量。3.適用范圍適用于低液限粉土地區(qū)不良地質(zhì)處理，進行基層填料改良。4.工藝原理水泥改良土是在土中摻加4%的水泥，經(jīng)過拌合得到的混合物。該混合物保水性好，含水量變化較小，在壓實、養(yǎng)生后土體密實、形成一定強度的板結(jié)體，提高了整體的承載力。5.工藝流程及操作要點5.1工藝流程：測量放線→土方裝車運輸→推土機攤鋪、平地機整平→測量復(fù)合→壓路機靜壓→含水率測定→水泥撒布車撒鋪水泥→冷再生機旋耕拌和→壓路機靜壓→平地機精平→各種碾壓機械組合振動碾壓→壓實度檢測→膠輪收面→灑水養(yǎng)護。5.2操作要點：5.2.1土方裝車運輸：挖掘機裝車，土方運輸至改良土填筑區(qū)域，推土機攤鋪，壓路機靜壓一遍，平地機整平，土方填筑前后高程測量，施工區(qū)域按10*10米方格網(wǎng)布設(shè)，根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗填筑虛鋪系數(shù)控制在1.12。圖5.2.1改良土施工前土方整平5.2.2土方填筑、整平完成之后及時取土檢測土的含水量，并控制在最佳含水量的（-2%～＋3%）范圍內(nèi)，必要時進行晾曬或灑水。5.2.3現(xiàn)場機械配置合理劃分作業(yè)區(qū)段。水泥摻量為4%，根據(jù)當日實際施工面積和土方填筑厚度，來計算當日水泥用量。水泥改良土的拌合方法采用路拌法。水泥撒布通過電子設(shè)備控制閥門和車速來控制撒布厚度，使水泥分布均勻，必要時采用人工配合，將水泥撒布不均勻水泥均勻灑開，保證水泥撒布均勻。圖5.2.3-1水泥輸送至水泥撒布車階段圖5.2.3-2水泥布撒階段5.2.4水泥攤鋪均勻后用冷再生機充分拌和，控制拌和深度，保證拌和深度為在每層的虛鋪厚度。拌合機施工過程中控制機械行走速度在10-15m/min保證拌和充分，每幅拌和應(yīng)銜接合理，杜絕出現(xiàn)漏拌現(xiàn)象。圖5.2.4水泥改良土冷再生機拌和階段5.2.5拌和完成后先采用輕型壓路機靜壓1遍，然后采用平地機進行精平，再用輕型壓路機進行弱振碾壓1遍，重型壓路機強振碾壓3遍，從兩邊往中間，先慢后快，壓路機的碾壓速度，頭兩遍1.5～1.7km/h為宜，以后逐漸增加到2.0～2.5km/h，控制橫向輪跡重疊1/2-2/3以上。碾壓過程中，改良土的表面應(yīng)始終保持濕潤，如水份蒸發(fā)過快，應(yīng)及時補灑適量的水份。施工現(xiàn)場配備兩名試驗檢測人員，在振動碾壓完成3遍后檢測壓實度，壓實度檢測合格后，最后采用膠輪壓路機進行收面工作。圖5.2.5-1壓路機碾壓圖5.2.5-2鋼輪碾壓完成效果圖5.2.5-3膠輪收面碾壓完成表面板結(jié)效果5.2.6水泥改良土碾壓完成經(jīng)檢驗合格后封閉交通，設(shè)專人進行看管，7d養(yǎng)護期間應(yīng)保持一定的濕度，不應(yīng)過濕或忽干忽濕。灑水工具要采用帶有泵壓的噴霧車，霧狀車撒布均勻，除專用灑水養(yǎng)護車外，養(yǎng)護期間，禁止任何車輛進入。圖5.2.6-1灑水車養(yǎng)護階段圖5.2.6-2水泥改良土完成效果5.2.7水泥采用標號42.5的普通緩凝硅酸鹽水泥，水泥初凝時間在3h以上和終凝時間6h以上，水泥改良土在拌和完成后3小時內(nèi)必須完成碾壓作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場施工機具配備，當日施工作業(yè)區(qū)面積應(yīng)控制在10000㎡以內(nèi)較為適宜。5.2.8水泥布撒、拌和、整平、碾壓等工序的協(xié)調(diào)、管理和組織必須銜接緊湊，一環(huán)扣一環(huán)，不能有絲毫耽擱。6.材料與設(shè)備6.1主要材料水泥：42.5普通緩凝硅酸鹽水泥；填筑土料：低液限粉土；水：用水采用地下井水或自來水。6.2機具設(shè)備序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1水泥撒布車FS250012冷再生機WR45013壓路機T20YZ20H-I14壓路機T22220J25壓路機T25XS263J26膠輪壓路機T25BW25RH17裝載機ZL50GL28灑水車KP1519平地機PY180C210挖掘機PC300-8M0111運輸車8質(zhì)量控制7.1填筑土不得使用淤泥、沼澤土、白堊土、洞土、有機土、含草皮土、生活垃圾、建筑垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土；7.2土方填筑、整平完成之后及時取土檢測土的含水量，并控制在最佳含水量的（-2%～＋3%）范圍內(nèi)，必要時進行晾曬或灑水；7.3水泥撒布時應(yīng)注意水泥撒布及行走速度勻速，不應(yīng)時快時慢，保證水泥撒布均勻，必要時采用人工配合，將水泥撒布不均勻水泥均勻灑開，嚴格控制水泥摻量，確保無漏撒現(xiàn)象；7.4改良土拌和控制好拌和深度，保證拌和深度為在每層的虛鋪厚度。拌合機施工過程中控制機械行走速度在10-15m/min保證拌和充分，每幅拌和應(yīng)銜接合理，杜絕出現(xiàn)漏拌現(xiàn)象；7.5水泥改良土碾壓過程中控制橫向輪跡重疊1/2-2/3以上，嚴格控制好碾壓遍數(shù)，嚴禁漏壓，碾壓過程中，嚴禁有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象產(chǎn)生。為保證土層表面不受損壞，嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的地段上調(diào)頭或急剎車；7.6水泥改良土從開始拌和到終壓結(jié)束，確保在3h水泥初凝之前完成；7.7水泥改良土施工完成后對頂面進行精平，檢測壓實度、地基反應(yīng)模量、平整度、高程等，保證各項指標滿足要求；7.8水泥改良土施工完成后養(yǎng)護期間應(yīng)保持一定的濕度，不應(yīng)過濕或忽干忽濕，封閉交通，設(shè)專人進行看管，加強成品保護。8.安全措施8.1作業(yè)人員必須嚴格遵守勞動保護規(guī)定，正確佩帶和使用個人防護用品。8.2作業(yè)人員必須嚴格執(zhí)行安全技術(shù)交底和班前教育要求。8.3確保機械設(shè)備安全使用，機械設(shè)備操作人員必須遵循設(shè)備的操作規(guī)程，機械操作人員和機動車駕駛?cè)藛T必須由相應(yīng)的特殊工種上崗證書，嚴禁無證上崗，嚴禁機械設(shè)備帶病和違章作業(yè)。8.4機械化施工，要嚴格規(guī)劃機械運行路線，防止相互干擾或碰撞。8.5施工區(qū)按規(guī)定設(shè)安全及警告標志，危險作業(yè)區(qū)要懸掛警示標牌。9.環(huán)保措施9.1施工現(xiàn)場道路由專人負責灑水防塵措施，確保揚塵符合國家及當?shù)丨h(huán)保要求。9.2土方堆放場地，采用防塵網(wǎng)進行苫蓋，設(shè)專人看管。9.3土方運輸采用蓬蓋汽車，以免沿途遺撒，污染路面。9.4施工機械設(shè)備及車輛按照指定位置停放，嚴禁亂停亂放。9.5在施工過程中要盡量減少噪音、廢氣、廢水及塵埃等污染。10.效益分析10.1社會效益：對于傳統(tǒng)的地基處理施工方式，主要采取換填的形式，主要換填材料為山皮石，考慮到此地區(qū)為平原地帶，因周邊山皮石缺乏，運距太遠，導致山皮石價格過高，大大的增加了施工成本，因運距較遠，不能及時供應(yīng)，容易造成施工現(xiàn)場停工待料工程，對施工進度造成很大影響。采用水泥改良土進行地基處理，山東菏澤機場工程飛行區(qū)場道工程采用水泥對粉質(zhì)土的改良，通過現(xiàn)場施工得出施工配合比，水泥摻量為4%，利用水泥撒布車進行均勻布撒，在采用冷再生機進行拌合得到的混合物，在碾壓密實，灑水養(yǎng)生7d后形成一定強度的板結(jié)體，提高了整體的承載能力。10.2經(jīng)濟效益以山東菏澤機場工程飛行區(qū)場道工程為例：本工程施工采用水泥改良土施工技術(shù)與采用山皮石進行施工相比較本工程共計88252m3的地基處理工程。采用山皮石進行地基處理：工程量88252m3，山皮石材料單價162元/m3，施工時間45天，管理人員配備6人、施工人員10人、挖掘機2臺、壓路機3臺、裝載機1臺、推土機2臺、灑水車一臺。所需總費用=管理人員6*（每日300元*45天）+施工人員10*（每日200*45天）+挖掘機2*（2831.86元*45天）+壓路機3（1061.95元*45天）+裝載機1*（1061.95元*45天）+推土機2*（1327.43*45天）灑水車1*（442.48元*45天）+山皮石材料費（88252m3*92元/m3）=8875582.7元。采用水泥改良土進行地基處理：工程量88252m3，水泥材料每噸：532元，采用水泥撒布車、冷再生機拌和，施工時間68天，管理人員6人、施工人員10人、冷再生機1臺、水泥撒布車1臺、壓路機5臺、裝載機2臺、挖掘機1臺、運輸車8臺、平地機2臺、膠輪壓路機1臺、灑水車1臺。所需總費用=管理人員6*（每日300元*68天）+施工人員10*（每日200元*68天）+水泥撒布車1*（1.08元m3*88252）+冷再生機1*（1.08元/m3*88252）+20T壓路機