12路基輕質(zhì)填料EPS工法

路基輕質(zhì)填料(EPS)施工工法GGG（豫）A2012-2008焦安亮肖必建黃延錚賈飛宏（中國(guó)建筑第七工程局有限公司中建七局（上海）有限公司）1前言仔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(gè)重要因素。除了砂井預(yù)壓、打設(shè)樁基等常規(guī)軟基處理方法外，近年來(lái)國(guó)外又發(fā)展了一種新的超輕質(zhì)填料－聚苯乙烯泡沫(expandedpolystyrenc,簡(jiǎn)稱EPS)，從而產(chǎn)生了一種新的軟基處理方法。在國(guó)內(nèi)外EPS得到了廣泛的應(yīng)用，有效地解決了軟基過(guò)渡段的沉降和不均勻沉降、路堤與橋臺(tái)相接處的差異沉降等問(wèn)題。2特點(diǎn)2.1EPS材料具有超輕性、耐壓縮性、自立性、耐水性和施工簡(jiǎn)單、方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)。2.2EPS材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性、良好的力學(xué)性能，能較好地解決軟基的過(guò)度沉降和差異沉降以及橋臺(tái)和道路相接處的差異沉降，減少橋臺(tái)的側(cè)向壓力和位移等問(wèn)題。3適用范圍適用于公路工程中軟基處理，橋臺(tái)與路基連接處路基填筑。4工藝原理利用EPS材料具有超輕性、耐壓縮性、自立性、耐水性等特性作為路基填筑材料，使路面荷載均勻傳遞到下承層，同時(shí)由于自身較輕，減少了路基的不均勻沉降。5工藝流程施工前準(zhǔn)備路基清理→素土填筑→5%石灰土攤鋪→土工布（砂墊層底）鋪設(shè)→砂墊層攤鋪→墊層碾壓→EPS塊體鋪設(shè)→土工布防護(hù)→素土包邊→鋼筋混凝土板澆筑→混凝土板養(yǎng)護(hù)→路堤覆土護(hù)坡6操作要點(diǎn)6.1考慮到防水等因素，一般在路基底面鋪一層素土。素土的厚度根據(jù)具體情況而定，位于橋頭引道、機(jī)孔兩側(cè)以及填浜路段的素土厚度，一般填至高出原地面0.5m；其他條件較好路段素土厚度一般填至高出原地面1.5m。6.2為了減少路基在施工過(guò)程中的沉降及工后沉降，在工期許可的情況下，應(yīng)對(duì)路基進(jìn)行堆載預(yù)壓。即在EPS填筑前，土路基頂面先堆載一段時(shí)間，待沉降趨于穩(wěn)定后，再卸載施工EPS路基以及路面結(jié)構(gòu)等。6.3施工過(guò)程中的防水和排水對(duì)于EPS輕質(zhì)路堤而言是十分重要的。防水和排水的具體要求可參照現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ033）。施工前，應(yīng)截?cái)嗔飨蚵返套鳂I(yè)區(qū)的所有水源，并應(yīng)充分設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施，確保施工期間排水。為避免地下水上升，路基底面設(shè)置縱、橫盲溝，盲溝施工參照有關(guān)規(guī)范施工。6.4EPS塊體的施工基面攤鋪30㎝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，在墊層下界面鋪設(shè)土工布（土工布采用復(fù)合式無(wú)紡布，要求質(zhì)量不小于400g/㎡，采用透水性土工布，攤鋪搭接寬為50㎝）。墊層攤鋪后可用輕型壓路機(jī)壓實(shí)，厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并做到均勻一致，表面平整。墊層寬度應(yīng)與路基寬度相同，兩側(cè)端以片石護(hù)砌，以防粒料流失，但同時(shí)不得堵塞墊層的排水通道。鋪設(shè)后的墊層不得受泥土、雜物等污染。在鋪筑底層EPS塊體時(shí)，應(yīng)隨時(shí)修整由于施工人員走動(dòng)等引起砂層不平整現(xiàn)象。6.5EPS塊體的施工基面必須保持干燥狀態(tài)。EPS塊體鋪設(shè)時(shí)，不準(zhǔn)拖拉機(jī)和其他重型機(jī)械直接在塊體上行駛。EPS塊體自下而上逐層錯(cuò)縫換向鋪設(shè)，整體鋪設(shè)質(zhì)量很大程度上取決于施工基面和最下層的鋪設(shè)精度。底層EPS鋪筑就位后，用Φ8的圓鋼制成銷釘打入底基土中。6.6EPS塊體之間的縫隙和高低錯(cuò)臺(tái)盡可能小。塊體間產(chǎn)生縫隙或高低錯(cuò)臺(tái)時(shí)，最下層由墊層來(lái)調(diào)整，中間各層大于2㎜縫隙則采用無(wú)收縮水泥砂漿調(diào)平。部分縫隙有可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)容許誤差（最大縫隙要求小于50㎜），要求采用砂或無(wú)收縮水泥砂漿充分填塞。6.7在最上層EPS塊體頂面應(yīng)現(xiàn)澆一層厚度15㎝的C30鋼筋混凝土板，橋頭設(shè)置搭板處則可不設(shè)。鋼筋網(wǎng)設(shè)置板厚中間?；炷量刹捎帽盟突蚴滞栖囘\(yùn)送，鋪澆后用插入式及表面振動(dòng)器振搗密實(shí)后抹平?；炷涟迕块g隔50m設(shè)置施工縫，其縫寬為10㎜，采用瀝青浸透的杉木板設(shè)置，鋼筋網(wǎng)片連續(xù)不斷開(kāi)。混凝土設(shè)橫縫，間隔一般為10m，采用鋸縫的假縫形式，并用瀝青聚胺脂灌縫。只有當(dāng)鋼筋混凝土板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)，方能在其上進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)施工。6.8與填土接觸部分的EPS塊體呈臺(tái)階鋪設(shè)，縱向與橫向坡率按設(shè)計(jì)要求施工。頂層EPS塊體與路堤填土接觸部分，要求EPS塊體頂上的現(xiàn)澆混凝土板向填土部分縱向延伸1～2m。6.9EPS輕質(zhì)路堤的兩側(cè)應(yīng)覆土護(hù)坡。用于覆蓋EPS塊體的土層厚度應(yīng)不小于1.5m，護(hù)坡包邊土的填筑宜與EPS同步鋪設(shè)進(jìn)行；護(hù)坡覆土必須得到充分碾壓，土質(zhì)護(hù)坡攤鋪寬度應(yīng)保證削坡后的凈寬滿足設(shè)計(jì)要求。7材料與設(shè)備7.1EPS塊體具有一致的幾何尺寸和平整的表面。標(biāo)準(zhǔn)塊體尺寸及容許誤差見(jiàn)表7.1，材料見(jiàn)圖7.1。表7.1EPS塊體尺寸及容許誤差項(xiàng)目單位標(biāo)準(zhǔn)容許誤差測(cè)量方法長(zhǎng)度mm3000±10卷尺法寬度mm1270±8厚度mm630±3從EPS標(biāo)準(zhǔn)體上切割下來(lái)的零星塊件，其尺寸測(cè)量的最大容許誤差為±1%；可用塊體的最小尺寸（長(zhǎng)、寬、高）為0.5m（有特殊規(guī)定和要求除外）。EPS塊體平面上采用3m直尺測(cè)得的平整度應(yīng)在5㎜以內(nèi)。圖7.1EPS塊體7.2EPS塊體的密度應(yīng)不低于23～25㎏/m3，搭板枕梁下方的EPS塊體密度不低于38㎏/m3。7.3EPS塊體的抗壓強(qiáng)度：技術(shù)指標(biāo)為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，一般部位EPS塊體的平均抗壓強(qiáng)度不小于100kPa，橋頭搭板枕梁下方等特殊部位的EPS塊體抗壓強(qiáng)度不低于250kPa。7.4EPS塊體材料應(yīng)具有燃燒時(shí)的自滅性。燃燒自滅性試驗(yàn)的試件尺寸為10㎜×25㎜×200㎜。用火柴點(diǎn)燃，在取出火源以后3秒內(nèi)自行熄滅，作為燃燒時(shí)的自滅性指標(biāo)。7.5EPS塊體之間采用具有一定強(qiáng)度的單向爪型聯(lián)結(jié)件。爪型聯(lián)結(jié)件系采用1㎜厚A3鋼板加工而成，見(jiàn)圖7.5。圖7.5爪型聯(lián)結(jié)件7.6在下層EPS塊體與施工基面和土基之間采用I型金屬銷釘聯(lián)結(jié)。7.7主要機(jī)具所需機(jī)具為路基填筑施工常用工具，無(wú)需另配置其它工具。8質(zhì)量控制8.1變形觀測(cè)為了控制施工過(guò)程中的路堤變形和穩(wěn)定性以及了解道路運(yùn)行后EPS路堤的長(zhǎng)期特性，EPS路基應(yīng)進(jìn)行變形觀測(cè)。變形觀測(cè)內(nèi)容主要包括軟土地基的沉降與位移、EPS塊體的變形（包括水平和垂直）、EPS路堤對(duì)臺(tái)背的水平土壓力和對(duì)土基的垂直土壓力、分布特征以及路面工后沉降及其時(shí)空分布。變形觀測(cè)的斷面設(shè)置、測(cè)點(diǎn)布設(shè)、觀測(cè)方法及技術(shù)要求等均參照現(xiàn)行《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ017）執(zhí)行。8.8.8.8.8.1.58.8.8.8.2EPS路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及允許偏差8.施工過(guò)程中，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的EPS塊體必須進(jìn)行抽樣檢查，檢查內(nèi)容包括形狀尺寸、密度、抗壓強(qiáng)度、燃燒自滅性和平整度等。抽樣頻度見(jiàn)表8.表8.EPS施工用量V（m3）試驗(yàn)塊件V<200022000≤V<500035000≤V<10000410000以上1塊/2000m8.2.2EPS路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及允許偏差應(yīng)符合表8表8.項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1EPS塊體尺寸長(zhǎng)度（㎜）±10卷尺法抽樣頻率見(jiàn)前表寬度（㎜）±8厚度（㎜）±32EPS塊體密度（容重）（㎏/m3）不低于設(shè)計(jì)值天平法抽樣頻率同13EPS抗體強(qiáng)度（kPa）符合設(shè)計(jì)要求抗壓試驗(yàn)抽樣頻率同14EPS材料燃燒自滅性（S）≤3s自滅燃燒試驗(yàn)抽樣頻率同15基底壓實(shí)度（%）≥90環(huán)刀法或灌砂法，每1000㎡檢查3點(diǎn)6墊層平整度（㎜）±103m直尺每20m檢查3點(diǎn)7EPS塊體之間平整度（㎜）53m直尺每20m檢查3點(diǎn)8EPS塊體之間縫隙（㎜）20卷尺法每20m檢查1點(diǎn)9EPS塊體之間錯(cuò)臺(tái)（㎜）10卷尺法每20m檢查1點(diǎn)10基底橫坡（%）±0.5水準(zhǔn)儀每20m檢查6點(diǎn)11護(hù)坡寬度(m)不小于設(shè)計(jì)寬度用尺量每40m檢查1點(diǎn)12鋼筋混凝土板厚度(㎜)＋10－5用尺量,量板邊每塊2點(diǎn)(鉆孔,視需要)13鋼筋混凝土板寬度(㎜)±20用尺量每100m檢查2點(diǎn)14鋼筋混凝土板強(qiáng)度(Mpa)在合格標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)抗壓試驗(yàn)，檢查頻率同公路標(biāo)準(zhǔn)15鋼筋網(wǎng)間距(㎜)±10用尺量注：1當(dāng)EPS路堤向填土部過(guò)渡時(shí)，其下的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)參照公路填方路基相應(yīng)層位壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)控制。2曲線部分的EPS塊體縫隙不得大于50㎜。3上表未及之處，應(yīng)參照交通部頒發(fā)的現(xiàn)行公路施工及質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范來(lái)辦理。8.3最上層EPS塊體頂面現(xiàn)澆厚15㎝的C30鋼筋混凝土板。鋼筋網(wǎng)采用直徑Φ8㎜鋼筋，網(wǎng)格尺寸為150㎜×150㎜，鋼筋網(wǎng)的搭接長(zhǎng)度不小于25㎝。8.4EPS塊體之間采用具有一定強(qiáng)度的單向爪型聯(lián)結(jié)件。爪型聯(lián)結(jié)件系采用1㎜厚A3鋼板加工而成。爪釘應(yīng)具有防銹處理。8.5在下層EPS塊體與施工基面和土基之間采用I型金屬銷釘聯(lián)結(jié)，銷釘插入底基深度不小于20㎝。9安全措施9.1當(dāng)EPS填筑較高時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守高空作業(yè)個(gè)人防護(hù)的一般規(guī)定。9.2嚴(yán)禁在高空拋擲物品。9.3五級(jí)以上大風(fēng)應(yīng)停止施工，并對(duì)材料的采取防風(fēng)措施。9.4嚴(yán)格遵循國(guó)務(wù)院頒發(fā)《建筑工程安全技術(shù)規(guī)程》、建設(shè)部頒發(fā)《國(guó)營(yíng)建筑企業(yè)生產(chǎn)工作條例》和施工單位制定的《安全生產(chǎn)責(zé)任制》。10環(huán)保措施10.1路基素土填筑時(shí)應(yīng)控制揚(yáng)塵，對(duì)素土采取覆蓋措施。10.2對(duì)EPS棄料進(jìn)行回收，不得隨意丟棄，造成環(huán)境污染。10.3不得隨意焚燒EPS材料。10.4嚴(yán)格執(zhí)行當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門制定的各項(xiàng)要求和施工單位環(huán)境控制體系。11效益分析11.1經(jīng)濟(jì)效益11.1.1采用該工法可節(jié)約大量的人力、物力，縮短了施工周期，節(jié)約了施工單位的管理成本。11.1.211.2社會(huì)效益：采用該工法可節(jié)約大量土方，節(jié)約了土地資源。12應(yīng)用實(shí)例12.1我單位施工的上海市A30高速公路（界河~外環(huán)線）滬崇蘇立交項(xiàng)目在橋臺(tái)與道路