膨脹土渠道水泥改性土換填施工工作方案

1、一、編制依據(jù)-1 -二、編制范圍-2三、工程概況四、施工工藝原理2五、施工工藝流程及操作要點35. 1工藝流程5. 2施工進(jìn)度安排-3-53施工工藝-3-六、質(zhì)量控制要點七、保障措施771施工機(jī)械設(shè)備保障措施-1-8-87. 2人力保障措施73技術(shù)及質(zhì)量保證措施74管理及進(jìn)度保證措施膨脹土渠道水泥改性土換填施工工作方案一、編制依據(jù)本標(biāo)段的施工技術(shù)要求主要依據(jù)現(xiàn)行水利水電工程的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范，業(yè)主 相關(guān)發(fā)文和參考南水北調(diào)中線一期工程總干渠南陽膨脹土試驗段的試驗成果進(jìn) 行編制。依據(jù)的主要規(guī)程規(guī)范如下：土工合成材料測試規(guī)程sl/t235-1999土工試驗規(guī)程sl/t237-1999堤防工程施工規(guī)范s

2、l260-98渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范sl18-2004碾壓式土石壩施工規(guī)范dl/t5129-2001水利水電工程巖體觀測規(guī)程dl5006-2007工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(水利工程部分)巖土勘察規(guī)范gb 50021-2001建筑地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范gb 50202-2002膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范gbj 112-87公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程jtg e51-2009南水北調(diào)中線一期工程渠道工程施工質(zhì)量評定驗收標(biāo)準(zhǔn)(試行)南水北調(diào)屮線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工工法nsbd-zxj-4-01南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工技術(shù)nsbd-zxj-2-01 及施工過程中還應(yīng)

3、遵循其它相關(guān)規(guī)程、規(guī)范。二、編制范編制范圍：本該工作方法適用于南水北調(diào)魯山北段標(biāo)段內(nèi)所有膨脹土渠道水泥改性土換填段落,主要樁號為：sh(3) 12+320sh(3) 13+080、sh(3) 14+050sh (3) 19+707,處理段落總長度6467m。三、工程概況木渠段內(nèi)分布的膨脹巖土主要為上第三系洛陽組(nil)粘土巖和第四系中 更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土(dlplq2)。上第三系膨脹巖的分布長度為6. 467km,占本渠段 長度的83. 5%,第四系膨脹土的分布長度約2. 36km,占本渠段長度的30.5%。上 第三系軟巖有4段,均具弱膨脹性，分布長度6. 467km。膨脹土有1段，長2. 36

4、km, 具弱膨脹性。粘土巖多具膨脹性，口以弱膨脹為主，次為中等，局部為強(qiáng)；粉質(zhì) 粘土一般具弱膨脹潛勢。膨脹巖土的膨脹潛勢在空間分布上的隨機(jī)性較大，表明 其膨脹性在水平方向和乖直方向的不均勻性，均需要進(jìn)行改性土換填施工。四、施工工藝原理因膨脹土具有遇水膨脹、失水干縮的特性，采用穩(wěn)定土拌和機(jī)等摻拌設(shè)備, 在膨脹土料中摻入適量的水泥，使二者充分拌合并發(fā)生物理及化學(xué)反應(yīng)，改變膨 脹土的力學(xué)性質(zhì)，使其強(qiáng)度和水穩(wěn)定性大大提高，膨脹性得到控制。碾壓后形成 的換填層，一方面可隔離大氣與膨脹土基礎(chǔ)的直接作用，另一方面吸收基面的膨 脹潛能，降低原膨脹土基礎(chǔ)自身因含水量變化而產(chǎn)生的脹縮應(yīng)力，防止膨脹土邊 坡產(chǎn)牛滑坡

5、。渠道水泥改性土換填施工工法，在膨脹土地區(qū)通過對開挖料進(jìn)行改性，減少 對非膨脹土的需求。在施工屮具有操作簡便的特點，可以做到連續(xù)施工，適宜開 展大規(guī)模的施工。五、水泥改性土施工工藝5. 1工藝流程取土場選擇及降排水一土料開采運(yùn)輸及二次倒運(yùn)一土料堆放及翻曬一碎土 -水泥土拌制一改性土運(yùn)輸一攤鋪一碾壓一取樣檢測一下一層填筑。5. 2施工進(jìn)度安排木標(biāo)段4%水泥改性土換填共41.8萬i，現(xiàn)己完成5萬忙，渠道改性土換填剩余 36.8萬沖，2012年6月14h開始施工，計劃2013年3月20h完成，根據(jù)已開挖完 成的斷而和渠堤填筑完成的斷而合理安排改性土填筑作業(yè)而。2012年年度節(jié)點目 標(biāo)為完成改性土換填

6、37萬方，完成全部工程量的88%,具體進(jìn)度計劃詳見附圖。5. 3施工工藝技術(shù)5. 3. 1 土料檢驗及施工工藝試驗在施工之前，首先通過室內(nèi)試驗取得弱膨脹土或中膨脹土土料的物理指標(biāo)參 數(shù)，包括粘粒含量、塑性指數(shù)、膨脹率、水泥摻量等。根據(jù)室內(nèi)試驗取得的參數(shù), 進(jìn)行現(xiàn)場碾壓施工工藝試驗，確定碾壓機(jī)械及鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、壓實機(jī)械等 參數(shù)。這些參數(shù)在施工屮進(jìn)行驗證，并根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。2012年5月汨-5日項目部在標(biāo)段內(nèi)改性土攪拌站1 #營地內(nèi)進(jìn)行水泥改性土 牛產(chǎn)性工藝試驗，取得結(jié)論并上報監(jiān)理認(rèn)可，可作為現(xiàn)場施工依據(jù)。具體施工技 術(shù)參數(shù)如下：土料來源：三街取土場和辛集取土場水泥來源：天瑞汝州p*0

7、42. 5水泥水泥含量：4%松鋪厚度：30cm碾壓遍數(shù)：8遍（單程為1遍，往返為兩遍）水泥土控制含水量:(15.7+1.0) %-(15. 7+3.0) %水泥土控制干密度:1.75g/cm35. 3.2取土場選定和降排水根據(jù)設(shè)計藍(lán)圖要求，本標(biāo)段選定三街取土場和辛集取土場作為改性土的主要 土源，經(jīng)試驗檢驗測定，土場自由膨脹率符合設(shè)計要求，但土場地下水位較高， 天然含水量達(dá)到23%超過設(shè)計要求，必須對土場進(jìn)行降排水和必要的晾曬。取土 場范圍內(nèi)間隔15ni采用挖機(jī)開挖排水溝，排除地下水，降低土料的含水量。5. 3. 3 土料開采運(yùn)輸土料的開采根據(jù)現(xiàn)場施工組織和施工場地的不同，可分為臨吋性堆放和直接

8、 堆放。臨時性堆放，是指從渠道開采的含水量大的弱膨脹土土料運(yùn)至指定地點分區(qū) 堆放并臨時晾曬，在進(jìn)行改性土制備前，用挖掘機(jī)挖裝、自卸汽車運(yùn)輸，將土料 轉(zhuǎn)運(yùn)至拌合場。直接堆放，是指在渠道施工過程屮工作面能夠做到連續(xù)作業(yè)， 將從渠道開挖出來的含水量合適的土料直接運(yùn)至拌合場堆放。5. 3. 4 碎土對于堆存的土料采用碎土機(jī)進(jìn)行碎土，碎土機(jī)就近布置在儲料場附近，碎土前先 檢測土料的含水率，碎土前的土料含水率控制在最優(yōu)含水率范圍內(nèi)。碎土后的土 料粒徑符合最大粒徑不大于10cm, 10cm5cm粒徑含量不大于5%, 5cm5nini粒 徑含量不大于50%的要求（不計姜石含量）。如果有粒徑過大的土塊則采用集料

9、 斗上方的過濾篩篩分剔除，篩孔尺寸控制在10cm*10cm以下。碎土機(jī)碎土5. 3. 5水泥改性土拌制本標(biāo)段改性土工程量達(dá)到4. 6萬方，數(shù)量大，因此采用穩(wěn)定土拌和機(jī)集中拌制，根據(jù)水泥改性土生產(chǎn)性工藝試驗，拌制水泥含量為4%的改性土。根據(jù)生產(chǎn)性試驗確定的水泥摻入量、最優(yōu)含水率、加水量等參數(shù)配置改性土 配料單，拌和站根據(jù)試驗室配制監(jiān)理工程師確認(rèn)的改性土配料單進(jìn)行拌制，成品 改性土的控制含水率控制在最優(yōu)含水率+1%+3%之間。水泥改性土成品料的質(zhì)量 通過樣品水泥含量的平均值與水泥含量標(biāo)準(zhǔn)差評價評定。成品料水泥含量采用 edta滴定法測定，其水泥摻量平均值不得小于設(shè)計摻量，標(biāo)準(zhǔn)差不大于0. 7。拌

10、和合格的水泥土及時運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行填筑，從拌和完成到碾壓完成時間間隔不大于 4小時。5. 3. 6泥土運(yùn)輸改性土拌和站至填筑工作而之間的施工便道保持暢通，局部破損嚴(yán)重的地段 施工前處理完成。施工采用215t自卸車運(yùn)輸至填筑工作面，釆用“進(jìn)占法”卸 料，嚴(yán)禁重車在作業(yè)面上轉(zhuǎn)彎、掉頭。5. 3. 7改性土料攤鋪攤鋪時采用推土機(jī)鋪料推平，平地機(jī)精平。根據(jù)設(shè)計1:2坡比和垂直換填厚 度為1.0米進(jìn)行換算可得，設(shè)計水平填筑寬度為2. 236米，填筑層坡腳為基準(zhǔn)頂部 超填不小于300mm,為便于機(jī)械化施工層面超填寬度不小于900mm,即水平填筑寬 度不小于3.136米，超填坡比不小于1:1.5或與渠道設(shè)計坡比

11、一致。在鋪料過程中, 嚴(yán)格按照碾壓試驗的參數(shù)控制鋪料厚度虛鋪30±2cm進(jìn)行鋪筑，在填筑區(qū)域兩側(cè) 設(shè)置標(biāo)尺桿進(jìn)行控制鋪土厚度，用插釬法檢測，填筑寬度可采用尺桿或全站儀控 制。沿渠線縱向施工段結(jié)合面用不小于1： 6的坡面過度，不同摻量的改性土縱向 結(jié)合面的坡度不小于l:10o采用20t凸塊振動碾進(jìn)行碾壓，沿渠道軸線方向前進(jìn)、后退全振錯距法碾壓, 前進(jìn)、后退一個來回按兩遍計，碾壓遍數(shù)為8遍，碾跡重疊寬度不小于20cm,碾 壓速度控制在24km/h范圍內(nèi)，開始碾壓時慢速行走。對于邊角接頭處大型機(jī)械 碾壓不到、易漏壓的地帶，由人工采用蛙夯或沖擊夯等小型設(shè)備夯實。每層填土 完成后，必須在4個小

12、吋內(nèi)完成質(zhì)量檢測，檢測采用環(huán)刀法取樣檢測，68小時 內(nèi)完成上層土覆蓋，若不能及時跟進(jìn)，要對填筑面和建基面做好防雨和保濕等施 工期的保護(hù)措施，避免大型施工設(shè)備在其上行走。5. 3.9削坡在換填完成后，人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行削坡。由有經(jīng)驗的挖掘機(jī)操作人員按樣 槽進(jìn)行削坡，削坡方向垂直于渠道軸線，由上至下順坡進(jìn)行。土料攏集于坡下后, 裝車運(yùn)出施工現(xiàn)場，根據(jù)監(jiān)理工程師的指示堆放。削坡時應(yīng)預(yù)留510cm的薄土 層。預(yù)留的薄土層削坡時，將挖掘機(jī)斗齒前焊接一塊厚約20価 的鋼板作為“刮 板”，長度同挖掘機(jī)斗寬，寬度約為15cm ,前緣與斗齒齊平，開挖方向垂直于 渠道軸線，沿坡長自上而下的將預(yù)留的薄土層刮除，人工

13、用平頭鐵鍬將坡面遺留 的松土清至挖掘機(jī)附近，隨“刮板”攏堆。在坡面上釘木樁，每5ni作為一個斷 面，按坡度放樣，在樁位上間定尼龍線，掛線后進(jìn)行釘樁加密，人工進(jìn)行坡面整 理，直至坡而平整度和坡度符合規(guī)范要求。六、質(zhì)量控制要點水泥改性土填筑施工過程中容易出現(xiàn)的問題有：土料拌合不均、層間結(jié)合面 風(fēng)干、漏壓、彈簧、剪切破壞等。采取以下措施預(yù)防：1、嚴(yán)格按照改性土配料單拌制，嚴(yán)格控制土料含水率，當(dāng)土料不合格要采 取翻曬或灑水等措施，保證土料含水率控制最優(yōu)含水率的-23%之間。除此必須 嚴(yán)格控制土料粒徑符合要求。2、填筑時采用進(jìn)占法施工，由于換填的厚度小，填土?xí)r運(yùn)輸車輛在同一工 作面反復(fù)碾壓，造成土料剪切

14、破壞及彈簧土。在邊坡?lián)Q填時，為減少運(yùn)輸車輛對 填筑面的反復(fù)碾壓，用推土機(jī)推送。3、結(jié)合面處理。在碾壓時，由于受天氣影響，填筑層表面風(fēng)干很快。為保 證層間結(jié)合，在進(jìn)行上一層鋪土施工之前，對結(jié)合面進(jìn)行灑水。4、水泥摻量、拌合均勻度、土料含水量、粒徑、拌和用水量、拌和遍數(shù)直 接影響水泥改性土的質(zhì)量。在制備水泥土?xí)r嚴(yán)格按照試驗參數(shù)進(jìn)行拌制，嚴(yán)格進(jìn) 行檢測。5、水泥改性土拌制完成后，在現(xiàn)場取樣檢測拌和質(zhì)量，檢測吋主要檢測拌 和均勻度以及水泥含量、含水量是否滿足要求。6、攤鋪時水泥改性土的含水率高于最佳含水率的+1.0%+3.0%,以補(bǔ)償 在攤鋪及碾壓過程中的水分損失。7、雨季施工應(yīng)特別注意天氣變化，避免

15、使水泥和混合料受到雨淋。降雨時應(yīng)停止施工，已經(jīng)攤鋪的水泥土快速碾壓、封面并覆蓋。七、保障措施7. 1施工機(jī)械設(shè)備保障措施為保障改性土施工機(jī)械要求，本標(biāo)段增加挖掘機(jī)2臺，裝載機(jī)2臺，壓路機(jī)2 臺，自卸車10輛，増加后本標(biāo)段改性土施工配置的機(jī)械設(shè)備如下表：序號投入機(jī)械設(shè)備單位數(shù)量備注1改性土拌和系統(tǒng)套22n15t自卸車輛30320t振動碾臺44推土機(jī)臺45平地機(jī)臺26裝載機(jī)臺47挖機(jī)臺48灑水車輛29小型振動碾厶210全站儀套211試驗檢測設(shè)備套17. 2人力保障措施為保障改性土施工管理人員和機(jī)械設(shè)備人員的要求，本標(biāo)段現(xiàn)場管理人員3 名，設(shè)備司機(jī)16名，增加后本標(biāo)段改性土施工配置的人員如下表：序號

16、投入施工人員單位數(shù)量備注1現(xiàn)場管理員名122技術(shù)員名43質(zhì)檢員名44實驗員名65測量員名46安全員名27普工名208運(yùn)輸車駕駛員名609重機(jī)工名1010電工名211拌和設(shè)備操作手名107.3技術(shù)及質(zhì)量保證措施（1）改性土技術(shù)方案根據(jù)施工特點和實際情況不斷優(yōu)化，確保施工技術(shù)的 先進(jìn)性、實用性和高效性；（2）根據(jù)業(yè)主下發(fā)的改性土施工工法及技術(shù)要求，制定科學(xué)、詳細(xì)的施工 組織設(shè)計和作業(yè)指導(dǎo)書，對施工班組做好技術(shù)交底工作，把好施工過程中的各個 環(huán)節(jié)和關(guān)口 ；（3）由技術(shù)人員負(fù)責(zé)的現(xiàn)場實施工作，以確保不出現(xiàn)技術(shù)方案的失誤，并 杜絕由于技術(shù)方案不當(dāng)造成的停工、返工等；（4）在整個施工操作過程中，要貫穿工前交底，工中有檢查、工后有驗收 的“一條龍”操作管理辦法，做到施工操作程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，確保施工 質(zhì)量；（5）執(zhí)行崗位責(zé)任制度，“誰施工誰負(fù)責(zé)工程質(zhì)量”，以優(yōu)良的工作質(zhì)量來 保證優(yōu)良的施工質(zhì)量；7. 4管理及進(jìn)度保證措施（1）在改性土總體計劃控制下，編制月進(jìn)度計劃，并將木月計劃分解為周 計劃，每周召開一次現(xiàn)場協(xié)調(diào)會，及時解決勞動力、機(jī)械設(shè)備、施工材料、圖紙、 資金等方面存在的問題