在厂区坚硬场地土表面施工水泥混凝土道路基层的方法研究.pdf

1 2 6 四川建筑科学 研究 S i c h u a n Bu i l d i n g S c i e n c e 第 4 2卷第 2期 2 0 1 6年 4月 在厂区坚硬场地土表面施工水泥混凝土道路基层 的方法研究 林 立 ( 河北建材职业技术学院， 河北 秦皇岛0 6 6 0 0 4 ) 摘要： 结合软石类地表土质厂区的实际情况， 在施工水泥混凝土道路时， 对道路基层传统的设计做法进行了有针 对性的变更 ， 用 5 0 mm厚小石渣基层替换原设计 3 2 5 mm厚粗砂基层做法。实践证明， 采用变更后的施工做法能够 在保证施工质量的前提下 ， 大幅降低施工成本。 关键词： 软石类地表土； 道路基层 ； 小石渣； 方法 中图分类号 ： T U 9 9 7 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 6 ) 0 21 2 6 0 3 Re s e a r c h t he me t ho d o f c e me n t c o n c r e t e r o a d ba s e c o ns t r uc t i o n 0 n h a r d s o i l s u r f a c e p l a n t L I N Li ( H e b e i V o c a t i o n a l T e c h n i c a l C o l l e g e o f B u i l d i n g Ma t e ri a l s ， Q i n h u a n g d a o 0 6 6 0 0 4， C h i n a ) Ab s t r a c t ： C o mb i n e d wi t h t h e a c t u a l s i t u a t i o n o f s o ft s t o n e s u r f a c e s o i l p l a n t ， i n t h e c o n s t r u c t i o n o f c e me n t c o n c r e t e r o a d s ， t h e r o a d b a s e t r a d i t i o n a l d e s i g n wa s t a r g e t e d c h a n g e ， wi t h 5 0 mm t h i c k s ma l l g r a v e l b a s e t o r e p l a c e t h e o r i g i n al d e s i g n a p p r o a c h o f 3 2 5 mm t h i c k c o a r s e s a n d b a s e P r a c t i c e h a s p r o v e d t h a t t h e r i s e o f c o n s t r u c t i o n p r a c t i c e s a f t e r t h e c h a n g e c a n d r a ma t i c a l l y r e d u c e t h e c o n s t ru c t i o n c o s t i n t h e p r e mi s e o f e n s u ri n g t h e q u a l i t y o f c o n s t ru c t i o n Ke y wo r d s ： s o f t s t o n e s u rf a c e s o i l ； r o a d b a s e ； s mall g r a v e l ； me t h o d 0 引 言 在厂区水泥混凝土道路施工 中， 道路基层能够 起到 3方面的作用 ： 防止或减轻 由于唧泥产生板底 脱空和错台等病害 ； 与垫层共同作用 ， 可控制或减少 路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不 利影响 ； 为混凝土面层施工提供稳定而坚实 的工作 面， 并改善接缝的传荷能力 J 。 基层材料的选用 ， 一般根据道路交通等级和路 基抗 冲刷能力来选择。重交通道路宜选用水泥稳定 粒料或沥青稳定碎石 ； 中、 轻交通道路宜选择水泥或 石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料； 湿润和多雨地区， 繁重交通路段宜采用排水基层 。 基层宽度应根据混凝土面层施工方式 的不同， 比混凝土面层每侧至少宽出 3 0 0 ra m( 小型机具施工 时) 或 5 0 0 m lT l ( 轨模或摊铺机施工时 ) 。碾压混凝 土基层应设置与 昆 凝土面层相对应的接缝。 收稿 日期 ： 2 0 1 5 - 0 1 - 1 4 基金项 目： 河北 省科技支撑计划项 目( 1 3 2 1 1 5 0 5 ) 作者简介 ： 林立( 1 9 6 9一) ， 男 ， 硕士 ， 副教授 ， 高级工程 师， 研究 方 向： 建筑工程技术与管理。 E m a i l ： l i n l i3 3 3 1 26 t o m 工程用土按照土的坚实系数分类共分 5类 ， 分 别是松软土 、 普通土、 坚土、 砂砾坚土、 软石 。某厂区 的场地土是黄褐色强风化 昆 合花 岗岩 ， 属于软石类 土， 场地土情况如图 1所示。 图 1施工现场 的场地 土 F i g 1 Gr o u n d s o i l o f t h e c o n s t r u c t i o n s i t e 1 水 泥 混 凝 土 道 路 基 层 的 原 设 计 做 法 根据施工现场地表为软石类 土质 的场地土条 件 ， 水泥 昆 凝土道路施工工艺是 ： 在水泥混凝土道路 部位进行降土开挖 ， 达到基底设计标高一 人工平整 基底标高一 振动碾 压机碾 压夯 实基底 土层一 3 o 0 2 0 1 6 N o 2 林立： 在厂区坚硬场地土表面施工水泥混凝土道路基层的方法研究 1 2 7 m r n 厚粗砂基层铺填， 并由碾压机碾压密实 5 m m 厚粗砂铺填 ， 再 由振动碾压机碾压密实一按照设计 标高和位置支设水泥混凝土面层施工用侧模一浇筑 道路水泥混凝土面层 ， 并且振捣压光一混凝土保湿 养护一混凝土达到设计弯拉强度 4 0 时 ， 可允许行 人通行 。具体路面做法大样如图 2所示。 丁 0 L 级 配砂 石 两 次夯 实 1 8 0 mm厚 C 3 0 混凝 土面 层 2 5I il n 3 厚粗砂 3 0 0mm厚粗 砂 素土夯实 _ ， 图 2路面做法大样 F i g 2 L a r g e s a mp l ema p o ft h e r o a d p r a c t i c e 在施工现场场地 土较 为坚硬的情况下 ， 仍然采 用 3 0 0 m m厚粗砂基层铺填 ， 并用 2 5 m m 厚粗砂找 平 ， 会造成水 泥混凝土道路 施工成 本大 幅度增 加。 主要原 因有 以下 3点 ： 1 ) 黄褐色强风化混合花岗岩等软石类土质十 分坚硬， 普通挖掘机都无法正常开挖， 需要调用炮锤 辅助施工 ， 土方开挖成本大幅增加 ； 2 ) 土方开挖后经过素土夯实， 基层采用 3 0 0 m m 厚粗砂 ， 结合层采用 2 5 mm厚粗砂 ， 均采取振动碾 压的方法夯实 ， 施工成本也将增加 ； 3 ) 由于施工现场属于软石类地表土质 ， 基层厚 度设计时应考虑面板厚 度 ， 面板厚度较薄 时基层不 宜过厚 。 2 水 泥 混 凝 土 道 路 基 层做 法 变 更 后 的施工方法 针对施工场地 为软 石类地表 土质 ， 经设计单位 同意后 ， 提出该厂 区水泥混凝土道路基层做法 的变 更 ， 目的是在确保道路施工质量的前提下 ， 大幅度降 低施工成本 。 2 1 水泥混凝土道路基层和结合层做法变更 根据现场地表土质为软石类土质的特点 ， 取 消 3 0 0 mm厚粗砂基层做法 ， 将 2 5 h i m厚粗砂结合层 做法改为 5 0 m m厚小石渣( 俗称毛硝) 垫层。具体 施工方法如图 3所示。 2 2 土方开挖及素土夯实 根据图纸要求 ， 撒 出开挖 白灰线。按照变更后 的道路基底标高 ， 采用反铲挖掘机进行机械土方 开 挖 ， 预 留 5 01 0 0 m m 厚土层采用人 工清理 、 平整 。 采用振动压路机对开挖后的道路基土层表面进行反 复振动碾压 ， 达到素土夯实的目的。 预制混凝土成品立缘石 e q - I 厂 _1 8 0mi ll 厚 C 3 0 I混凝土面层 5 0 mm厚小石渣垫层 、 s 卜素 土 夯 实 丰 = ， _ _ 。 2 0 r ll r fl 厚 水 图 3 路面做法 变更大样 F i g 3 La r g e s a mp l e ma p o ft h e r o a d pr a c tic e af t e r c h ang e 2 3小 石渣 垫层 2 3 1 施 工 准备 根据图纸对导线点 、 水准点进行复核， 然后对中 线及其各点的高程和横断面进行测量 ， 将路线的中 桩和边桩放出来 。 2 3 2压 实法施工小石渣垫层 1 ) 小石渣装运 、 定位卸料 小石渣应采用石质坚硬 的花岗岩及砂岩， 其粒 径为 51 5 m m。禁止采用强风化砂岩和泥岩 、 页岩 等软质岩石作 为石渣 。石渣 质量要求表面无风化 ， 强度3 0 M P a ， 符合部颁标准。小石渣的装运用挖 掘机配合 自卸汽车进行装运， 然后 自卸汽车拉运至 施工现场 。施工现场专人指挥调度 ， 卸料顺 序为先 低处后高处 ， 先两侧后 中央， 以达到缺料与需料基本 平衡 。自卸车边行驶 边卸 料 ， 以保证卸在填筑面层 上的石渣的均匀性。 2 ) 人工填筑 、 摊铺平整 人工填筑 、 摊铺平整施工从低处开始进行 ， 在中 桩和两边线处插立钢钎 ， 在钢钎上以红 色标记标出 填铺顶标高 ， 以便随时挂线检查和施工控制。 3 ) 匀速碾压 、 控制遍数 小石渣垫层夯实采用5 0 t 羊角碾配合 C A 3 0 振 动压路机进行碾压施工。碾压遍数不少于 8 遍， 在 碾压过程中， 第一遍和最后一遍为止振碾压 ， 其余均 为振动碾压。碾压顺 序先 自两侧开始向 中间推进 ， 后 由中间向两侧碾压 ， 每次要求重复 1 3轮宽进行 碾压。碾压要与铺撒小石渣同步进行。 4 ) 质量检查 压实后的石渣表面无明显轮迹或沉降量为零。 外观检查无明显空洞孔隙， 石块无松动现象 ， 碾压后 的填石层面平整， 石块紧密。经检查签认后 ， 进行水 泥混凝土道路面层施工。 3 结论 3 1 施工技术方法带来的有益效果 1 ) 针对施工场地表面土质坚硬的情况 ， 在确保 1 2 8 四川建筑科学研究 第 4 2卷 水泥混凝土道路施工质量的前提下， 通过取消基层 3 0 0 m m厚粗砂做法 ， 将结合层 2 5 m m厚粗砂 改为 5 0 m m厚小石渣垫层 ， 有效降低 了在坚硬土条件下 的土方开挖及外运成本 ， 土方工程成本 降低率可达 到 3 0 一 5 0 。 2 ) 采用上 述技术 方法施 工 ， 经 过实 际施工 检 验 ， 水泥混凝土道路施工质量满足使用要求 ， 达到合 格标准。该施工技术方法用 5 0 m m厚小石渣垫层 替换 3 0 0 m m厚粗砂基层及 2 5 m m厚粗砂结合层 ， 施工成本实现 大幅度节 约， 成本 节约率 达到 8 0 以上 。 3 2 施工技术方法中需要说明的内容 1 ) 本施工方法 的应用前提是施工场地 为较均 匀的软石类地表土质 ， 对于非均质的土质不适用。 2 ) 小石渣垫层的厚度选择应保证 5 0 m m 以上 ， 小石渣粒径为 51 5 m m。 3 ) 对开挖 后的道路地基 土层以及小 石渣垫层 一 定要做好 夯实处 理 ， 一 般采用 5 0 t 羊角 碾配合 C A 3 0振动压路机进行反复碾压夯实。 3 3 其他替代施工方法 当施工现场地表土质为软石类土质的情况下 ， 在取消 3 0 0 m m厚粗砂基层做法的基础上 ， 还可 以 有如下做法 ： 1 ) 将 结合层 2 5 m m厚粗砂做法改为 5 01 0 0 mm厚小石渣垫层。 2 ) 将 结合层 2 5 m m厚粗砂做 法改为 5 01 0 0 m m厚粗砂垫层。 参 考 文 献 ： 1 贺志彬 关于水泥混凝土路面基层材料的探讨 J 安阳工学 院学报 ， 2 0 0 6， 2 2 ( 4 )： 2 3 - 2 4 2 J T G I ) 4 0 -2 0 0 2公路水 泥混凝 土路面设计 规范 s 北 京： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 2 3 邓学钧， 陈荣生 刚性路面设计 M 2版 北京： 人民交通出版 社 。 2 0 0 5 4 陈剑 ， 王浩 水泥混凝土路面基层刚度对路 面受力影响分 析 J 中外公路， 2 0 1 2 ， 3 2 ( 1 ) ： 9 3 - 9 7