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出现了开裂、进水不易排出等许多问题,为了解决这些问题,人们采用级配碎石这种柔性材料取代半刚性材料,但级配碎石底基层应用的时间不长,因此本文对其施工工艺进行总结、提高本文根据广州至河源高速公路惠州段路面工程级配碎石底基层试验路的现场施工经验,对级配碎石的施工工艺进行阐述
关键词: 高速公路;底基层;级配碎石;施工工艺 中图分类号:u412.36+6文献标识码:a 文章编号: 1、工程概况 广州至河源高速公路惠州段路面工程第lm3标段由k105+507.49至k126+000,长约20.49km,公路等级为高速公路,设计时速120km/h
水泥稳定碎石中基层+ 15cm 水泥稳定碎石下基层+ 20cm 级配碎石底基层
1 级配碎石底基层结构层的原理 在路面结构中增设底基层,目的是为了均匀地扩散从砼面板和基层传递的荷载,加强土基的承载能力,同时满足路面结构热胀冷缩应力作用,以及在基层摊铺前抵抗车辆碾压和雨水侵蚀破坏等要求
要达到这些要求,底基层本身必须做到均匀、密实、强硬,必须形成紧密的结构层
怎样才能达到设计压实度要求,并能形成紧密的结构层呢?我们认为施工方法是最关键的环节
碎石材料按级配设计的目的就是为了满足底基层的密实性要求,在粗颗粒充分紧密的状态下所留的空隙由中、小颗粒填充;在中小颗粒充分紧密的状态下的空隙由石屑粉填充
所以用拌和机首先将级配碎石加石屑粉料充分拌匀,以解决设计级配要求
2 主要施工工艺 (1)准备下承层
碎石底基层施工前必须对下路床的平面位置、高程、宽度、横坡度、密度、压实度、弯沉等进行验收,符合要求后才能进行碎石底基层施工,下路床表面干燥时应适当洒水
(2)测量放样
恢复中线桩,并在两侧边缘外设指示桩,标出碎石底基层边缘的松铺高程和设计高程
(3)准备集料
在准备好的下承层上打好方格,根据松铺系数计算出每格集料用量,然后在备料场将集料按预定数量运至方格内
方格的大小应根据运输车辆的大小确定,每格集料用量最好为每辆运输车运能的整数倍
(4)运输及摊铺集料
①集料装车时,应控制每车料的数量基本相等
②在同一料场供料的路段内,宜由远到近卸置集料
卸料距离应严格掌握,避免料不够或过多
未筛分碎石和石屑分别运送时,应先运送碎石
③料堆每隔一定距离应留一缺口
④集料在下承层上的堆置时间不应过长
运送集料仅在摊铺集料前数天开始
⑤应事先通过试验确定集料的松铺系数并确定松铺厚度
人工摊铺混合料时,其松铺系数约为1.40~1.50;平地机摊铺混合料时,其松铺系数约为1.25~ 1.35
⑥ 用平地机或其他合适的机具将料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面应力求平整,并具有规定的路拱
应同时摊铺路肩用料
⑦检查松铺材料层的厚度,必要时,应进行减料或补料工作
⑧用平地机并辅以人工将石屑均匀摊铺在碎石层上,并摊铺均匀
⑨采用不同粒级的碎石和石屑时,应将大碎石铺在下层,中碎石铺在中层,小碎石铺在上层
洒水使碎石湿润后,再摊铺石屑
⑩填料摊铺时应做成2~4%的横坡,保证路基表面排水迅速而畅通
(5)拌和及整形
①用平地机进行拌和, 宜翻拌5~6遍,使石屑均匀分布于碎石料中
平地机拌和的作业长度,每段宜为300~500m
拌和结束时,混合料的含水量应均匀,比最佳含水量大1% 左右,同时不应有粗细颗粒离析现象
②使用在料场拌和均匀的级配碎石混合料时,摊铺后混合料如有粗细颗粒离析现象,应用平地机进行补充拌和
③用平地机将拌和均匀的混合料按规定的路拱进行整平和整形,在整形过程中,应注意消除粗细集料离析现象
④用拖拉机、平地机或轮胎压路机在已初平的路段上快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整然后再用平地机进行整平和整形
(6)碾压
碾压时压路机前后两次轮迹须重叠0.4~0.5m
路基填筑到结构物附近,或铺筑到无法采用压路机压实的地方,应使用机夯、夯锤或其它有效夯具予以夯实
在摊铺上一层之前,每一层的压实度都必须经监理工程师验收
(7)横缝的处理
两作业段的衔接处,应搭接拌和
第一段拌和后,留5~8m不进行碾压,第二段施工时,前段留下未压部分与第二段一起拌和整平后进行碾压
(8)纵缝的处理
应避免纵向接缝
必须分两幅铺筑时,纵缝应搭接拌和
前一幅全宽碾压密实,在后一幅拌和时,应将相邻的前幅边部约30cm搭接拌和,整平后一起碾 压密实
3 施工要点 该路面底基层设计厚度20cm级配碎石层,按工艺流程图(见图1)施工
需要指出的是在摊铺每种规格材料之前,首先根据各种材料在集料中所占重量比及材料的松干密度、结构层设计厚度、最大干密度及要求的压实度计算出各种材料的松铺厚度
当级配碎石碾压成型后,要经常洒水养护,使其表面不干燥为宜,切记不宜洒水太多,以免积水浸泡路基
工艺流程见图1
4 施工过程质量控制要求 (1) 底基层施工质量要求与检测
①压实度达到96%以上
②平整度的允许偏差 为12mm,检查方法用3m直尺每200m抽查2处,每处10次
③ 纵断面高程允许偏差为+5mm、- 1 5mm,检查方法:用水准仪每200m测4处断面
④厚度允许偏差为10mm
⑤ 横坡允许偏差为± 0.3% ,检查方法:用水准仪每200m测4处断面
⑥ 外观表面平整,边线整齐,无松散现象
(2)压实度及弯沉检测
检测人员在压路机振动碾压4遍后开始用灌砂法检测压实度,合格后压路机快速静压1遍整平,不合格则继续碾压,每压l遍都要检测1次压实度,直至压实度合格为止,从而得到压路机的碾压遍数
碾压合格后,对底基层进行弯沉试验,检查弯沉值是否符合设计和规范要求
(3)碎石的质量控制
①碎石中针片状颗粒的总含量不超过20% ,且不含粘土块及有害物质
②用于底基层的碎石的最大粒径不超37.5mm,石料的压碎值不大于30%
③级配碎石施工时要满足下列要求:颗粒级配、塑性指数符合要求;配料要准确;混合料要拌和均匀,没有粗细离析
(4)备料、闷料及含水量的控制
在料场按施工级配配好料,然后用洒水车喷洒集料,集料的含水量应根据天气情况控制在比最佳含水量6.7%(由试验确定)大1%~2%左右,闷料时间应保证24小时以上
(5)上料
按试验段确定的松铺系数1.25,先计算好工地上每一个方格内需要的料量
然后用自卸车按量运料卸于指定的方格内,上料的顺序:从料厂出发,先远后近,由中至边
集料装车时,每车料的数量要基本相同;集料在路床上的堆放时间不宜过长
(6)摊铺
在上料后立即采用小型挖掘机和平地机共同摊铺集料,摊料的原则:由中心向两边,不超出所画方格边线,均匀摊铺,并用人工配合检查有无离析现象,如有,则用人工添加细料进行消除
对粗集料“窝、带”用添加细料与之拌合均匀的方法来消除;对细料“窝”则用添加粗料来消除
5 施工中常见的问题处理施工中常见的问题 主要为弯沉值达不到设计要求
造成的原因主要有以下2点:(1)下承层的有关指标达不到设计的要求
应采取换填、或翻挖改良土质等处理
(2)级配碎石质量控制的问题
应翻开不合格的级配碎石,加入5%的水泥或石灰拌和后重新碾压
6 施工中的几点体会 (1)施工前做好路床排水工作
合理安排施工时间,尽量避开雨季,因雨水会降低下承层的各项检测指标,并会使级配碎石的含水量过高,施工质量难以达到设计要求
若无法避开雨季时,则雨后要进行处理,待下承层和级配碎石的各项指标均达到要求后方可施工底基层
(2)施工前熟悉工程每一道工序的操作工艺和质量要求,并在施工的过程中严格按规范要求去认真落实,就能做出合格的产品
(3)底基层正式施工前,必须先作好试验段,以确定合理的机械配置、松铺系数、及最少碾压追数,用以指导施工
试验段的长度不宜小于200m,对不同性质的材料应分别进行试铺
(4)级配碎石在料场时,必须充分洒水、闷料
时间不得小于24小时,含水量应大于最佳含水量
(5)据施工地段任意抽测的数据统计得知,平均松铺系数1.25完全能满足施工要求
当压路机振动碾压6遍后,采用灌砂法检测压实度合格,同时弯沉也能满足设计及规范要求
(6)底基层施工,按松铺系数1.25控制摊铺厚度,摊铺过程中用平地机粗平配合人工整平,以达到较好的平整度
粗平后先用压路机静压二遍,再将凹凸不平的部位用人工整理,然后用机械振动压实,最后用人工精平细部,压路机静压抛光,以得到平整、光滑的表面
总之,级配碎石底基层只要严格按照上述施工技术要求与质量控制标准施工,是完全能确保工程质量的,但是随着公路等级的提高,施工技术及质量控制将会不断改进和完善
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看
工程概算投资的指标分为:建筑工程、临时工程、独立费用、基本预备费、占地补偿费和环境保护投资
注意,小型堤防工程一般是不包括通常工程里面的机电与安装投资和金属结构投资的
而静态总投资需要单独划分,最终应附上详细的工程投资概算表
1.2主要工程量汇总表 对于主体工程的主要工程量一般为:石方明挖、石方明挖、土石填筑、混凝土工程和砌石工程
应附主要工程量汇总表
1.3主要材料量汇总表 主体工程主要材料量一般为:水泥、碎(卵)石、砂、条石、炸药、汽油和柴油,应附主要材料量汇总表
2.概算编制原则及依据 2.1工程概算编制的规定及办法 (1)《水利工程设计概(估)算编制规定》、《水利建筑工程预算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》
(2)国家物价局、建设部发布《关于工程建设监理费有关规定的通知》
(3)国家计委发布的《关于建设项目前期工作咨询收费暂行规定的通知》
(4)各省市物价局关于转发国家计委的《招标代理服务收费管理暂行办法》
(5)各省市物价局、发改委、建设委员会的《工程建设中介服务收费管理实施办法》
(6)各省市物价局、财政局的《重新核定水利部门行政事业行收费标准的办法》
(7)工程设计文件及图纸
2.2人工工资标准的确定原则及依据 堤防工程属防洪及引水工程,地区类别按六至十一类工资区计算,其中工长:4.42元/工时,高级工:4.07元/工时,中级工:3.47元/工时,初级工:1.94元/工时
2.3主要材料预算价格 水泥从就近出产合格水泥的厂家购买,原价按出厂价计算
砂石料从当地料场购买,原价参照市场综合价计算
材料运输费用按当地市场综合价计算
材料采购保管费按3%计算
2.4主要设备价格及施工风、水、电、单价 主要设备价格参照市场综合价计算
施工用风:根据施工组织设计提供的资料,现阶段堤防工程施工用风单价一般为0.15-0.20元/m3
施工用水:根据施工组织设计提供的资料,现阶段堤防工程施工用水单价一般为0.90-1.20元/m3
施工用电:根据施工组织设计提供的资料,现阶段堤防工程工程用电一般为场外供电,用基本电价加输变电损耗及设施摊销费后计入工程电价
用电单价一般为0.70-1.00元/kwh
2.5其他直接费、现场经费、间接费、税金 对于小型堤防工程,其费率一般为:其他直接费为2.3%
现场经费:土石方工程为4%,砌石方工程为4%混凝土工程为8%,灌浆及锚固工程为7%,其他工程为5%
间接费费率:土石方开挖为6%,砌石方工程为4%,混凝土工程为4%,灌浆及锚固工程为7%,其他工程为7%
企业利润为5%
税金为3.22%
2.6独立费用和基本预备费 按编规并结合已成工程经验计列
基本预备费按工程一至四部分投资合计的5%计取
这些都应在后附表中体现
3.社会效益 堤防工程建成后,必须显著提高场镇的设防标准,并满足《防洪标准》(GB50210-94)要求,真正起到了防洪保安作用,稳定当地社会的民心,同时美化规范场镇,符合场镇长远的规划发展,要有利于吸引更多、更好的外来资金投资建设当地场镇,要有显著的社会效益
4.经济效益分析依据 经济评价的依据有国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》;水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》(8L72-94);水利部颁发的《已成防洪工程经济效益分析与评价规范》(SL206-98);国家和地方现行财税政策;堤防工程概算总投资额
国民经济评价中的项目固定资产投资由投资概算静态总投资调整得来,即概算静态总投资剔除属于国民经济内部的转移支付
扣除计划利润及税金后的固定资产投资
5.国民经济分析与评价 5.1年运行费的计算 年运行费包括工程维护费、材料费、职工工资及福利费、住房公积金、养老保险及其他费用
参考水利部1995年颁布的水利堤防工程年运行费率标准的规定和各省市类似工程确定
(1)工程维护费:按建筑工程投资的1%计算; (2)工资及福利费:按工程管理人员人数,职工工资每人每年的工资数,且福利费按工资总额的14%提取,住房公积金及养老保险分别按工资总额的8%和17%提取
(3)其他费用:按以上(1)和(2)费用之和的15%估算
5.2流动资金的估算 流动资金是维持工程正常运行所需购置材料、燃料、备品、备件和支付职工工资的周转资金,参照类似工程分析确定,流动资金按年运行费的10%考虑为1.2万元
流动资金在工程发挥效益时投入,并于计算期末一次回收
5.3固定资产余值 堤防工程一般在计算期末已无固定资产余值
5.4防洪效益计算 堤防工程建成后防护对象有场镇、工矿企业、市政道路等设施
随着场镇国民经济迅猛增长,堤防工程保护范围的效益增长相当快,效益增长率平均暂按5%估算
5.5整治河道、水土保持的效益计算 堤防工程建设后将使岸线变得平滑顺畅、岸坡稳固牢靠,对固化河道、稳定河势有积极作用
一般可估计每年将减少约40%的泥沙冲向下游,清淤可按40元/m3计算每年减淤产生的效益
5.6经济效果分析 现阶段可以2007年初为基准年,正常运行期取50年,社会折现率同时采用12%和7%计算
在经济计算期内,效益增长率均暂按5%计
对于国民经济指标,按规范要求应提供:内部收益率EIRR≥7%、社会折现率分别为7%和12%时的经济净现值ENPV≥0、社会折现率分别为7%和12%时的经济效益费用比EBCR≥1
如果以上指标均能满足要求,那么该项目的国民经济评价就是合理、可行的
5.7敏感性分析 以效益费用单项指标浮动和两项指标同时浮动,浮动幅度分别为-15%和±10%进行,在计算中,如果费用和效益指标在考察范围内单独浮动或同时浮动,各项国民经济指标均能满足规范要求,那么,该工程就具有较强的抗风险能力