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1、一级建造师(公路实务)路基工程案列施工工序及材料、机械要求【案例1B411015】1.背景某高速公路M合同段(K17+300K27+300),主要为路基土石方工程,本地区岩层构成为泥岩、砂岩互层,抗压强度40MPa左右,地表土覆盖层较薄。在招标文件中,工程量清单列有挖方2400000m3(土石比例为6:4),填方2490000m3,填方路段填料由挖方路段调运。考虑到部分工程量无法准确确定,因此采用单价合同,由监理工程师与承包人共同计量,土石开挖综合单价为16元/m3。施工过程部分事情摘要如下:事件1:施工单位开挖路基后,发现挖方土石比例与设计文件出入较大,施工单位以书面形式提出设计变更,后经业
2、主、监理、设计与施工单位现场勘查、洽商,设计单位将土石比例调整为3.4:6.6,变更后土石方开挖综合单价调整为19元/m3。经测算,变更后的项目总价未超过初步设计批准的概算。事件2:在填筑路堤时,施工单位采用土石混合分层铺筑,局部路段因地形复杂而采用竖向填筑法施工,并用平地机整平每一层,最大层厚40cm,填至接近路床底面标高时,改用土方填筑。2 .问题(1)指出填筑路堤施工方法存在的问题,并提出正确的施工方法。(2)针对该路段选择的填料,在填筑时,对石块的最大粒径应有何要求?3 .分析与答案(1)不应采用推土机整平。因含石量为66%,整平应采用大型推土机辅以人工进行。不应采用竖向填筑法。土石路
3、堤只能采用分层填筑,分层压实。(2)土石混合料中石料强度大于40MPa左右属于中硬材料,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的23o解析:(二)填石路堤施工技术、1.填石路堤施工工艺流程(如图1B411015-2所示)2.填筑方法(1)竖向填筑法(倾填法):以路基一端按横断面的部分或全部高度自上往下倾卸石料,逐步推进填筑。主要用于二级及二级以下,且铺设低级路面的公路,也可用在陡峻山坡施工特别困难或大量以爆破方式挖开填筑的路段;以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。该方法施工路基压实、稳定问题较多。(2)分层压实法(碾压法):自下而上水平分层,逐层填筑,逐层压实
4、,是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段,按施工工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是:在路基面以下O.5m为第一级台阶,0.5L5m为第二级台阶,L53.Om为第三级台阶,3.Om以下为第四级台阶。四个作业区段如图1B411015-2所示。施工中填方和挖方作业面形成台阶状,台阶间距视具体情况和适应机械化作业而定,一般长为100m左右。填石作业自最低处开始,逐层水平填筑,每一分层先是机械摊铺主骨料,平整作业铺撒嵌缝料,将填石空隙以小石或石屑填满铺平,采用重型振动压路机碾压,压至填
5、筑层顶面石块稳定。(3)冲击压实法:利用冲击压实机的冲击碾周期性、大振幅、低频率地对路基填料进行冲击,压密填方。它具有分层法连续性的优点,又具有强力夯实法压实厚度深的优点。缺点是在周围有建筑物时,使用受到限制。(4)强力夯实法:用起重机吊起夯锤从高处自由落下,利用强大的动力冲击,迫使岩土颗粒位移,提高填筑层的密实度和地基强度。该方法机械设备简单,击实效果显著,施工中不需铺撒细粒料,施工速度快,有效解决了大块石填筑地基厚层施工的夯实难题。对强夯施工后的表层松动层,采用振动碾压法进行压实。(三)土石路堤施工技术1 .填料要求土石混合料中石料强度大于20MPa时,石块的最大粒径不得超过压实层厚的2/
6、3;当石料强度小于15MPa时,石料最大粒径不得超过压实层厚,超过的应打碎。2 .填筑方法土石路堤不得采用倾填方法,只能采用分层填筑,分层压实。宜用推土机铺填,松铺厚度控制在40Cnl以内,接近路堤设计标高时,需改用土方填筑。3 .土石路基施工要求(1)压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机。(2),施工前应根据土石混合材料的类别分别进行试验路段施工,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。(3)土石路基不得倾填,应分层填筑压实。(4)碾压前应使大粒径石料均匀分散在填料中,石料间孔隙应填充小粒径石料、土和石渣。(5)压实后透水性差异大的的土
7、石混合材料,应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑;如需纵向分幅填筑,应将压实后渗水良好的土石混合材料填筑与路堤两侧。(6)土石混合材料来自不同的料场,其岩性或土石比列相差较大时,宜分层或分段填筑。(7)填料由土石混合材料变化为其他填料时,土石混合材料最后一层的压实厚度应小于300三,该层最大填料粒径宜小于15Omnb压实后,该层表面应无孔洞。(8)中硬、硬质石料的土石路堤,应进行边坡码砌,码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路堤填筑宜基本同步进行。软质石料土石路堤的边坡按土质路堤边坡处理。(9)中硬、硬质石料的土石路堤,施工过程中的每一压实层,可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数,控制压实过程;用试验路段确定的沉降差指标,检测压实质量。其路基成型后质量应符合填石的规定。(10)软质石料填筑的土石路堤,应符合土质路堤的相关规定。