预制场硬化层再利为路面结构层施工工法.pdf

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1、1 1、工法内容工法内容 2预制场硬化层再利用为路面结构层施工工法预制场硬化层再利用为路面结构层施工工法 1、前言1、前言 受场地及地方征地限制，桥梁预制场建设在主线路基上。梁板预制结束后，对预制场硬化层常规处理方法是需要破除掉预制场的台座和砼硬化层，整平至路基顶层面标高，验收合格后方可施工路面层，耗费大量的人力、物力，影响工期。且拆除硬化层会造成大量弃渣，弃渣堆放不仅占用土地，也造成环境污染。为此，从保护环境、节约资源、缩短工期、减少建筑垃圾等角度出发，中交一公局桥隧工程有限公司广东省龙川至怀集公路 TJ15 标，通过对预制场硬化层作为路面结构层再利用进行立项研究，使硬化层作为路面结构中的垫

2、层及底基层，从而达到减少征地，缩短工期，节约工程造价的目的。通过在预制场硬化层再利用路面结构层施工过程中总结，编制了预制场硬层再利用为路面结构层施工工法,为今后类似工程施工提供参考和借鉴。本工法的关键工艺具有较强的实用性、成熟性与可靠性，因此本工法的关键技术研究于2017 年 7 月通过中国公路建设行业协会组织鉴定为国内先进水平，并且获得2017 年上半年中国公路建设行业协会科技创新成果三等奖。2、工法特点2、工法特点 2.1 除台座外硬化层不需凿除，缩短预制场场地清理时间。2.2 硬化层能再利用，减少资源浪费。2.3硬化层直接作为路面结构垫层及底基层，为加快路面施工创造有得条件。3、适用范围

3、3、适用范围 该工法适用于路基上预制场。预制场选址要求横坡 3%以内，纵坡 1.5%以内。4、工艺原理4、工艺原理 路基回填至路基顶面设计标高以下 10cm 后，先铺筑 20cm 级配碎石，再采用325cmC25 水泥混凝土硬化。预制场梁体预制吊装完成后，拆除台座，整平场地，20cm 级配碎石作为路面结构层中的垫层，25cm 水泥混凝土硬化层作为路面结构层的底基层使用。5、施工工艺流程及操作要点5、施工工艺流程及操作要点 5.1 施工顺序 路基填筑（或开挖）路床验收 级配碎石垫层施工 C25 砼硬化层施工 预制台座施工 梁板预制 预制梁板施工完毕后凿除台座 修整砼硬化层 砼硬化层验收 5.2

4、施工要求 5.2.1 路基填筑（或开挖）经过力学结构计算与经济分析，硬化层方案为：20cm 未筛分碎石+25cmC25混凝土。因标准路面垫层厚度为 15cm，底基层为 20cm，因此路基回填或开挖至路基顶面设计标高以下 10cm 后。5.2.2 路床验收 桥梁预制场硬化层作为路面结构层再使用，由于制梁及运梁的需要，路基的强度及稳定性应满足相应技术要求，避免出现不均匀沉降现象。预制场施工前应对路基进行验收检测，根据公路路基施工技术规范（JTGF10-2006）的质量标准，并考虑预制场硬化层利用的要求，主要对预制场路基的压实度、弯沉、平整度等项目进行检测。5.2.3 级配碎石及硬化层施工 桥梁预制

5、场再利用工程中，在土基和硬化层之间设置级配碎石垫层，不仅能起到隔水、排水作用，改善土基的水稳状况，还可以扩散荷载，减少土基变形。级配碎石除了具有合理的级配外，垫层的厚度、密实度也应严格控制，同时作为路基结构层其平整度应符合要求。未筛分碎石需按照公路路面基层施工技术规范（JTG/T F20-2015）进行试验，合格后立能使用。技术要求：最大粒径不超过 53mm；针片状含量不超过20%；压碎值不大于 30%；级配符合规范对未筛分碎石的要求等。（1）准备下承层对已验收合格的路基表面进行清理，并洒水后用压路机碾压若干遍，确保下承层表面清洁、平整、密实。4（2）测量放样开始铺筑前一天进行测量放样，根据松

6、铺系数算出松铺厚度，决定导向控制线高度。（3）垫层铺筑垫层采用自卸卡车运输，推土机精平，平地机精平，先边后中，先慢后快的原则进行碾压，采用 20t 振动压路机碾压 6-8 遍，头两遍以采用 1.51.7km/h为宜，以后用 1.82.2km/h。相关检测指标详见本工法第 7 节质量控制及质量标准。5.2.4 混凝土硬化层施工（1）施工准备铺筑硬化层前，应对垫层进行整修，检测垫层的标高、平整度、压实度等、均符合要求后方可施工，如有不合格处应予以整修。混凝土摊铺前，垫层表面应洒水湿润，以免混凝土底部水分被干燥碎石垫层吸去。（2）测量放样与支立模板根据设计要求测量放样。在处理好的垫层上，清扫杂物及浮

7、土，然后再支立模板，模板高度与路面高度相齐平。模板顶面用水准仪核查其标高，不符合时予以调整，施工时应经常进行校验，严格控制模板标高和平面位置。（3）铺筑混凝土一般直接将混凝土倒入安装好侧模板的路槽内，并人工找补均匀。振捣时先用插入式振捣棒振捣，再采用平板振捣，振捣时应辅以人工找平，并应及时检查模板，如有下沉、变形或松动应及时纠正。用振捣梁振捣时，其两端应搁在两侧纵向模板上或搁在已浇好的水泥板上，作为控制硬化层标高的依据。振捣梁振捣过程中，多余的混凝土随振捣梁的行走前进而刮去，低陷处应补足振实。为了使混凝土表面更加平整密实，用铁滚筒再进一步整平，效果更好，并起到收水抹面的效果。（4）接缝施工横向

8、缩缝 5m 一道，混凝土达到 50%后，采用切割机进行切割，深度5cm-6cm，宽度 6mm-8mm，采用沥青橡胶材料填缝。（5）养护当混凝土表面有相当硬度时，一般用手指轻压无痕迹，就可用湿草垫或湿麻5袋覆盖，并适时洒水养护。（6）防水处理为防止雨水及预制梁养生水浸入路基，影响路基稳定性。场地硬化时需做好纵横向排水措施，在每个台座之间两侧沿路基纵坡设置 10cm6cm 排水明沟，在每排台座之间沿路基横坡设置 20cm20cm 排水明沟，将施工用水和雨水排出预制场外，减少场地积水，如下图 4.3 所示。所有排水最后沿纵向排水沟（排水沟40cm30cm）引入沉淀池及过滤池进行处理。排水沟用红砖进行

9、砌筑，地面采用M7.5 砂浆进行抹面，排水通畅，做到雨天场地不积水、不泥泞、晴天不扬尘。图 5.1 预制场内排水明沟 5.2.5 预制台座施工 考虑 20m、25m 梁台座与 30m 梁台座共用，台座按长 30.5m 设置，宽 88cm，台座面层砼标号为 C25，按厚度 25cm 起沿路基纵坡加厚保持台座顶面水平；基础为 C25 砼，厚 25cm。纵向两侧预埋 5#槽钢与台座平齐做预留密封槽，顶面铺设 6mm 钢钢板，边缘与预埋槽钢焊接，并打磨平整，顶面向下 15cm 横向预埋30PVC 管，间距 50cm，作为模板对拉孔。为便于箱梁起吊作业，在台座两端1.1m 处各留长 20cm 的预留槽，

10、槽口上铺活动钢板。5.2.6 梁板预制 台座左右两侧及前后方向硬化层有高差，给梁板模板安装带来了一定难度。采用在模板底部在模板底部通过加底托的方式进行调节，确保模板安装在同一水平面上。6图 5.2 台座横向方向存在高差图 5.3 台座纵向方向存在高差图 5.4 预制梁模板安装采取措施：在模板背楞处安装底托5.2.7 凿除台座 预制梁板结束后，采用破碎锤对台座进行凿除。凿除过程中，防止对硬化层造成过大破坏。5.2.8 修整混凝土硬化层 对台座凿除过程中破损混凝土及水沟用同标号混凝土进行修复。5.2.9 砼硬化层验收 对混凝土硬化层进行验收检测，检测项目包括表观状况、砼板厚度、砼弯拉强度、平整度等

11、。6、材料与设备6、材料与设备 6.1、材料 常规材料，C25 砼、级配碎石。76.2 主要施工机械设备 主要施工机械设备一览表 表 6.2 序号 机械设备名称 型号 数量 备注 1 推土机 山推 160 1 台 2 挖掘机 PC220 1 台 3 平地机 PY220 1 台 4 压路机 常林 26T 2 台 6.3、劳动力组织情况表 表 6 劳动力组织情况表 劳动力类型（工种）人数 机械操作手 8 技术员、试验员 4 安全员 1 施工员 4 合计 17 7 7、质量控制、质量控制 7.1 路基 根据公路工程质量检验评定标准JTG F801-2012 要求，路床质量标准、检测方法及频率见表 7

12、.1。表 7.1 预制场硬化层路基验收检测项目及质量标准 检测项目 质量标准 检测方法 检测频率 压实度 96%灌砂法 每 200m 测 2 处 平整度 15mm 3m 直尺 每 200m 测 2 处10 尺 弯沉 不大于设计值 贝克曼梁测定 单幅每 20m 测 1 处，每处测左右轮 宽度 设计要求 钢尺 每 200m 测 4 处 横坡 0.3%水准仪 每 200m 测 4 个断面 高程+10，-15 水准仪 每 200 m 测 4 个断面 8 图 7.1 路床压实度检测 图 7.2 路床平整度检测 图 7.3 路床弯沉检测 97.2 碎石垫层 根据公路工程质量检验评定标准JTG F801-2

13、012 要求，级配碎石垫层质量标准、检测方法及频率见表 7.2。表 7.2 预制场硬化层级配碎石垫层验收检测项目及质量标准 检测项目 质量标准 检测方法 检测频率 压实度 96%灌砂法 每 200m 测 4 处 厚度-25mm 挖坑法 每 200m 测 2 处 平整度 12mm 3m 直尺 每 200m 测 2 处10 尺 宽度 设计要求 钢尺 每 200m 测 4 处 横坡 0.3%水准仪 每 200m 测 4 个断面 高程+5，-20 水准仪 每 200 m 测 4 个断面 图 7.4 级配碎石摊铺 10 图 7.5 级配碎石垫层施工 7.3 水泥混凝土硬化层 根据公路工程质量检验评定标准

14、JTG F801-2012 要求，硬化层检测方法及频率见表 7.3。表 7.3 预制场硬化层验收检测项目及质量标准 检测项目 质量标准 检测方法 检测频率 宽度 设计要求 钢尺 每 200m 测 4 处 弯拉强度 4MPa 钻芯劈裂法 每 200m 钻 2 处，每外钻取 1 个150mm芯样 厚度-10mm 钻芯法 每 200m 钻 2 处 平整度 12mm 3m 直尺 每 200m 测 2 处10 尺 横坡 0.3%水准仪 每 200m 测 4 个断面 高程+5，-15 水准仪 每 200 m 测 4 个断面 缩缝 缝深 5-6cm，宽6-8mm，沥青橡胶填缝 现场掏缝 每 200m 测 4

15、 处 11 图 7.6 砼硬化层施工 8 8、安全措施、安全措施 8.1 本工法执行国家、交通部有关安全技术规范、规程。8.2 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。8.3 建立完善的施工教育培训制度，持之以恒地开展工前安全技术交底。8.4 定期组织机电设备、车辆安全大检查。对检查中查出的安全问题按照“四不放过”原则进行调查处理，防止机械事故的发生。8.5 材料的运输路线应合理布置并须设置必要的安全

16、警示标志。8.6 各种机械操作人员和车辆取得操作合格证，不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理。8.7 操作人员按照机械说明规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。8.8 保持机械操作室整洁，严禁存放易燃易爆物品。不酒后操作机械，机械不带病运转、超负荷运转。8.9 所有参建职工均进行岗前安全教育，要认真学习，做到人人熟知，并始终贯穿在施工全过程中。128.10 特殊岗位和技术工种，如安全员、工班长、机械操作员等，要进行岗前培训，经考试合格后，执证上岗。8.11 齐配足劳动安全防护用品，确保安全防护。严禁酒后上岗，严禁疲劳上岗。

17、8.12 施工运输车辆必须严格遵守城市和公路交通规则，文明行车。9 9、环保（节能）措施、环保（节能）措施 9.1 成立以项目经理为组长的环境保护领导小组，贯彻执行环境保护法规及国家、地方政府对环境保护、水土保持的方针、政策。结合工程实际情况，制定严格的环境保护设计方案，严格按照批准文件实施。9.3 严格按规范施工，施工便道经常洒水清扫，防止尘土飞扬，并有专人整修便道，小问题人工处理，大问题机械整修。加强工地施工用水和生活用水、用电的管理工作，按区安装总水、电表及分表，做好各工区用电、用水记录，减少浪费。9.4 合理安排施工作业时间，在靠近居民区、宿营区，夜间不安排噪音大的机械施工。如果施工，

18、必须采取加快进度和采用隔音、消音装置或缓冲垫等措施减少噪音。9.5 建立奖罚制度，对文明施工保持好的作业队和个人奖励，对不好的作业队和个人进行处罚。9.6施工机具统一在确定场所内摆放，标识牌标明每一类施工机具摆放地点。9.7 所有施工机具保持整洁机容，每天进行例行保养。9.8施工中的产生的废渣等按照地方有关部门的规定，运输到制定地点处理，不得随意乱倒混凝土渣。1010、资源节约、资源节约 节约弃渣场地约 3 亩，减少占用农田，减少弃渣对环境造成污染。同时可以减小施工周期，有利于更早的通车。1111、效益分析、效益分析 龙怀高速 TJ15 标路基上的预制场硬化层的再利用可节约费用 152.1 万

19、元，同时预制场可节省清理工期约 20 天，为加快路面施工，减小施工周期，提前开13放交通创造了有利条件。减少了施工弃渣的产生，最大限度的利用弃渣，大大减小了对环境的破坏，符合我国可持续发展的战略目标。同时对路面质量而言，由于利用混凝土硬化层代替路面垫层或底基层，整体性更好，且有效预防路面不均匀沉降的产生，同时提高了路面结构层质量，经济效益计算结果见表 11.1 表 11.1 经济效益计算结果表 项目 工程量 单价/元 合计/万元 备注 节省的 25cm 厚水泥稳定碎石层 1.56 万 m2 59.8 93.3 节省的清理费用 0.25*1.56 万 m3 120 46.8 节省的弃渣征地费用

20、3 亩 40000 12 节省总计 152.1 1212、项目应用实例、项目应用实例 12.1 工法应用于广东省龙川至怀集公路 TJ15 合同段。工程为高速公路施工，全长 7.64 公里，本项目位于广东省河源市连平县陂头镇，全线共 343 片梁，设置 1 个预制场。受征地及地形限制，预制场设在主线路基上。项目于 2015 年 7 月开工建设，项目目前未竣工，但预制梁于 2017 年 1月上旬安装完成，梁场段硬化层均于 2017 年 1 月下旬完成交验。通过使硬化层作为路面结构的垫层及底基层，节约工程造价，减少征地，缩短工期。图 12.1 龙怀 15 预制场硬化层再利用为路面结构层 12.2 工法应用广东云浮（双凤）-罗定（榃滨）高速公路 14广东云浮（双凤）-罗定（榃滨）高速公路，全线长 64.8km，起点位于支浮市郁南县东坝镇的双凤管理区，与广西境内的筋竹-岑溪高速公路相接。全线有特大桥 1 座、大桥 58 座、中小桥 6 座、桥梁总长 19864m，预制梁板约 8000 片。云罗高速全线地势起伏较大，交通运输极不方便，受场地限制，全线设置预制场18 个。通过预制场硬化层再利用为路面结构层，收到了节约工期、降低工程造价、环保施工显著的经济效益和社会效益。该工程于 2009 年 7 月开工建设，2012 年 12 竣工。图 12.2 广东云罗高速预制场硬化层再利用为路面结构层