砂砾石碾压试验施工方案

一、工程概况................................................................................................................ 2 二、编制依据................................................................................................................ 2 三、施工前准备工作.................................................................................................... 2 四、砂砾石碾压............................................................................................................ 4 五、成果整理................................................................................................................ 5 六、施工人员及机械投入情况.................................................................................... 5

砂砾石碾压试验施工方案

一、工程概况

1.1 概述

南水北调中线一期总干渠湍河渡槽位于河南省邓州市小王营～冀寨之间的湍河上。渡槽槽身为相互的3槽预应力混凝土U型结构，单跨40m，共18跨，单槽内空尺寸（高×宽）7.23m×9.0m。湍河渡槽主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。湍河渡槽设计流量为350m3/s，加大流量为420m3/s。由于其槽身结构新颖，受力复杂，结构尺寸位居国内同类工程之首，工程实例不多，设计亦无相应规范可依，工艺复杂，历次审查、咨询都备受专家和领导关注。为验证并优化设计、选择合理的控制标准、完善施工工艺、合理安排施工进度、促进大型渡槽设计及施工技术进步，需要开展1:1模型试验。 1.2 施工概况

槽身1:1仿真模型拟定于左岸▽135平台进行，其地基处理采用砂砾石换填的方式。基础底板以下为砂砾石料换填区，底板以上为开挖料回填区。要求砂砾石级配良好，不含植物残体、垃圾等杂物，相对密度不小于0.75，且承载力特征值不小于220Kpa。虽然砂砾石混合料作为一种填料正在越来越广泛的应用于工程中，但是关于砂砾石压实特征的研究还很少，多数还处在探索阶段。因此，本工程采用砂砾石填筑生产性试验，确定砂砾石松铺厚度，压实遍数及压实机械参数，为制定最佳施工工艺流程提供依据。

二、编制依据

2.1 湍河渡槽施工招标文件

2.2 湍河渡槽1:1仿真试验模型模型结构图 2.3 JTJ034公路路面基层施工技术规范

三、施工前准备工作

3.1 土工试验

项目部试验室根据招投标文件及施工图纸相关技术、规范要求对本工程填筑砂砾料在料场进行取样，并进行了土工试验。本次选料为张坡料场砂砾石料，试

验检测的主要内容有：最大干密度（2. 09kg/L）、最小干密度(1.82kg/L)、颗粒大小分析、含水量、含泥量试验检测，根据试验成果可判定张坡料场砂砾石料的各项指标满足相关要求。 3.2 施工地布置

根据现场实际情况，拟定1:1仿真试验模型场地位于左岸▽135平台。用全站仪放样定出1：1仿真试验模型施工区域。在其施工区域旁边用全站仪放样定处一块35m×25m左右的平地作为砂砾石碾压试验场地，前用ZL-50装载机将试验区域表层淤泥、腐殖土等不合格土及草皮、树根、建筑垃圾等杂物清除。然后用白石灰将碾压区域地划分为①、②、③、④块场地。在试验场地外1.5m处打木桩，木桩上标示刻度以控制每层铺料厚度。

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施工场地布置图

3.3 碾试验相关参数

碾压机具技术参数

振动碾型号 振动方式 工作质量 静线荷载功率 (kw) 碾轮宽 (mm) 2130 振幅 (mm) 振频 (HZ) 激振力 (kN) 8（T） (N/cm) 20 460 柳工单钢轮622型压路机 单轮 888128 2/1 30/32 400/210 填筑碾压试验场次安排表

序填筑材料 铺料法 松铺厚度（cm） 碾压遍次 碾重 行走 碾压方式 号 速度 进退错距法碾压 1 砂砾石 进占法 30、35、40、55 2、4、6、8 20t 2～3km/h 试验块表面布置

层 厚：30cm 碾压遍数：无振2层 厚：35cm 碾压遍数：无振2遍层 厚 40cm 碾压遍数：无振2遍+2、4、6、8遍 试验面积： 20m×8m 层 厚：45cm 碾压遍数：无振2遍+2、4、6、8遍 试验面积： 20m×8m 遍+ 2、4、6、8遍 +2、4、6、8遍 试验面积： 20m×8m 试验面积： 20m×8m 四、砂砾石碾压

场地整平→卸料→推平→静碾→层厚测量→振动碾压→碾压过程的沉降测量→干密度→…→进行上层填筑施工→承载力检测。 4.1 填筑基本工艺

① 准备：a、填筑前在有效碾压场范围内选定沉陷观测点，测量记录试验场地的高程，测点间距2m×2m；b、用白灰画出试验区范围及机械进出场的方向；c、在碾压场周边间距4m打入木桩，并在木桩上准确标示控制高程，以控制铺料厚。

② 卸料：自卸车卸料采用进占法卸料。易将大石推至铺料前沿的下部，细颗粒料填入大颗粒料上部空隙，易混合均匀，表面平整，方便车辆通行。

③ 平料：采用推土机推平至预定厚度及平整度，必要时辅以人工耙平，达到起伏差和平整度的要求。用水准仪初步观测并控制其铺料的厚度。 4.2 碾压基本工艺

① 根据画好的碾压路线实行振动碾压，施工人员进行车辆指挥，按预定遍数进行。碾子必须在场外起振，达到正常运转之后，方可驶入试验场内，进出场一个循环按振动碾压两遍计。先进行两遍静碾，然后采用20t振动碾进行二、四、六、八遍振动碾压。振动碾采用前进后退错距法碾压作业。碾迹重叠控制在100cm，行车速度控制在2km/h～3km/h。

② 用全站仪测量沉陷观测点高程，与压前相应点高程之差即为碾压沉陷值（压缩量），振动碾压开始后既进行测量，每振碾2遍后测量对应点的沉降量。

③ 终碾后，根据规范要求在每个碾压区挖坑，采用“灌砂法”进行干密度检测。

④将试坑均匀回填原坑，并碾压密实。继续上一层砂砾石填筑、碾压。 ⑤ 用全站仪控制填筑高程，当砂砾石填筑至设计高程后，采用“动力触探”的方法对基础承载力进行检测。 4.3 检测基本工艺

① 沉陷测量：采用全站仪测量，测点网格2m×2m，精度±1mm；

② 铺料厚度：采用水准仪控制，每层铺料分别控制在30cm、35cm、40cm、45cm左右；

③ 干密度测定：采用“灌砂法”检测；

④ 基础承载力检测：采用 “动力触探法”进行基础承载力检测，要求基础

承载力不小于220KPa；

五、成果整理

5.1 实验员将现场进行“灌砂法”的各类数据分组进行统计、计算每层的相对密度。并将最终成果转交工程技术部。

5.2 测量人员将每块碾压区每层碾压的沉降值整理，并将最终成果转交工程技术部。

5.3 技术人员根据各部门提供的碾压试验相关成果，进行统计、分析。为编制砂砾石换填施工方案提供依据。

六、施工人员及机械投入情况

人员配备情况

序号 1 2 3 4 5 6 工种 现场总指挥 技术人员 施工员 实验员 测量员 汽车司机 人数 1 1 2 4 2 3 备注 全权负责试验现场的指挥协调工作 负责现场技术问题的协调解决工作 负责施工现场各工序协调工作 负责施工过程中的各项检查工作 负责边线和高程控制工作 序号 7 8 9 10 11 工种 装载车司机 反铲司机 推土机司机 振动碾司机 辅助工 人数 1 1 1 1 4 备注 指挥车辆、辅佐推土机局部人工平整 机械配备情况

序号 1 2 3 4 5 7 8 9 10 机械名称 自卸汽车 推土机 装载机 振动碾 反 铲 全站仪 水准仪 钢尺 动力触探仪 规 格 斯太尔15T TY220 柳工ZL-50 柳工622 1.6m / / / / 3单位 辆 台 台 台 台 台 台 把 套 数量 3 1 1 1 1 1 1 2 1 备 注