天然砂砾填筑施工方案

一、工程概况

沁河河口村水库位于黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处，下距五龙口水文站约9km，属河南省济源市克井乡，是控制沁河洪水、径流的关键工程，也是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分。

河口村水库属大（2）型水库，按五百年一遇洪水设计、五千年一遇洪水校核，是座以防洪为主，兼顾供水、灌溉、发电、改善生态，并为黄河干流调水调砂创造条件的水库。

1#道路桩号起始于K0+000，与现有外线道路终点相接，路线朝东南方向前行，经过业主营地后右转，跨过沁河后与2#公路相接，终点桩号为K1+099。 1#道路标（合同编号：HSKG08-004）主要包括路基工程、排水涵工程。路基工程：路线全长1.099km。全线为泥结碎石路面。

二、编制依据

依据《厂矿道路设计规范》GBJ22－87、《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034－2000）等进行。

三、天然砂砾施工工艺

天然砂砾施工工艺流程如图所示

检施施 查 工 工 验收 准 放 洒水湿润 整 运 输 摊 铺 洒水湿润 碾 基 备样层

平压 天然砂砾施工流程

四、准备工作

1、机械投入

①大宇-240挖掘机2台、东风-28自卸汽车6辆、KS-160推土机1台。 ②洒水机械：东风ZW－50洒水车1部。 ③压实机械：ST-20振动碾1台。 ④小范围夯实机具：手持式汽夯1台。 2、人员投入

管理和技术人员15人，技工和普工45人。 3、室内试验

在料场现场取样，委托河南科源水利建设工程检测有限公司对砂砾料进行试验检测。（试验报告见附件一） 4、室外碾压参数的确定

为确定机械组合、压实机械规格、铺料厚度、压实遍数，选择K0+840-K0+940作为试验段。（试验方案及成果见附件二） 5、其他准备工作

1、土基、垫层、底基层经过自检合格、报请监理单位检验、签字认可后，再铺筑。

2、材料进场前，应及早检查其规格和品质，不符合技术要求的不得进场。材料进场时，检查其数量，并按指定材料堆放处堆放，而且还应按规定项目对其抽样检查，其抽样检查结果，报监理单位。

3、天然砂砾基层正式施工、应铺筑试验段，其目的： （1）确定集料的配合比例；

（2）确定材料的松铺系数； （3）确定标准施工方法；

①集料数量的控制；②集料摊铺方法和适用机具；③合适的拌和机械、拌和方法、拌和深度和拌和遍数； ④含水量的控制方法；⑤整平方法；⑥压实机械的选择和组合、压实的顺序、速度和遍数；⑦拌和、运输、摊铺和碾压机具的协调和配合；⑧压实后的检查方法； （4）确定每天作业段的长度； （5）确定一次铺筑的合适厚度；

4、基层表面应平整、坚实，没有任何松散的材料和软弱地点。 5、基层的平整度和压实度应符合设计的规定。

6、土基不论路堤或路堑，全部使用振动碾进行碾压检验（压6~8遍）。在碾压过程中，发现土过干、表层松散，应适应洒水；如土过湿、发生“弹簧”现象，采取挖开晾晒、换土、掺石灰或粒料等措施进行处理。

7、对于基层，根据压实度检查（或碾压检验）和弯沉测定结果，凡不符合设计要求的路段，根据具体情况，分别采用补充碾压、加厚底基层、换填材料、挖开晾晒等措施，使达到设计要求。

8、基层上的低洼和坑洞，应仔细填补及压实。基层上的搓板和辙槽，应刮除；松散处应耙松、洒水并重新碾压。

9、逐一断面检查基层标高是否符合设计要求。基层标高的误差应符合规范要求。

五、施工程序

1、测量

①在基层上恢复中线。每20m设一道边桩、中桩。并用白灰线标识边线。 ②进行水平测量。在两侧边桩上用红漆标出基层或底基层边缘的设计高。 2、材料用量

①计算材料用量，根据各路段基层或底基层的宽度、厚度及预定的干压实密

度，计算各段需要的干集料数量，根据料场未筛分天然砂砾的含水量以及所用运料车辆的吨位，计算每车料的堆放距离。

②在料场洒水加湿未筛分天然砂砾，使其含水量较最佳含水量大1%左右，以减少运输过程中的集料离析现象。

③未筛分天然砂砾可按预定比例在料场混和，同时洒水加湿，使混合料的含水量超过最佳含水量约1%，以减轻施工现场中的拌和工作量以及运输过程中的离析现象。 3、运输和摊铺集料

（1）运输

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，由远到近将料按要求的间距卸置于基层上。卸料间距应严格掌握，避免料不够或过多，并且要求料堆每隔一定距离留一缺口，以便施工。

③集料在基层上的堆置时间不宜过长。运送集料较摊铺集料工序只宜提前1~2d。

（2）摊铺

①用推土机将集料均匀地摊铺在预定的宽度上。

②检验松铺材料的厚度，看其是否符合预计要求。必要时应进行减料或补料工作。

③天然砂砾设计厚度为30cm，分两层填筑，每层厚度为15cm。 ④摊铺后及时配合人工对超径料物进行清除。 （3）碾压

1、根据测量放样对拌和好的天然砂砾进行初步整平，整平作业可采取机械配合人工进行。

2、当天然砂砾含水量等于或略大于最佳含水量时，容易碾压密实，故应及时碾压。

3、碾型应遵循“先轻后重、由低向高、由边向中、先慢后快、适当重叠”的原则，即在碾压时，通常振动碾碾压（一般6～8遍）。碾压时由低处向高处、由边缘向中间进行，且应适当重叠；振动碾宜重叠1/2轮宽。碾压速度应先慢后快，碾压时，其速度通常为：头两遍宜用1.5km/h～1.7km/h，以后几遍宜用2km/h～2.5km/h。当振动碾碾压4～5遍，达到基本稳定时，必须再次进行测量整平（通常需进行1～2次），直到高程及平整度达到设计标准，当施工经验不多时，宜低不宜高，因为低了填细料比较方便，如果高了，刨挖比较费时。整平后，应及时碾压，直到压实度达到设计标准。

4、横缝的处理：两作业段的横缝衔接处应搭接拌和：第一段拌和后，留5m～8m不进行碾压；第二段施工时，前段留下的未压部分，重新加水拌和，并同第二段一起碾压。

5、纵缝的处理：应避免纵向接缝。有时因某种原因可能出现纵向接缝，其处理方法是；沿作业段宽度分带作业时，其接茬处1m宽左右应予重复拌和并交错碾压，边部2m左右应增压3～4遍。

6、挡土墙段的处理：距挡土墙50cm至路中线使用振动碾碾压。距挡土墙50cm以内，用小范围夯实机具分层夯实。 天然砂砾基层在碾压中还应注意下列各点：

1、路面的两侧，应多压2~3遍。

2、碾压全过程均应随碾压随洒水，使其保持最佳含水量。洒水量可参考表中数量并结合季节洒水，待表面晾干后碾压。

天然砂砾基层不同厚度、不同季节洒水量

季 节 （温度） 厚度（cm） 10 15 20 25 春秋季（kg/m2） 6~8 9~12 16~20 15~20 夏季（kg/m2） 8~12 12~16 16~20 20~28 ① 天然砂砾含水量未计入，施工时应扣除天然含水量； ② 一般天然砂砾含水量约7%左右； ③天然砂砾最佳水量为5%~9%。 说 明 3、开始时，应用振动碾稳压，稳压两遍后，即时检测、找补，同时如发现砂窝或梅花现象应将多余的砂砾石挖出，分别掺入适量的砂，彻底翻拌均匀，并补充碾压，不能采用粗砂或砾石覆盖处理。

4、碾压中局部有“软弹”、“翻浆”等现象，应立即停止碾压，等翻松晒干，或换含水量合适的材料后再行碾压。

5、严禁振动碾在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。

6、对于不能中断交通的路段，可采用半幅施工的方法。接缝处应对接，并保持平整密合。

（5）压实度控制方法——沉降量：在碾压成形前应及时对砂砾层进行压实度控制。在碾压至表面无明显轮迹时，对该段进行读数测量。然后碾压一遍，进行第二次读数测量。用第二次读数减去第一次读数，此差值称为沉降量。重复此步骤止至该层沉降量达到5mm以内或不再下沉时，方可认为此段已达到最佳压实度。

附件一

河南科源水利建设工程检测有限公司对砂砾料进行试验检测的检测报告（复印件）

附件二：

天然砂砾碾压试验方案

一、试验的目的

确定碾压天然砂砾料机械组合、压实机械规格、铺料厚度、压实遍数。

二、碾压试验的准备

试验前必须对料场进行充分的调查，我单位已委托河南科源水利建设工程检测有限公司对我标段的料场进行物理力学性质的实验，主要内容有重型击实试验、最优含水量等。根据实验室提供的参数，选择有代表性的天然砂砾场进行碾压试验，使其碾压试验得出的参数具有代表性。

三、参加碾压试验的机械、试验器具及人员

本工程的施工机械已经选定，分别为：20t震动碾一台，大禹1m3挖掘机一台，18t自卸车四辆，104KW推土机1台。

试验器具有100Kg磅秤（感量10g）一台，1Kg天平（感量0.01g）一台，水平尺、塑料薄膜、水桶、小锤、小铲及炒锅等。

试验的参加人员，由项目总工程师王建辉同志带队（工程师职称），由质检科长郑国印（工程师、质检员）、工程科长罗福生具体执行，项目部所有在质量保证体系内有质量控制责任的工程技术人员和机械操作人员均需参与本项试验。

四、数据采集方法

此报告的主要数据是通过灌水法试验采集的。根据以往经验天然砂砾的压实系数为1.2~1.3，1#路天然砂砾层的设计厚度为10cm、30cm两种，其中厚度为30cm的砂砾需分两层填筑，所以本次试验砂砾的虚铺厚度为13cm、18cm两种。

五、碾压试验的进行

（1）试验场地的选择：根据料场的实际情况，在K0+840~K0+940段，面积为

9m×100m=900m2。该地段地势开阔平坦，有足够的机械回转区域。

（2）将K0+840~K0+940段作为试验区域并分成两段，每段长50m，各段均备有足够的、具有相应含水量的天然砂砾料，如下图：

9m 1 2 50mm 50m

注：实验室提供的天然砂砾料最优含水率5%

（3）1、取天然砂砾料铺在第1段上（砂砾料的含水率控制在接近实验室提供的最优含水率5%），推土机将天然砂砾料推平为虚铺13cm厚，然后沿着长度方向用振动碾进行碾压。在各段严格碾压6遍后，进行取样3个，编号组成一组，计算出干密度。然后该段碾压6遍的基础上增加碾压2遍，即碾压8遍，之后取样求得干密度。对该试验层的试验数据进行统计分析。

2、再取天然砂砾料铺在第2段上，推土机将天然砂砾料推平为虚铺18cm厚，然后沿着长度方向用振动碾进行碾压。在各段严格碾压6遍后，进行取样3个，编号组成一组计算出干密度。然后该段碾压6遍的基础上增加碾压2遍，即碾压8遍。之后取样求得干密度并对该试验层的试验数据进行统计分析。

六、碾压试验注意事项

碾压试验所用方法及施工机械与施工过程采用的相同，并注意以下问题： ①试验过程中严格控制含水量以及各种试验参数，避免试验成果混乱。 ②每组试验开始后，连续进行，避免时间过长，天然砂砾料含水量发生变化影响试验成果，试验过程中所有操作人员全部固定。

③试验资料由专人及时整理分析，找出成败原因，以便修订下一步试验计划及试验参数、方法等。

七、成果的整理分析

根据以上试验成果，结合工程的具体条件，确定施工碾压参数及碾压方式，提出以下结论：

室外试验条件下，虚铺12cm厚，碾压6遍，砂砾料的压实度为95%~97%；碾压8遍，砂砾料的压实度为98%~99%;虚铺18cm厚，碾压6遍，砂砾料的压实度为94%~96%；碾压8遍，砂砾料的压实度为97%~99%。

综合考虑施工进度、费用及质量控制等因素，1#路砂砾料填筑宜选择如下施工参数：

机械组合：20t震动碾一台，大禹1m3挖掘机一台，18t自卸车四辆，104KW推土机1台。

碾压遍数：虚铺厚度为13cm时最少碾压6遍，虚铺厚度为18cm时最少碾压8遍。

以下为 （灌水法）砂砾石压实度试验记录.xls 砂砾料干密度统计表.xls