试验段气泡混合轻质土施工组织设计

京藏高速呼包段改扩建工程HBTJ-04合同段

K626+480-K626+782气泡混合轻质土超高填方路基试验段施工组织计划

一、工程概况

呼包高速公路改扩建工程全线采用双向四改八车道高速公路标准建设，设计速度100km/h，路基宽度42米,拼宽宽度双侧拼宽每侧8m。根据京藏高速公路呼和浩特至包头段改扩建工程设计图纸的要求， HBTJ-4合同段施工桩号自K618+180- K5+1段内，共有17个施工点采用泡沫混凝土施工，图纸工程量59236.9 m3

二、编制依据

1.《公路路基施工技术规范》——JTG F10-2006；

2.《公路土工试验规程》——JTG E40-2007；

3.《呼包高速公路改扩建工程招标文件》。

4.《气泡混合轻质土规范》-广东省

三、试验目的

在试验区内，试验人员根据本合同的现场情况对部分6-7米高填方路段情况下达到高速公路拓宽改造的目的。

四、试验段准备工作

1.施工前首先进行场地平整，清除杂物，顺着路基两侧挖好临时排水沟，对低洼地段先挖纵、横向排水沟，降低地下水位，清淤晾晒。

2.试验段相应人员组织安排均己到位、试验段的协调工作己做好。

3.已打通通往试验段的施工便道，人员及机械设备可直接进场作业。

4、挡板预制

4.1 预制挡板的模板应具有足够的强度和刚度，采用钢模板。

4.2 挡板预制应按交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）的有关规定执行； 

4.3 挡板表面应光滑平整，断面尺寸应符合设计要求。

5、 泡沫混凝土主要工程数量见下表：

1、高填深挖路段

序	起讫桩号	位置	处理长度（M）	泡沫砼方量（M3）
1	K618+180-K618+280	左侧	100	2293.4
2	K618+380-K618+460	左侧	80	2337.6
3	K618+0-K618+985	左侧	95	2775.9
4	K619+270-K619+420	左侧	150	4383
5	K620+020-K620+170	左侧	150	4383
6	K621+430-K621+540	左侧	110	3214.2
7	K622+200-K622+330	左侧	130	3798.6
8	K626+480-K626+782	左侧	302	8818.6
9	K619+360-K619+438	右侧	78	2279.2
10	K619+990-K620+020	右侧	30	876.6
11	K622+230-K622+318	右侧	88	2571.4

2、新旧路基衔接段

序	起讫桩号	位置	处理长度（M）	泡沫砼方量（M3）
1	K618+210-K618+270	右侧	60	1753.2
2	K618+908-K618+956	右侧	48	1402.6
3	K620+090-K620+140	右侧	50	1461
4	K621+450-K621+575	右侧	125	3652.5
5	K626+480-K626+782	右侧	302	8824.4
6	K5+013-K5+1	右侧	151	4412.2

五、资源拟定

1.（1）人力资源拟定人员分工：

项目负责人：全面负责本分项工程。

现场技术负责人：负责施工的组织协调，负责技术和质量管理工作，负责现场的各项技术工作，组织管理人员、机械的施工，工序报检和上报材料用量计划。

测量：负责现场的测量工作，包括施工放样、复核，测量报检。

试验：负责现场的试验工作，包括原材料取样和检测，试验报检。

施工队伍：负责组织现场施工。

（2）主要人员岗位职责

项目管理人员		生产人员
职务	人员数量	施工类别	人员类别	人员数量
项目负责人	1	砌块预制	浇筑组	10
现场负责人	1	现场浇筑施工	机械组	4
机械负责人	1		浇筑组	5
技术负责人	1		砌块、模板组	10
施工员	1		安全保卫	2
后勤人员	2		电工（兼）	1

2. 机械设备拟定

序	设备名称	功率	单位	数量				计划进场日期
				自有	新购	租赁	小计
1	HXFC-60	55	套	1			1	6月5日
2	HXFC-30	35	套	1			1	6月15日
3	低噪音发电机	80	套	1			1	6月5日
4	柴油发电机组	50	套	1			1	6月15日

六、主要施工工艺及方法

1.施工放样

填方路基施工前，根据清理场地后的现场实测横断面，按路基设计横断面放出坡脚桩，同时报送监理工程师批准。

2、挡板安装

a)清扫挡板基础顶面，标出挡板外缘线，曲线部分应加密控制点；

b)在确定的外缘线上定点，然后进行水平测量；

c)挡板安装时，用低强度砂浆砌筑调平，在曲线部位应注意安装平顺；

d)水平及倾斜误差应逐层调整，不宜将误差累计后，再进行总调整

3试验路段施工

施工技术要点：

a、气泡混合轻质土的制作流程图

b、气泡混合轻质土的施工设备    

扬程在40米以上：全电子称重系统，精度高，使粉料和水的称重精度控制在±1%；采用二次搅拌系统，使水泥浆料搅拌更加均匀；集中控制，根据需要，实现手动、自动两种模式控制；采用液压技术，实现从低处向高处泵送，而且保证气泡混合轻质土的质量不受影响，最大输送扬程达到180米；搅拌和控制分开，保证操作人员不受扬尘的侵扰；整套设备设计在两个货柜中，进出场方便、迅捷，安装、调试简单、迅速。

内    容	主要技术指标
粉料、水的计量精度	±1%
最大输送高度	15米
最大水平输送距离	700米
最大生产能力	60M³/h

扬程在40米以下：所有材料采用电子称重，精度高；称重单元多，实现对多种材料的称重计量；自主设计改进的发泡系统，气泡质量高，容重控制精度高；全电脑触摸屏控制，劳动强度低，模拟视频逼真，对设备的状况一目了然。采用专用螺杆泵输送，泡沫损坏小；大方量的两级搅拌系统，实现一机四泵的生产方式，生产效率高；整套设备采用模块式设计，安装方便、迅速。

内    容	主要技术指标
粉料、水的计量精度	±1%
最大输送高度	40米
最大水平输送距离	800米
最大生产能力	120M³/h

c、气泡混合轻质土的施工质量管理

、浇注方法：浇注时应将管口没入气泡混合轻质土中，避免将空气带入新浇的轻质土中，产生很大的气孔。

、单层浇注厚度：一次浇注厚度较大时，由于气泡混合轻质土自身容重的影响，下部轻质土中的泡沫被压碎，气泡混合轻质土容重增加，质量不稳定。一般最合理的单层浇注厚度在20-80cm之间，不宜超过1米。

、浇注时间：为了避免气泡混合轻质土在初凝后受到破坏，造成初凝后的气泡混合轻质土破碎，所以，要严格控制浇注时间。单层浇注时间不应超过水泥的初凝时间；上层与下层浇注间隔时间大于水泥的终凝时间。

、湿容重：气泡混合轻质土初凝前的容重，反映了设计配合比的主要成分。检测湿容重时，试样应在浇筑管管口取得。

、流动度：流动度是衡量气泡混合轻质土流动性的物理指标，指气泡混合轻质土在自重作用下坍落产生的最大水平直径，流动度检测采用圆筒法。

、强度：施工期间，按照设计的要求制作试块，检测试块抗压强度。试块的频率也要符合设计或监理的要求。不同的湿容重，相对应不同的强度。所以，在制作试块时要记录其湿容重。

、在浇注完填筑体的顶层时，应及时覆盖塑料薄膜或土工布，养生时间为3天。

、当遇到大雨或长时间持续的小雨天气时，对未固化的表层应采取遮雨措施。重新浇注上层前，应对已被雨水消泡的表层进行铲除清理。

、固化前，应避免对气泡混合轻质土的扰动。

d、气泡混合轻质土冻融性试验结果
	冻前质量 （g）	冻后质量 （g）	质量损失率	标准 要求	冻前强度 （Mpa）	冻后强度 （Mpa）	强度 损失率	标准 要求
试件1	538	521	3。16%	≤5%	1。10	0。96	12。73%	≤20%
试件2	566	548	3。18%		1。13	0。93	17。70%
试件3	573	556	2。97%		1。08	0。90	16。67%

e、常用设计技术要求

、材料要求：水泥及外加剂的各项指标除应符合其产品标准外，还应满足气泡混合轻质土的抗压强度、流动度及气泡稳定性等对原材料的要求。

、发泡剂应满足：稀释倍率≥40，发泡倍率≥20；产生的气泡应均匀、细微；产生的气泡泌水率低，稳定性好，且互不连通。

、施工用水应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的规定。

、原材料的计量精度应满足下表要求。

原材料	计量精度
水泥	±2%
水	±2%
发泡剂、外加剂	±2%

f、质量检验

浇注过程应按下表规定检测湿容重和流动度

过 程 检 验 项 目

项次	检验项目	设计标准	规定值或允许偏差值	检验方法和频率
1	湿容重	A	±0。1A	连续浇注每100M3自检
2	流动度（mm）	180	±20	连续浇注每100M3自检

试样应在浇注管管口制取，制取时测定并记录试样的湿容重，制作的试件应进行密封保湿养生。

除设计要求外，固化后检测28d抗压强度。试件规格为100mm×100mm×100mm立方体，二组6块，制取组数应符合下列规定：

相同配合比连续浇注少于400M3时，按每200M3取一组试件，但每个构造单元应至少取一组试件；

相同配合比连续浇注多余400/m³时，按每400/m³取一组试件。

在地下水位以下填筑时，应在每个构造单元底层取一组试件，并按设计要求检测饱和容重和饱和抗压强度，其合格判定标准如下：

饱和容重平均值不大于饱和容重设计值；

饱和容重最大值不大于饱和容重设计值的1。1倍；

饱和抗压强度平均值不小于抗压强度设计值的0。7倍。

施工工艺：

A、管路布设

正确的布管和接管的牢靠是保证顺利进行泵送的必要条件，在布置管路时应注意以下几点：

（1）施工前，进行现场勘察，并绘制好布管简图，列出各种高压软管、接头、铁丝和管卡的规格数量，列出清单；

（2）紧固接头时，应高度注意高压软管的加固、管卡的紧固和连接泵管胶圈的情况。一定要在泵管前端、拐弯处及一些上下坡处于以充分加固，减缓其冲击力，减少管子跳动、管子爆裂、管卡炸开等现象。

（3）要尽可能选择最短距离来布置管路，减少弯管布蛇，并应尽可能采用大弯而不用小弯，必要时可跨越或穿过障碍，跨越障碍需升高时应在管路最高点设置放气阀；

（4）垂直向上布管时，应在轻质土泵出料口3~6m 处的输送管根部设置截止阀，防止轻质土拌合物倒流；

（5）倾斜向下配管时，应在斜管上端设置气阀，必要时可打开气阀放入空气，使管内压力平衡。向下配置的斜管底部应有足够长度的水平配管，以增强抵抗轻质土因自重可能下落的阻力，避免在管道中产生真空段；

（6）配管时应把新管配置在管路开始部分，因为该处压力比较高。经长期使用后泵管磨损较大，不要把这类管配置在泵压较大的区间，不合要求的旧管不能使用。

B、 配合比调整

流动度调整流动度小的轻质土进行泵送的摩阻力大，要求有较高的泵送压力。流动度大，如果轻质土拌合物在管道中滞留时间长，则泌水就多，容易产生气泡与水泥浆离析而形成消泡现象。由以往施工经验得出,轻质土在输送管道中，流动度损失根据管道的长短可达5~15%；依据轻质土配合比设计的基本原理

与强度标准控制值，集中搅拌处的初始流动度调大为180~200mm，输送管道出口流动度约为150~170mm。

水灰比调整：轻质土中的拌合水，除供给水泥水化需要外，还使轻质土拌合物获得必要的施工性能。此外，水灰比还与泵送轻质土在输送管中的流动阻力有关，轻质土拌合物的流动阻力随着水灰比的减小而增大。一些文献资料介绍，当水灰比低于0。45 时，流动阻力显著增大，而当水灰比大于0。80 时，流动阻力虽然减小，但是轻质土拌合物的和易性降低而离析，也会使轻质土的可泵性恶化,消泡现象严重。该工程的轻质土强度等级为0。8MPa，选择水灰比为0。72。

C、泵送施工

在轻质土泵送施工中，不合理的设置轻质土泵，不科学的布管，以及不严格的施工操作，都会造成大量的浪费和不必要的损失。所以，合理而科学的泵送施工是非常必要的。

泵的设置：一般情况下，如果现场条件允许，都应将轻质土泵设置在浇筑体中间或周边位置，这样可以减少布管长度，缩短轻质土泵送距离，节省人力和时间。另外，轻质土泵用电功率较大，一定要保证用电充足，可靠接地。泵身安装平稳牢靠，地面硬实平整。

轻质土泵送：泵送工艺、管道安装完毕检查牢靠后，操作员检查电源及泵身各控制部分均处于正常状态，搅拌缸里有足够存料时，方可开机进行泵送。

（1）泵送轻质土前，往高压软管里打适量水润滑管道，并分段把管内清水从管道中排出，以减少管内轻质土与清水间的压差而引起的爆管等现象。在润滑管道并排除水后，即可开始泵送轻质土；

（2）开始泵送时，泵送速度应先慢后快（有变频调速时），逐步加速，以减少管内压差过大引起的爆管，同时应观察管道出口的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后方可以正常速度泵送，直到管道出口打出轻质土时才把管移入浇筑区；

（3）在泵送过程中，应随时保持搅拌缸内的轻质土量不低于吸料口，否则可能因吸入空气而导致出口处出现轻质土喷溅伤人的现象，并派人在管路来回巡查，特别是管路开始处的100m以内和上下坡处；

（4）轻质土泵送尽量连续作业，当轻质土供应不及时，需降低泵送速度。当搅拌叶片或定转子被卡死时，需反转运行片刻，再正反转一定时间，待正转顺利后方可继续泵送；

（5）泵送中途若停歇时间超过30min、管道又较长时，应每隔5min 开泵一次，长时间停泵（超过60min），轻质土流动度小，并可能凝固而造成塞管，应及时将轻质土从泵和输送管中清除；

（6）泵送先远后近，在浇筑中逐渐拆管；

（7）泵送将结束时，应估算轻质土管道内和搅拌缸内储存的轻质土量及浇捣现场所欠轻质土量，以便决定拌制轻质土量；

（8）砂浆泵送完毕后，应及时用清水泵送以清洗管路和泵，直至高压软管末端打出清水为止。管道清时，洗应从中间断开，分两次清洗，以保证安全、可靠；

（9）清洗干净后，将搅拌设备、泵等电源打到停止位置，关掉总电源，上锁后方可离去。

D、故障预防处理

故障预防：管道堵脱管发生前，有其明显的迹象，那就是管道的压力比正常工作时压力大很多。所以，操作员必须非常留意管道上压力表的读数，当压力明显过高时，就必须立即停止泵送，来回巡查管路接头有无松动，如有松动必须马上紧固。并拆开管道，进行试泵送，观察压力下降到正常位置时，再继续泵送。

故障处理：

（1）堵管处理

在泵送过程中,堵管一般发生在管弯、上坡和管道末端等处。当故障发生时，用木锤连续敲击，使之松动，如果仍为解决，则应立即停止泵送作业，从管道末段开始分段拆管，逐一排查堵管，并进行清理或更换。清除堵塞后，拧紧接头方可重新泵送；

（2）脱管处理

脱管一般发生在弯管、上坡和管道开始等接头处。当发生脱管时，应立即停止泵送，紧固或重接脱管接头，并巡查管路一遍，对发生松脱的接头进行紧固。

注意事项：长距离泵送轻质土的施工，是一个非常细的系统工作，不仅要有良好的轻质土配合比，还要有相应的施工措施支持和操作员的责任心程度。在施工过程，应注意如下几点：

（1）必须保证高压软管、接头和管卡的采购质量，对投入管路、配件的磨损情况进行检查，并尽量在管道开始段采用新管；

（2）管路应平直布设，尽量减少弯管和突上突下管路；

（3）密切留意管道压力变化，当出现异常时，应立即检查排除；

（4）专门派人在管道回路上来回巡查，对发生异常部位，立即通知操作员进行解决；

（5）合理调整水泥浆的水灰比和轻质土的流动度。

注意事项：

当填筑体长度超过10米时，应按10米间距设置变形缝，在断面突变处应加设变形缝，变形缝材料可采用厚度10mm左右的木板。

顶（底）面以下（上）50-100cm位置设置一层网眼为5cm×5cm的钢丝网片，钢丝直径为3mm，钢丝网片纵横向搭接长度10cm。

气泡混合轻质土性能要求：路面底面以下0-80cm，湿容重为6KN/M3，气泡混合轻质土28d抗压强度≥0.8MPa；路面底面以下80cm以下，湿容重为5.5KN/M3，气泡混合轻质土28d抗压强度≥0.6MPa；流动度为180mm±20mm。

在地下水位以下填筑时，可掺入防水剂材料。

七、安全保证措施

1.统一安全管理方针

坚持“安全第一，预防为主”的方针，在计划、施工、检查上坚持以安全为核心，渗透于施工过程的每个环节。

2.完善安全管理体系

项目经理为第一责任人，安全部为执行机构，专职安全员具体执行日常安全管理和检查工作，确保安全管理工作有序有效进行。

3.加强职工安全教育和管理

开展安全教育，严格持证上岗。加强安全生产的宣传教育工作，做到“人人讲安全，事事讲安全，时时讲安全”。

4.施工现场机械操作人员要求必须持证上岗，并且定期培训。施工作业人员也要定期进行安全培训。

5.由于本项目为高速公路四改八，施工期间严禁穿越高速公路。

八、文明施工、环保措施

1.建立文明施工和环境保护领导小组和管理组织结构，由项目经理担任组长，安全部为常设机构，全面负责文明施工和环保工作，并建立各项规章制度，以制度化贯彻于各职能部门和操作层。

2.每周由安全部牵头对全标段文明施工和环保执行情况进行一次检查，经理部每月进行一次大检查，对发现的问题及时纠正和处理。

3.加强宣传教育工作，提高全体员工的文明施工和环保意识，合理布置施工场地，不破坏自然环境，保证水土不流失，减少施工噪音和振动，施工不扰民，对施工便道经常洒水，减少灰尘污染，保持河水不受污染，施工车辆和施工设备停放整齐有序，不损坏村民利益。

4.合理布置各种施工设施，符合环保要求，少占耕地，不污染水源，抓好生活区环境卫生，搞好群众关系。

5.经常对施工便道洒水，防止扬尘。

6.施工中生活垃圾要集中收集、处理。

九、施工进度计划

进度计划横道图

年 度	2011年
月 份 项 目	4月	5月	6月	7月
路基填方 气泡混合轻质土