膨胀土路基施工QC成果

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1、目 录前言工程简介成性膨胀土路基施工方案小组简介小组历年活动状况小组本次活动状况一、选题理由二、现状调查三、拟定目的及可行性论证四、因素分析五、拟定重要因素六、制定对策与措施七、组织实行八、检查效果九、巩固措施十、遗留问题及下一步打算前 言一、工程概况*高速公路全长14.2公里，所属区域为黄河水系灌溉区，老东平湖底淤积成因。土质为高液限弱膨胀土，该土质含伊利石22%55%，高岭石32%57%，蒙脱石816%，沿线共设6个取土场，取土1.5m如下均为高液限弱膨胀土。路基填筑形式为基底与路床均做60cm石灰改良土，其他部分用塑性指数满足规定粘性土包边，内侧填高液限弱膨胀土。这样保证雨水不致浸入路基

2、。工期.3.30.6.30。二、高液限弱膨胀土路基施工方案1、沿线取土点土工实验 取土坑取土填料以高淤限土为主，液限48%67.4%，塑性指数指数较高，大部分在26%以上，素土CBR值较低，取土大部分为难以粉碎的大泥团（取土场实验总监批复成果附表1）。 高液限粘土自由膨胀率一般为35%55%，具有弱膨胀性（见山东省交通研究所实验报告）。 素土（高液限粘土）击实实验最佳含水量一般为12%22%，最大干密度一般为1.831.908g/cm3、掺5%、6%石灰击实实验最佳含水量一般为18%21%，最大干密度一般为1.661.76g/cm3，并且随石灰剂量的增长，最大干密度减少，最佳含水量增长，塑性指

3、数减少。 根据省办规定，在土工实验的基本上，基底与路床各60cm部分为全断面改良，其他部分路段采用包边土，掺灰超过2%后来CBR值明显大幅度提高，胀缩率下降，并且均不不小于规范规定的0.7%。2.施工方案 场拌+路拌法 根据取土场土工实验成果该土质具有天然含水量大，液限高，塑性指数大的特点。采用在土场用挖掘机闷料，砂化土质，场拌二遍。第一次闷料三天后，再拌二遍。隔三天后运至路基，根据土质干湿状况决定与否洒水，然后闷料，再用路拌机拌和二遍。最后检查有无未消解石灰，若有，继续洒水闷料，直至无未消解石灰。若无或已经洒水解决，则在含水量略高于最佳含水量12个百分点时平整、压实。路拌法石灰土施工常规措施

4、为路拌法与厂拌法，我部在路基大面积动工前选取100m路段作实验段。路拌法施工时，先将素土摊平后划方格，将已消解过1cm筛后的石灰按重量比均布好，先路拌1遍，第一遍，拌深至下层上12cm，然后测定含水量与掺灰比，如果需要调节含水量，则晾晒或洒水闷料调节。解决好后，应保证含水量比最佳含水量高12个百分点。如果掺灰局限性则继续掺灰。第二遍拌合，应保证灰土均匀，并进一步下层12cm，否则拌合第三遍，直至达到目的后再平整压实。包边土施工高液限粘土塑性指数较大，素土天然含水量较最佳含水量高58个百分点，因此，在施工时晾晒与粉碎为施工要点，且施工时应注意施工的持续性。我部采用铧犁与旋耕机结合解决晾晒，并在验

5、收后立即上下一层土，避免含水量减少后路基收缩开裂或含水量增大后路基膨胀。3、小组概况（1） 小组简介小组名称济菏高速公路第十三合同高液限弱膨胀土路基施工控制QC小组课题名称高液限弱膨胀土路基施工控制本次活动起止时间420320小组类型学习型小构成员8人活动次数8次人员参与率100%序号姓名年龄性别文化限度受教育时间组内职务职务133男大专72小时以上组长项目总工229男中专48小时以上副组长经理助理327男大本48小时以上成员工程部长422女大本48小时以上成员实验室主任532男中专48小时以上成员内部监理621男中专48小时以上成员现场技术员722男大本36小时以上成员工区副主任8顾 问 （

6、2）小组本次活动状况活动时间活动内容活动地点参与人数活动效果.4.20选定课题理由会议室10优.5.15施工工艺会议室10优.5.20路基施工布置、安排工区10优.4.20.5.5课题现状调查施工现场10优.5.10拟定目的值，可行性论证实验室10优.5.15分析因素，拟定重要因素工程部10优.5.16制定对策与措施总工办10优.5.18.7.15对策与措施的组织实行施工现场10优.7.20检查实行效果施工现场10优.10.5成果总结并提出下一步打算总工办10优一、选题理由我公司的质量意识树精品意识创优质工程我项目经理部的质量目的全线路基施工质量第一名本部门问题第一次施工高液限弱膨胀土路基，缺

7、少施工经验，如果不进行摸索，很难实现目的高液限弱膨胀土路基施工控制济宁市项目办规定建成样板路基此土质不认真进行解决易遗留质量隐患二、施工方案1、土质状况基底土含水量大，挖出后成大泥团，土场取土在1.5m深范畴内亦如此，压实度很难达到，粘性大，晾晒后成坚破块很难粉碎；土工实验CBR值小，自由膨胀率大；进度较慢，质量较差。从前期施工全过程分析如下（表1）：-3-2、施工工艺从施工初期看，含水量较大，压实度不高，掺灰量局限性。（1）土工实验膨胀土的粘粒成分重要由强系水性矿物构成，具有明显湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。 膨胀土的天然含水量比较高，在多雨地区，要将土的含水量降到最佳含水量十分困

8、难，晾晒要花诸多时间，大量工作，既影响施工进度，又增长工程成本。 虽然花了很大代价，按重型击实原则压实到规范规定的压实度，也不也许保持长期，由于在施工期间或通车后来，膨胀土可吸水膨胀而使密实度减少，且压实度愈高吸水后膨胀变形愈大。 路基建成后，不管初始含水量如何，在本地自然条件和路基系统的影响下，通过自然平衡，其含水量逐渐稳定在某一平衡含水量范畴，如果外界条件不变化，将不再有较大波动。 在基底与取土场发现不同地段与不同深度的土质变化较大，同步取土坑深度较大，土质的变化必然浮现不同的最佳含水量与最大干密度，并且发现取土深度越大，土质的最大干密度越小。 在基底填前碾压，特别在低洼地段，采用晾晒粉碎

9、几乎是不也许的，晾晒后土成坚硬块状，虽然用路拌机拌和仍存在块状。压实时由于晾晒深度下不容许太大吨位压实机具（碾压后其下层将浮现剪切破坏导致翻浆或弹簧，导致更大的损失），因此必须采用轻型击实，现场用小吨位压路机。 在土工实验的程序中与现场采用一致的做法：在取土坑掺5%生石灰闷料砂化3天，再翻拌二遍闷料3天，然后调节含水量，路拌二遍制作压实试件，寄存于同等条件的土中养生，合计7天取一组试件做击实实验，作为7天的击实原则值，合计14天取一组试件做击实实验作为14天的击实原则值，合计28天取一组试件做击实实验，作为28天的击实标-5-准值。根据以上实验成果，绘制砂化后土的最大干密度曲线，同步进行灰剂量

10、衰减实验和塑性指数测定，绘制灰剂量衰减曲线。而土工实验的抱负状态化与现场实践存在的差别，又影响了压实度的成果。（2）压实机具的选择在沿线各段路基90区施工中与填前碾压施工过程中，所选压实机具、掺灰砂化后的土压实中所用压实机具与压实遍数直接影响压实效果。（3）拌和措施采用路拌法与场拌+路拌法两种不同的施工措施，填土土质有区别，压实度与掺灰量也不尽同样。（4）层厚控制层厚对压实度的影响比比较大，合适的层厚控制是压实效果的一条保证措施。（5）含水量的控制含水量在压实度的影响因素中可谓最大，含水量的合适与否决定压实的难易。（6）土块粒径膨胀土的粒径普遍较大，在素土或改良土中土粒大小也是压实度的一种很大

11、的影响因素。（7）平整度的控制路基的平整度决定着路基整体压实效果，比较低凹的地方压实度较低。3、 材料 土质：路基压实效果受土质影响很大，特别在同一取土坑土质变化较大的状况下。 石灰：选择石灰的级别对掺用生石灰、消石灰而进行土质改良所产生的效果不同，从而很大限度上影响路基的压实。4、 人员素质每道工序，从掺灰场拌选土到布灰，路拌、平整、压实都影响路基的压实效果，作业人员的质量意识直接影响路基的施工质量。5、 自然因素水是膨胀土路基病害的主因之一，特别是包边土路基施工。雨水或大-6-雾通过影响含水量而影响压实度，同步日晒导致素土开裂也影响压实度。2、综上所述，通过对上述因素的对比分析，我们检测成

12、果中31个压实度超规范值按其影响因素分类归纳记录如下，（表2），并将这些因素归纳于频率排列图（图1）：影响因素登记表序号项 目频 数频率（%）合计频率1施工工艺1238.738.72材 料619.458.13人员素质516.174.24自然因素412.987.15其 它412.9100合 计31100 31 100 累 90计 20 百 阶段 分 38.7 60数 10 12 % 6 5 4 4 30 0 施工工艺 材 料 人员素质 自然因素 其 它 （图1）影响因素排列图三、可行性论证1、公司领导非常注重，多次请专家指引。2、项目经理部选派精兵强将组织施工。3、我们QC小组敢于摸索，善于总结

13、，并且有优秀的专业技术人员作保障，是实现目的的有力保证。-7-路基压实度检测成果状况汇总 表1序号起止桩号压实度规定值压实度检测成果不合格点值%碾压机具及遍数层厚cm平整度最大干密度与含水量掺灰量%土质颜色取土深度气候条件备注1K131+700K132+850N0.193%90.4 88.589.2 92.8振动18t6遍30良好1.70/21%4.7黄色2.0m以内晴层厚大2K131+700K132+850N0.793%91.4 92.1 90.590.4 90.5振动18t6遍25不合格相应处浮现局部低凹1.70/21%4.6黑色4.0m以内晴平整度差3K132+000K132+180N0

14、.1493%94.3 93.2 93.694 92.8 93.8振动18t5遍21良好1.66/22%4.8目测含水量较大黄色4.0m以内晴灰质量差影响4K132+000K132+180N0.1093%94.4 93.3913.2 93.5振动18t8遍23.4良好1.66/22%4.6黄夹白色3.5m以内晴土质变化土工实验未做5K136+380K136+480N0.493%92.8 94.493.9 93.2振动18t5遍26.2良好1.70/21%4.5黑色2.0m以内晴压实机具性能6K137+000K137+180N0.293%93.5 93.893.9 93.2振动18t5遍24.4良

15、好1.70/21%4.7黄色2.0m以内晴土工实验程序为路拌法7K135+500K133+700N0.494%93.4 94.292.7 93.2振动18t4遍25.4良好1.89/17%包边工黄色4.0m以内雨后2天雨后含水量较大8910-4- 四、因素分析结合以上分析过程和检测成果，我们针对问题运用因果关系图分析如下（图2、 图3）材料机械人 质量不合格宣教不够 技术水平低 机械性能 有效成分含量低 技术培训不够 施工工艺导致压实度低质量意识弱 平整度不高 拌合法变化 干密度取值不符 雨后即作业土质变化 工期紧自然环境土工实验施工工艺导致压实度成果偏低因果关系图环境人材料导致压实度偏低措施

16、或工艺实验-8-五、拟定主因根据因果关系图，我们QC小构成员针对施工工艺、材料因素导致压实度检测成果部分偏低，结合现场状况进行如下认真讨论、研究，最后拟定了 4 项重要因素。 表2序号项 目拟定措施负责人确认状况与否主因1质量知识宣教不够调查分析项目经理部否2技术培训不够现场考核特殊工种实行考核上岗，不是主因否3压路机性能现场检查经检查压路机性能良好，不是主因否4实验仪器送检标 定否5土质现场检查经检查各项指标均满足规定否6石灰材质现场检查试 验是7拌合工艺现场检查拌合工艺满足施工规定是8土工实验现场检查对比实验是9检测措施现场考核检测措施符合规范规定否10层厚太厚现场检查层厚控制满足规范规定

17、层否11平整度现场检查平整度符合规范规定是12自然因素调查分析对照实验否13工期紧调查分析排筹划否六、制定对策与措施我们QC小组针对导致部分段落压实度成果偏低的重要因素，经小组反复研究、讨论制定了下列对策与措施（表3）。-9- 表3序号重要因素现状对策措施目的完毕时间工作地点检查人1最大干密度高土质外观与前不同，同样压实条件，压实度不是偏多重做击实实验取与路基同条件土做击实实验控制最大干密度5.5实验室2施工工艺由路拌改场拌，最大干密度高路拌掺消石灰，场拌掺生石灰，击实实验采用与路拌同法。重做击实实验用生石灰拌和在土中翻拌二次，必时间间隔3天，消解7天以上击实程序与现场一致5.1实验室3压实机

18、具性能与层厚同一土质两段基本一致，含水量、不同相具、压实度相差压实性能与层厚匹配4.2现场4石灰质量低无效成分太多石灰级别低，实验检测以钙、镁含量为准，达到5%后来，明显显示土中石灰成分偏多进料桩测钙、镁含量把紧材料关，使击实与现场同样条件提高石灰质量53.2010.20现场5同一土场土质变化较大同一土场土质变化后所做击实实验成果差别较大分层取土在不同土质拌和时不要掺和在一起，分层取土。不同土质不混合4.59.30现场6平整度差在平整后低凹处压实度不高。严格平整在平地机平整时，压路机与人工配合。10mm4.1010.15现场7气候条件该地区多雨、多雾，常导致含水大，压实度低。适时把握天气预报并

19、调节含水及时根据天气调节施工，并在拌合一遍后测含水。避免气候条件导致的影响6.510.20现场七、组织实行1、 实验取样不同的土质做击实实验。2、 实验程序与路基灰土程序一致。3、 试件养生条件与路基一致。4、 分层取土，不掺和。实行一最大干密度原则值偏高1、 计算用灰量，并规范布生石灰，挖拌，砂化土质3天。2、 闷料后再二次翻拌，石灰消解3天，制作压实试件寄存于同等条件下养生。3、 合计7天取一组试件做最佳含水量和最大干密度的击实实验，作为7天的击实原则值。4、 合计14天取一组试件做最佳含不量和最大干密度的击实实验，作为14天的击实原则值。5、 合计28天取一组试件做最佳含水量和最大干密度

20、的击实实验，作为28天的击实原则值。6、 根据以上实验成果，绘制砂化后最大干密度变化曲线，以供参照。7、 同步进行灰剂量衰减实验和塑性指数测定，绘制灰剂量衰减曲线。实行二工艺变化后击实程序未变，（路拌改场拌）-10-实行三1、 选用不同干密度土质做实验段，层厚选松铺30cm、28cm、25cm三种层厚，同步选一处基底，选用三种压实性能的压路机（振动10t、14t、18t）。2、 根据含水量与压路机性能拟定合适的压实机具与适配层厚。压实机具性能与层厚调节实行四石灰质量低无效成分太多，影响压实成果1、 选用准备进场石灰作击实实验（级以上石灰）。2、 根据厂家样品灰对照实际进灰，工区与材料部严把材料

21、关。3、 实验室常常不定期测定有效成分含量。实行五平整度不高影响压实度1、 在施工工艺中，路拌完毕后，D7G推土机初平CA25D压路机静压一遍，平地机平一遍，再压一遍，平一遍。2、 在平整过程中，人工手推车补足局部地凹处。1、 多雨潮湿地区，已验收路基，如果含水量较低，吸湿后压褊以衰减，实验室做3天、7天、14天、28天压实度衰减曲线。2、 雨后再测定含水量，及时晾晒调节含水量比最佳含水量高12个百分点。实行六气候条件影响八、效果检查1、目的实现状况为检查QC活动中对策与措施实行的效果，我们在已存在问题路段进行措施后检测对照，并将检测状况归类记录后与总目的值相比较，检查目的实现状况。-11-对

22、策与措施后路基压实度检测汇总表表4序号起止桩号压实度规定值压实度合格率自然气候平整度mm与否与击实程序一致1K97+280K97+50090%100%晴12一致2K98+000K98+18093%100%晴8一致3K99+400K99+46090%100%阴7一致4K100+100K100+19090%100%晴6一致5K98+240K98+32093%100%阴7一致6K96+780K96+90090%99%阴5一致对策与措施实行前后压实度超规范率比较柱状图 100超80 规 范60 率40 32% 20 1% 0.3% 对策与措施前 项目总目的值 对策与措施实行后由上图可看出，压实度超规范

23、率由实行前的32%减少到了0.3 %，比项目总目的值减少了1 %，完毕项目预定的目的值。2、在施工实践中，我们在施工工艺及质量控制中，开创了场拌+路拌的施工措施，既节省了工期，又减少了成本。同步避免了多雨潮湿地区受雨水制约的被动局面，从而有效解决了工期紧、任务重、气候条件恶劣的不利因素。由于路基的规范化施工，由业主组织全线18个标段的施工、监理单位来我部参观学习，并且业主以文献的形式规定其她标段参照我单位施工工艺施工路基。这一成果受到业主、监理及同行单位的一致好评，同步我们尽量减小了石灰对环境的污染。3、经济效益通过该次活动，对策与措施实行后，有效加快了施工进度，为全线路-12-基施工缩短了工

24、期，从而减少了施工成本，提高了经济效益。a. 人工费（每1000m3灰土计）a0. 节省布灰人工 15人*0.5工日*20元/工日*920=138000元a1. 节省石灰消解人工b. 机械费（增长两次挖掘机拌，减少一遍路拌机，减少石灰装载机二次倒运，减少一次路拌前推土机初平与压路机一遍静压，减少水车拉水消解石灰）按每1000m3灰土计b0. 增长费用（-）2台班*1200*920= -2208000元b1. 减少费用（+）路拌机：0.9台班*1600*920 = +1324800元装载机：0.4台班*780*920 = +287040元D7G推土机：0.3台班*900*920 = +24840

25、0元CA25D压路机：0.5台班*750*920 = +34500元洒水车：2台班*320*920 = +588800元b2. 石灰消解过程有效成分损失节省费（按水车消解石灰比土中消解多损失2%计）（每1000m3灰土计）0.2%*67*920*89=10971.92元九、巩固措施本小组通过该次课题攻关，不仅保证了路基施工质量，获得了明显效果，并且积累了丰富的施工经验。这次成果经小组整顿汇总后编成膨胀土路基施工工法，以便后来施工作参照。十、遗留问题及下一步打算1、虽然我们QC小组通过该次课题攻关活动实现了预定目的，获得了明显成效，但仍存在许多局限性之处。2、我们QC小组正在进行“水消解石灰与土中闷灰消解的石灰损失差量的测定”的课题攻关，我想通过小构成员的共同努力，一定能把膨胀土路基施工提高到一种更高原则。