倒虹吸翼墻水泥土及土方回填生產性碾壓試驗方案一、工程概述倒虹吸漸變段主要設置在xx河、xx倒虹吸進、出口段，是倒虹吸進、出口閘室與兩端明渠連接的建筑物，主要由底板和翼墻組成。底板為100㎝厚C20W6F150鋼筋混凝土，下設10㎝厚C10素混凝土墊層；翼墻為扶壁式扭曲面鋼筋混凝土結構，即由明渠的1:2坡面漸變為垂直面，與閘室兩側邊墩連接，擋墻基礎及墻身均為C20W6F150混凝土。漸變段擋墻分縫處，擋墻與閘室，護底之間均設紫銅片止水，擋墻背部回填采用中、重粉質壤土和水泥摻量為10%的水泥土回填，壓實度不小于98%。其具體情況如下：xx河倒虹吸：進口漸變段，長45m，墻高9.769m～11.92m，從西向東分成4#、3#、2#、1#四段，其中2#翼墻始末兩端和3#翼墻末端各設有一厚400㎜厚的扶壁。樁號Ⅳ33+888～Ⅳ33+88之間的扭曲面擋墻后3.0m范圍內回填水泥土，其他部位回填壤土。出口漸變段，長49m，墻高9.919m，從西向東分成1#、2#、3#、4#四段，其中2#翼墻始末兩端和3#翼墻始端各設有一厚400㎜厚的扶壁。樁號Ⅳ33+888～Ⅳ33+88之間的扭曲面擋墻后3.0m范圍內回填水泥土，其他部位回填壤土。xx倒虹吸：進口漸變段，長45m，墻高8.639m～10.843m，從西向東分成4#、3#、2#、1#四段，其中2#翼墻始末兩端和3#翼墻末端各設有一厚400㎜厚的扶壁。2#、3#兩段扭曲面擋墻后3.0m范圍內回填水泥土，其他部位回填壤土。出口漸變段，長50m，墻高9.769m～11.92m，從西向東分成1#、2#、3#、4#四段，其中2#翼墻始末兩端和3#翼墻始端各設有一厚400㎜厚的扶壁。2#、3#兩段扭曲面擋墻后3.0m范圍內回填水泥土，其他部位回填壤土。二、試驗目的1.檢驗水泥土回填所選用施工機械性能是否能滿足施工要求。2.通過現場水泥土拌制，檢驗水泥土拌制的均勻性是否符合要求。3.選定合理的施工壓實參數，如：土料（水泥土）鋪料厚度、含水量的適宜范圍、壓實方法和壓實遍數等。檢驗施工技術參數的合理性及適用性，作為編制xx河倒虹吸和xx倒虹吸進出口漸變段翼墻土方（水泥土）回填施工技術要求等文件的依據，為現場施工提供依據。三、編制依據1.《南水北調中線一期工程總干渠黃河北—xx北段（xx直管項目）xx1段第二施工標招標文件》；2.《土工試驗規程SL237-1999》；3.南水北調中線一期工程總干渠黃河北—xx北段（xx直管項目）xx1段第二施工標xx倒吸及xx河倒虹吸施工圖紙；4.監理工程師轉發的《水泥土施工技術要求的設計通知單》（編號：焦1設-2011-06號）。四、填筑土料來源根據倒虹吸結構圖，翼墻混凝土背后3.0m范圍回填水泥摻量為10%的水泥土，壓實度不小于98%；其他部位回填中、重粉質壤土，壓實度不小于98%。水泥選用42.5級普通硅酸鹽水泥，要求和土拌合均勻，土料中有機質含量不大于5%，水溶鹽含量不大于3%，含水量控制在最優含水量-2%~+3%范圍內。xx河倒虹吸翼墻背墻回填土料及水泥土拌合用土均采用基坑開挖出來的重粉質壤土，各技術參數均滿足設計要求。xx倒虹吸基坑開挖土的技術參數不滿足設計要求，故xx倒虹吸翼墻背墻回填土料及水泥土拌合用土均采用xx河倒虹吸基坑開挖土。五、填筑碾壓試驗5.1試驗時間根據目前工期安排，初步擬定于2012年01月8日-10日進行倒虹吸翼墻土方及水泥土生產性碾壓試驗。5.2試驗場地布置碾壓試驗場地選在xx倒虹吸進口右岸1#和2#翼墻背后，主要考慮到該段范圍場地較為寬闊，且既有水泥土回填，也有素土回填，相對具有代表性。同時考慮到翼墻背后成反坡形式，不能在回填現場進行水泥土路拌。故，需要在xx倒虹吸進口右岸1#和2#翼墻附近找一塊水泥土路拌場區，路拌場區尺寸為10m×20m。2#翼墻土方回填分布示意圖5.3碾壓試驗資源配置和材料準備根據碾壓試驗工作的需要，為保證碾壓試驗順利進行，資源配置和材料準備如下表：碾壓試驗機械配備表序號機械名稱型號單位數量備注1反鏟CAT320臺1水泥土拌合2反鏟CAT320臺1裝運土料3自卸汽車15t輛24平板振動夯HZD250臺2一臺備用5振動碾3t臺2一臺備用6振動碾20t臺2一臺備用7裝載機ZL50臺18全站儀TCP802power臺19水準儀DS32臺110土工試驗設備套111灑水車5T臺112旋耕機東方紅—LX950臺2一臺備用碾壓試驗人員配置表序號工種人數備注1總工12施工管理人員63司機84技術人員35試驗人員36測量人員47普工10合計35碾壓試驗材料準備表序號材料名稱規格型號單位數量備注1袋裝水泥42.5級T82土料xx河倒虹吸開挖土m32003養護塑料布㎡3005.4碾壓試驗組織機構序號姓名職務職責1Xx組長負責現場管理、資源調配、以及試驗前的準備工作2Xx副組長負責碾壓試驗前的室內試驗和室外試驗，包括試驗數據整理3Xx副組長負責碾壓試驗的策劃、方案編制、交底、人員分工策劃4Xx組員負責試驗材料的采購工作5Xx組員負責測量放線及高程、沉降等控制6Xx組員負責碾壓試驗普工的配置以及后期養護5.5碾壓場次安排結合翼墻基坑現狀，水泥土主要位于下部狹窄部位及上部距離建筑物體形線3m范圍內，主要選用HZD250平板震動夯壓實，水泥土松鋪厚度為15㎝、20cm，夯實6遍、8遍、10遍。素土基本山位于建筑物3.0m以外，主要在基坑上部，空間較大，主要考慮采用3t自行式振動碾和20t自行式振動碾碾壓：3t振動碾素土碾壓松鋪厚度為20㎝、25㎝，分別碾壓6遍、8遍、10遍和8遍、10遍、12遍；20t振動碾素土碾壓松鋪厚度為30㎝、35㎝，分別碾壓6遍、8遍、10遍和8遍、10遍、12遍；即1遍靜碾，1遍弱振，強振4-10遍。由試驗人員用換刀法進行壓實度檢測，直至壓實度達到98%時為止。填筑碾壓試驗場次安排表序號填筑材料碾壓設備松鋪厚度（㎝）碾壓遍數試驗位置備注1水泥土HZD250平板震動夯156、8、10右岸2#翼墻背后第一層回填2水泥土HZD250平板震動夯206、8、10右岸2#翼墻背后第二層回填3素土3t震動碾206、8、10右岸1#翼墻背后第一層回填4素土3t震動碾258、10、12右岸1#翼墻背后第二層回填5素土20t震動碾306、8、10進口閘室右岸基坑第一層回填6素土20t震動碾358、10、12進口閘室右岸基坑第二層回填5.6碾壓試驗的基本工藝5.6.1碾壓試驗工藝流程場地平整及清理場地平整及清理土料開采含水調整、檢測土料攤鋪水泥攤鋪水泥土拌制含水調整、檢測建基面清理測量放線墻背泥漿涂刷土料（水泥土）進料攤鋪平整壓實、檢測虛鋪厚度檢測除毛處理下一層填筑施工素土試驗水泥土試驗壓實后厚度檢測素土（水泥土）碾壓試驗工藝流程圖5.6.2碾壓試驗前的技術準備生產性碾壓試驗前，由試驗人員現場采集xx河倒虹吸開挖土，在室內配制好水泥摻量為10%的水泥土，然后根據《土工試驗規程SL237-1999》進行室內輕型擊實試驗。我標段現場試驗室室內試驗成果為：該土樣最佳含水率為19.0%，最大干密度為1.70g/㎝3；土樣拌制的水泥土樣品的最佳含水率為17.6%，最大干密度為1.73g/㎝3。5.6.3水泥土拌制因翼墻背后空間有限，所以在xx倒虹吸進口漸變段附近找一空地上進行水泥土拌制，空地大小按照每班次能填筑的工程量大小現場自行掌握，要求每次拌制的水泥土必須在4小時內填筑完成。依據水泥土的擊實試驗成果，通過水泥土的試拌結果確定，水泥土配置為最優含水時，土料含水率大于水泥土最優含水率4%左右。根據每次拌合水泥土的土料用量，將合格的土料倒入拌合場地，用挖掘機將土料按30㎝厚攤開。再根據水泥土摻和比例（10%）、土樣最大干密度計算每袋水泥（50㎏/袋）的拌制的土樣體積。然后土料攤鋪厚度（30㎝厚）計算每袋水泥的攤鋪面積。計算公式：土料體積（V）×最大干密度（1.73g/㎝3）×水泥土摻和比例（10%）=水泥用量（50㎏）；V=50000/(1.73×10%)=289017.34㎝3=0.289m3攤鋪厚度30㎝時，每袋水泥攤鋪面積S1=V/0.3=0.963㎡（按1.0m×0.96m打方格，每個方格一袋水泥）；按照畫好的方格，在每個方格中放置一袋42.5#袋裝水泥，人工將水泥袋解開，將水泥倒出，均勻攤鋪在方格范圍內，然后用旋耕機將水泥和素土攪拌在一起，再用挖掘機和裝載機配合翻拌。翻拌至顏色均勻一致后用裝載機將拌好的水泥土回攏成堆，并根據需要用裝載機或小翻斗車將水泥土倒運至回填區域。5.6.4泥漿涂刷：倒虹吸漸變段翼墻背后回填前，先將建筑物混凝土表面灑水濕潤，邊涂泥漿、邊鋪土、邊夯實，涂漿高度與鋪土厚度一致，涂層厚3mm～5mm，并與下部涂層銜接，嚴禁泥漿干固后再鋪土、夯實。制備泥漿用土料的粘粒含量≥30%，塑性指數Ip大于17的粘土，泥漿的濃度可用1：2.5～1：3.0（水土質量比）。5.6.5碾壓試驗土方填筑施工根據試驗場次安排，分別在xx倒虹吸進口右岸2#翼墻、1#翼墻及閘室基坑內做平板振動夯水泥土碾壓試驗、3t振動碾素土碾壓試驗、20t振動碾素土碾壓試驗。1）測量放線：根據設計藍圖，同一填筑層內，靠近擋墻3.0m范圍為10%的水泥土，以外為中重粉質壤土。鋪料前，先由由測量人員測出水泥土和壤土回填的分界線，并用白灰線將分界線標識出來，技術人員在每層回填攤鋪以前在翼墻背后用油漆畫好虛鋪高度標識線。2）平板振動夯水泥土碾壓試驗：①攤鋪：確認水泥土拌制均勻后，用挖掘機或裝載機把拌合好的水泥土按試驗規劃的15㎝厚和20㎝厚要求攤開，再用人工進行整平，確保攤鋪厚度和平整度滿足試驗規劃要求。②夯壓：采用平板振動夯夯壓水泥土，擬采用連環套打法，夯跡雙向套壓，夯壓夯1/3，行壓行1/3；分段、分片夯實時，夯跡搭壓寬度不小于1/3夯徑。夯壓后測量試驗區高程與碾壓前測量高程比較，計算沉降量。③維護養生：養生方法可選擇灑水養生、覆蓋物養生等，取樣完成后進行上層填筑。3）3t振動碾素土碾壓試驗：①攤鋪：1#翼墻背后空間較大，但無法直接卸土。回填時，可從基坑頂部或者進口閘室處采用挖掘機將土料按照技術員根據攤鋪厚度計算的來的土料用量進行卸料攤鋪，人工整平。第一層碾壓試驗按20㎝厚度攤鋪，試驗完成后，進行第二層試驗，第二層按照25㎝厚度攤鋪。②振壓：碾壓時，振動碾按平行于翼墻結構體型線方向進行，相鄰碾壓軌跡及相鄰連接處的碾壓搭接寬度不小50cm；第一遍先靜壓，第二遍弱振，然后進強振碾壓，碾壓速度控制在2.0km/h內。振壓后測量試驗區高程與碾壓前測量高程比較，計算沉降量。4）20t振動碾素土碾壓試驗：①攤鋪：xx進口閘室基坑背后空間較大，可從1#管身段處修筑一條臨時下基坑道路，作為回填進料和碾壓設備下基坑通道。回填時，技術員根據攤鋪厚度計算的來的土料用量進行卸料攤鋪，人工整平。第一層碾壓試驗按30㎝厚度攤鋪，試驗完成后，進行第二層試驗，第二層按照35㎝厚度攤鋪。②振壓：碾壓時，振動碾按平行于倒虹吸軸線方向進行，相鄰碾壓軌跡及相鄰連接處的碾壓搭接寬度不小50cm；第一遍先靜壓，第二遍弱振，然后進強振碾壓，碾壓速度控制在2.0km/h內。振壓后測量試驗區高程與碾壓前測量高程比較，計算沉降量。5.6.6除毛處理在碾壓完畢后，下一層填筑前對上一層填筑表面進行刨毛處理，在空間足夠的部位采用小型履帶式反鏟在填筑層面上反復行走進行刨毛；空間不夠的部位，采用自制鐵耙人工進行刨毛。對填筑面進料運輸線路上散落的松土、雜物以及車輛行駛、人工踐踏、內平臺形成的干硬光面，在鋪土前徹底清除，并灑水濕潤。除毛時，將檢測試坑挖出試料全部均勻回填原坑，并碾壓密實。5.6.7碾壓試驗檢測工藝試驗過程中安排人員記錄壓實設備行駛速度、碾壓順序、碾壓遍數及填層壓實度、沉降值檢測等情況，并根據填層每次檢測的沉降值和壓實度調整碾壓參數。具體的檢測工藝如下：1）沉陷測量：采用水準儀測量，測點網格根據現場試驗空間布置，精度±1mm。2）含水率測定：碾前、碾后每場各進行4點含水率測定，采用環刀取樣，共計8點。含水量測定采用酒精燃燒法，連續燒3次，精確至0.01g。或者在樣品上分別作好標識，將標識好樣本用塑料帶裝好，立即送往試驗室做壓實度試驗。3）密度測定：采用環刀法，環刀基本參數應符合GB/T15406-2007規定,精確至0.01g/cm3。檢測頻率為根據不同的碾壓試驗確定，每區每層每遍4個點，直至達到設計要求的壓實度。4）層間結合測定：測定壓實后土層厚度，并觀察壓實土層底部有無虛土層、上下層面結合是否良好、有無光面及剪力破壞現象等，并作記錄。六、碾壓試驗檢測成果整理1）在試驗期間，要作好各種原始試驗數據的記錄。2）根據試驗結果進行整理、分析，繪制壓實度和鋪土厚度曲線，確定配套機械的施工效率、合理的碾壓遍數、鋪土厚度以及松鋪系數等。3）將試驗結果上報監理部進行審批，作為以后土方碾壓施工的施工參數進行控制。碾壓效果，優選填筑材料的合理碾壓遍數。以指導本工程土方填筑施工。七、質量控制措施1）用于碾壓試驗的土料在取土場要進行含水量檢測，其含水量應在土料的最優含水量±2％范圍以內。如果含水量過大，土料攤鋪后應進行翻曬，如果含水量偏小，土料攤鋪后采用灑水車按照計算的水量進行灑水，然后進行虛土攪拌，使土料的含水量保持均勻。2）所有用于碾壓試驗的土料必須先進行檢測，土內不得含有樹根、雜草、磚塊或其他腐植物。3）碾壓試驗基底為軟基或松土時，應先清除軟化土、有機土、種植土，平整后按規定要求壓實。有凍結地段，必要時，應將松土翻挖，土塊打碎，然后回填、整平、壓實。4）碾壓試驗前由技術人員對現場施工人員進行碾壓試驗施工技術交底，試驗員配合質