1、广州至河源高速公路（惠州段）第九合同段龙门山坳隧道内路面多孑L混凝土基层试验段正文目录1、前言12、人员组织12.1人员配备12.2组织机构框图23、机械配备34、原材料及呢比设计34.1配合比的设计分析34.2多孔混凝土配合比设计参数44.3多孔混凝土配合比试配54.4配比设计成果65、技术与质量H标66、施工工艺76.1施工准备86丄1基底处理及清洗86.1.2路侧扌非水管安装96.1.3人员、机械、材料准备96.2测量放样与顶而高程控制96.3混凝土拌制与运输96.4混凝土摊铺与整平106.5混凝丄碾压106.5.1碾压机械设备和碾压方法选择106.5.2寻求最佳压实遍数106.6混凝土2、养生及成品保护117、质量保证体系及质量检验117.1质量保证体系117.2外观质量检验127.3抗压强度检验127.4孔隙率检测127.5渗透系数检测128、安全文明施工138.1安全管理制度及措施138.2文明施工措施14图表目录表格 1 管理、技术人员酉己备表1表格 2 技术丁.人內己备表2表格3机械设备配备表3表格4无砂多空混凝土拌合物的稠度状态的评定5表格5水泥技术性能指标5表格6骨料性能指标6表格7多孔混凝土设计参数及配合比6表格8试配多孔混凝土混合料主要性能6表格9多孔混凝土基层质量目标7图表1组织机构框图3图表2施工工艺和质量检测流程框图8图表3全面质量管理领导小组框图11图表3、4安全管理领导小组框图13第ii页龙门山坳隧道内路面多孔混凝土基层试验段施工方案1、前言目而，我国高等级公路最突出的问题是早期损坏，而水是造成路面过早损坏的主要原 因。排除进入道路结构内部的水，最冇效的措施是设置路面排水设施，而设置多孔混凝土 排水基层是路面内部排水系统的主要形式。多孔混凝土用于道路基层在国外应用较早，如法国曾经在1974年和1976年修建了多 孔贫混凝土路而试验路。19791981年在戴高乐机场水泥混凝土路而结构屮将10cm厚的 多孔贫混凝土铺设于面板与水泥处治基层Z间，以增加基层的排水功能。多孔混凝土也称为无砂混凝土或大孔混凝土，其结构特点是采用特定粒径骨料作为骨 架，胶结4、材料包裹在骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成骨架空隙结构的 多孔混凝土材料。多孔混凝土内部含有较多的孔隙，与普通混凝土相比，具冇良好的透水、透气性。通 过调整骨料粒径和胶结材料的用量可形成孔径不同的孔隙，满足不同的用途需耍。H前多 孔混凝土的研究开发主要集中在透水路面、植被生长、水质净化等方面，而其作为消声材 料、有害气体的吸收材料、湿度调节材料、蓄热材料等研究较少。多孔混凝土在欧洲、美 国、日本等国家和地区已经有了广泛应用，而在我国还处于初步阶段。隧道作为地下工程，隧底渗水难以避免，加Z隧道处于相对封闭的环境屮，湿度较大, 为尽可能减少隧底渗水对路面结构的不利影响，隧底渗水的疏排5、显得尤为重耍。止因为多 孔混凝土具有良好的透水性，业主单位综合各方面因索，决定隧道内路面基层采用多孔混 凝土，在我第九合同段龙门山坳隧道进行试验段施工，并支持作一个科研课题，若试验段 取得成功，则在广河高速惠州段的隧道工程中进行推广。2、人员组织2.1人员配备为很好地完成此次试验段，项冃部组织高标准的领导班了、精干技术力量和优秀的专 业技术工人，成立四个工作小组参与此次试验段施工。具体人员配备如下:表格1管理、技术人员配备表工作小组职位姓名项目职务职称工作内容领导小组组长李福勇项口经理工程师全面组织协调工作小组职位姓名项n职务职称工作内容领导小组副组长朱启光总工程师高级工程师分管技术小组、试验6、小组副组长朱炼成常务副经理工程师分管生产小组技术小组组长朱启光总工程师高级工程师负责施工方案副组长谢灵炜质检负责人工程师负责质量检验组员陈称峰隧道工程师工程师负责资料收集整理组员易兵隧道技术员技术员协助工作试验小组组长宋金河试验室主任检测工程师负责配比设计副组长赵阳试验工程师检测工程师负责原材检测组员陈贤龙试验员协助工作生产小组组长任胜远生产副经理工程师全而负责生产组员郑荣通隧道施工员协助工作表格2技术工人配备表序号工种配备数量工作内容1挖掘机操作手2负责操作挖掘机2装载机操作手2负责操作装载机3压路机操作于2负责操作压路机4搅拌机操作于2负责操作混凝土搅拌机5混凝土罐车司机3负责驾驶混凝土罐7、车6电工2负责施工用电7木工8负责模板制作安装、拆卸8混凝土工8负责混凝土摊铺整平9杂工3负责混凝十养生2.2组织机构框图为使各工作小组科学、高效地开展工作，须建立组织机构，组织机构框图如F：图表1组织机构框图试验小组：宋金河生产小组:任胜远领导小组技术小组：朱启光 一 人员组织 机械组织 / 施工现场管理原材检测 配比设计 碗拌制指导 麻量检测索编制 技术交底 质量检验 资料收集整理 现场技术指导3、机械配备该试验段拟投入的机械设备如下：表格3机械设备配备表序号机械名称规格/型号/功率单位配备数量备注1挖掘机PC200台12装载机ZL50C厶1材料机具转移3压路机18B厶14压路机ETC3B8、台1小型5搅拌站MHZS50B套1高永力牌6混凝土罐车10m3台2三一重工7洒水车5t台1混凝土养生8全站仪莱卡TCR802台19水准仪索佳C32II台1注：上述设备不包含试验仪器和设备。4、原材料及配比设计4.1配合比的设计分析多孔混凝土由水泥、碎石（510mm）、水组合而成的混合料。所以对原材料的选择必 须满足配合比的要求。其次多孔混凝土需要考虑到孔隙率、渗透系数及强度三个指标。（1）孔隙率和透水系数进行配合比设计时应首先保证多孔混凝土具有所要求的通透性，通常用透水系数来表 征。多孔混凝土的孔隙率包括总孔隙率和连通孔隙率，他们和透水系数Z间具冇一定的相 关性，多孔混凝土和透水系数Z间的关系9、如F：K= 0.2 叫-2.76（R2 = 0.86）K =0.2 - 0.73（R2 = 0.94）式中：K渗透系数；no 总孔隙率；代一连通孔隙率。由以上可以看出，孔隙率越高，透水系数越大。（2）孔隙率和强度在相同条件下，孔隙率越高，混凝土强度越低，反之，孔隙率越密实，其强度就越高。 所以在进行配合比设计时，应先保证其孔隙率，然后通过改变水灰比来满足强度要求。4.2多孔混凝土配合比设计参数（1）确定骨料用量单位体积多孔混凝十的骨料用量按下式计算:WG=PGda单位体积多孔混凝土的骨料用量，Kg/m3 ；pGd 骨料的紧堆积密度,Kg/m3 ；Q为折算系数，口二0.98。（2）确定胶结材料浆10、体用量浆体材料的用量可按下式计算：I Pg丿单位体积多孔混凝土胶结浆体用量，Kg/m3 ；Qg骨料的表观密度，Kg/m3 ；R、，cid 目标孔隙率；C胶结浆体的密度，Kg/m3,参照砂浆质量密度测试方法。(3) 确定水灰比和水泥用量用水泥制作多孔混凝土存在一个最佳水灰比，水灰比过小，混凝土会因干硬而搅拌不 均匀，集料表面包裹不完全，影响集料颗粒间的粘结，从而影响强度的提高。反之，水灰 比过大，会形成流动性的水泥浆把混凝土结构屮的空隙堵死，不仅影响孔的连通性，同样 也不利于强度的提高。所以对水灰比的确定以拌合物的周度状态等级进行评定。表格4无砂多空混凝土拌合物的稠度状态的评定状态区分等级拌合物11、试料易崩解，骨料颗粒表面水泥浆层稠、厚度不均匀、毫无光泽1拌合物试料有部分崩解缺角，骨料颗粒表面水泥浆厚度较不均匀，骨料表而无光泽2拌合物试料保持容器形状，骨料颗粒表而水泥浆层厚度均匀、冇光泽，试 料徐徐崩解3骨料颗粒表面水泥浆层厚度均匀、有光泽，试料易崩解，有浆体流淌4骨料颗粒表面水泥浆层薄，厚度不均匀、无光泽，有浆体流淌54.3多孔混凝土配合比试配(1) 原材料 水泥：采用惠州固力水泥厂生产的P.O 42.5 R水泥，其技术性能如下表: 表格5水泥技术性能指标检验项目初凝时间/min终凝时间/min细度m2/Kg3d强度/MPa28d 强度/MPa抗折抗压抗折抗压标准要求$45W600$312、00$4.0三 22.026.5$42.5实测结果1482263685.531.1/ 骨料：采用博罗金业石料厂生产的510mm碎石，其技术性能如下表:表格6骨料性能指标粒径/mm视密度g/cm3堆积密度g/cm3含泥量%泥块含量%空隙率%5-102.7741.5840.60.439.3(2)试验结果试验屮选择了碎石为骨料，普通硅酸盐水泥为胶结材料。并在不同水灰比的情况下配制而成多孔混凝土的设计参数及混合料的主要性能。表格7多孔混凝土设计参数及配合比序 号水泥等级骨料粒径骨料折减系数目标空隙率浆休密度水灰比单位体积原材料用量Kg/m3水泥碎石水1P.O42.5R5-100.9826%19790.13、4025315261012P.O42.5R5-100.9826%19460.4522615521023P.O42.5R5-100.9826%19130.50184160492表格8试配多孔混凝土混合料主要性能序号水泥等级骨料粒径目标孔隙率水灰比稠度等级实测孔隙率抗压强度MPa7d28d1P.O42.5R5-1026%0.40223.412.4/2P.O42.5R5-1026%0.45326.29.6/3P.O42.5R5-1026%0.50429.77.8/4.4配比设计成果无砂混凝土既耍保证其渗水系数，又要保证其强度。根据设计耍求渗水系数不小于 80m/h,强度不小于lOMPa。上述试配多孔14、混凝土的性能來看，在水灰比等于().45的情况 下骨料颗粒表面水泥浆层厚度均匀、冇光泽，试料徐徐崩解，并且实测孔隙率大于廿标孔 隙率，保证渗水系数满足设计要求，7(1强度达到设计强度的96.0% ,所以采用设计配合 比2既能保证渗水系数，并且能达到其强度。5、技术与质量目标依照业主单位对此次多孔混凝土基层试验段的总体部署和设计文件具体要求，木试验 段的主要技术目标如下：1、探索多孔混凝土作为隧道内路而透水基层的应用，并作为一科研课题，形成科研成果;2、总结出一套成熟的隧道内路而多孔混凝土基层施工工艺，以便全线范围内的隧道 工程中进行推广。质量目标如下表：表格9多孔混凝土基层质量目标序号项目单位15、规定值或允许偏斧检测方法和频率1平整度mm83m直尺，每200m测2处X10尺2纵断面高程mm+5, - 10水准仪：每200m测4个断面3宽度mm不小于设计尺量：每200m测4个断面4厚度代表值mm-8按公路工程质量检查评定标准附录II检查，每200m每车道1点合格值-155横坡坡度%+ 0.3水准仪：每200m测4个断面6强度Mpa210.0按公路工程质量检查评定标准附录G检查7渗透系数cm 522.246、施工工艺施工工艺流程如下：施工准备一施工放样一标高控制带安装一混凝土拌制与运输一摊铺与整平一碾压成 型一养生及成品保护一质量检验一总结试验段施工经验一撰写试验总结报告一形成科研 成果。16、施工工艺和质量检验流程框图如下：图表2施工工艺和质量检测流程框图6.1施工准备6.1.1基底处理及清洗路面基层以下为仰拱填充，由于仰拱填充施工完成时间较长，且作为洞内交通通道， 表面泥砂杂物污染严重，故在施工此基层之前，须对仰拱填充顶面进行全面处理和清洗， 要求表而平整清洁，使路而基层能很好地与仰拱填充粘结，以防泥砂杂物堵塞多孔混凝土 空隙，降低多孔混凝土基层的渗透系数，影响其疏排隧底渗水的功能。6.1.2路侧排水管安装依照设计图纸，隧底渗水将汇集到路面底低侧，并通过横向排水管排到低侧隧底水沟, 横向排水管有HDPE单壁打孔波纹管埋设而成（水沟墙混凝土浇筑时预埋），纵向间距10mo 管口需用土17、工布包扎，以防混凝土屮的水泥浆液流入到管内导致排水管堵塞。6.1.3人员、机械、材料准备施工机械和人员配备须保证施工作业的连续性，须配置1台挖掘机、1台平地机和1 台2（H振动压路机，作摊铺整平碾压使用，配备足够数量的混凝土搅拌运输车和洒水车， 作混凝土运输。劳动力配备与水泥稳定碎石基层施工人数基本相同。但需增加部分工人， 负责对刚压实成型后的基层及时覆盖。具体人员配置和机械设备配置见询文表格2和表格 3所列。6.2测量放样与顶面高程控制隧道内单洞全幅路面总宽11.93m, i|-划分成三幅施工，分界线定位与车道分界位置， 左线分幅宽度由左至右分别为4.25m、3.75m、3.93m,右线分幅18、宽度由左至右分别为3.75m、 3.75m、4.43mo此次实验段仅在靠边一幅选做一段。先对洞内平而控制点和高程控制点进行全隧道联测，确保路而高程整体平顺连接。 依据控制测量成杲，采用全站仪测以l（）m纵向间距放出边桩和分幅分界桩，由水准仪 测出各桩位基层顶高程。依据施工测量放样成果，安装C12槽钢作为基层顶标高控制带和混凝土边模（碾压前 拆除）。标高带安装时，须预留松铺系数，试验段松铺系数按1.151.2控制，试验段总结 时须测出实际松铺系数。6.3混凝土拌制与运输混凝土拌制采用我标段口建混凝土搅拌站（高永力MHZS50B型，单盘容量1000L） 拌制，拌制和运输须注意如下事项：（1）由于含19、有的细集料较少，多孔混凝土对水量的“嫩感性”要较普通基层拌和物 大。同时需注意，出于水泥用量冇限，拌和物拌和的时同要相对延长，每盘拌合时间不小 于 90s；（2）多孔混凝土排水基层材料空隙率大，水分散失快，拌和时混合料的用水量应比 规定值高岀1%2%,使混合料运到现场摊铺后碾压的含水量不小于最佳值。因此，在拌 和过程中应根据集料和混合料含水量的大小，适当调整加水量；(3) 拌制时，应根据摊铺整平碾压施工速度确定供料速度，避免岀现混凝土到达现 场等待卸料，以防混合料中水分蒸发及水泥初凝；(4) 混合料运输采用混凝土搅拌运输车运输，防止混合料运输过程中的水分损失。6.4混凝土摊铺与整平对于重交通路20、面的多孔混凝土基层，为控制好平整度和外型尺寸，必须采用沥青混凝 土摊铺机或专用的稳定粒料摊铺机摊铺。但此次试验段施工，工程量少，施工时采用挖掘 机扒开初平，平地机辅以人工整平，但需注意，摊铺整平碾压全套工序必须在混凝土初凝 前完成，以确保混凝土质量。根据试验段施工屮积累的原始资料，测算挖掘机、平地机辅以人工摊铺整平施工方法 的工程质量、工效、成本，进行综合考量，决定后续大批量施工时是否采用摊铺机进行摊 铺整平。若后续大批量施工时，采用摊铺机，则须注意如下事项：(1) 考虑隧道内路面总仅为11.93m,只能采用6m宽的小型摊铺机进行摊铺，分两 幅施匸，左线由左至右分幅宽度分别为6.13m、5.821、m,左线由左至右分幅宽度分别为5.63m、 6.3m；(2) 多孔混凝土空隙率犬，水分容易散失。当施工温度较高时，为减少水分的迅速 蒸发，应在摊铺完成立即碾压成型，否则须用蜩料薄膜覆盖。6.5混凝土碾压6.5.1碾压机械设备和碾压方法选择多孔混凝土是一种骨架空隙结构，压路机吨位和碾压遍数不宜过大，并切忌不能开大 振，否则可能压碎集料，堵塞空隙，使其强度和空隙率降低，影响其路用性能。此次试验段的碾压计划采用18t压路机弱振成型，小吨位光轮压路机静压12遍光面。 碾压过程屮，多孔混凝土基层的表面应始终保持湿润。碾压完成后铺设須料薄膜或土工布 以供养生之用，防止由于水分蒸发过快而导致的表面出现松散现22、彖。分幅施工时，边界处松散体，须在碾压成型后及时清除，以保证分幅搭接处的混凝土 质量。6.5.2寻求最佳压实遍数多孔混凝土的是一种骨架空隙结构，合适的孔隙率是保证其透水系数的前捉，故碾压 遍数不宜过大，从经济效益的角度上來讲，达到强度的前提条件下，碾压遍数越少，则其经济效益越高。此次试验段施工，碾压工序的另外一个重要任务就是寻求最佳、最经济的 压实遍数。具体试验方法如F：(1) 试验段总长度60m,宽度为三幅分法中的一幅，分四段，每段15m长；(2) 前三段分别采用18t压路机弱振碾压1、2、3遍成型，小吨位光轮压路机静压 12遍光面；(3) 第四段，采用先在仰拱填充顶铺填7cm厚与多孔混凝土23、采用的骨料的5-10mm 级配碎石，再摊铺多孔混凝土混合料，其后用1&压路机弱振碾压2遍，小吨位光轮压路 机静压12遍光面。(4) 质量检验过程屮，分别对前三段进行全方位检验并得出检测结果，认真分析碾 压遍数对其外观、强度、孔隙率和透水系数这四个方面的影响，得岀最佳、最经济碾压遍 数。6.6混凝土养生及成品保护多孔混凝土基层碾压成型后，养养生须及时跟上，并注意成品保护，注意事项如下：(1) 为确保工程质量，多孔混凝土基层的养生期不宜少丁 7天；(2) 多孔混凝土基层养生期结束后，铺面层Z前，应禁止施工车辆通行，保持养生 用塑料薄膜的完好性，防止泥土、砂石料等堵塞基层空隙而影响其排水能力。7、质24、量保证体系及质量检验7.1质量保证体系为保证此次试验段的成功，质量工作在项目全而 质量管理领导小组的领导下开展工作。项目经理任质 量管理领导小组组长，总工程师任副组长，成员由主 管各业务领导组成。项口经理部设专职质量检查工程 师，队、班设专职质量检查员，各级质量管理干部和 质检人员坚持跟班作业，及时发现存在的问题定期召 开质量分析会议，研究制定改进措施，虚心倾听建设、 设计、监理工程师的意见并及时改正，进一步推动和 改进质量管理工作。提高全员质量意识。工程质量包括工程使用的原 材料、匚序和施工质量，三者密切联系。工程质量是施工活动的最终成杲，它取决于工序质量，而工作质量则是工序质量和工程质量的25、保证和 基础，工程质量是一个系统工程。领导是关键，制度是手段，技术是保证，队伍进场后， 将各工序实施专项质量意识教育，做到人人明白质量要求，个个清楚质量标准和廿标，实 施领导把关。7.2外观质量检验多孔混凝十基层外观质量检验计划采用路面结构中水泥稳定粒料基层相关检测项目 和要求进行检测和评价，具体检测项口、质量要求、检测方法和检测频率如前文表格4屮 所示。7.3抗压强度检验由于多孔混凝土的密实方法为碾压密实而非振捣密实，故试验室屮无法做到与实际施 工条件试块，故须在其施工完成后，现场取芯（芯样直径为100mm）,后切割成试块（试 块尺寸为4）100X100mm）,然后压取其抗压强度。74孔隙率26、检测多孔混凝土总孔隙率检测从现场进行取芯，切成100*100试样。然后采用网篮法进行, 计算公式如下：=1-_“2V-xlOO% 试件水中浸泡24h,在水中称其质量，g；帕烘干后至恒一重，称其空气中的质量，g;V 试件外观体积，cm3 o7.5渗透系数检测根据常水头试验方法原理，采用多孔混凝土渗透仪进行渗透系数检测。计算方法与公 式如下：在已知临界水力梯度，冃测试过程保证层流状态时按下式计算渗透系数：Aht式中：Q时间t秒内的渗出水量,cm3；Q测压孔距，cm；从一平均水头差，cm；t渗透时间,s；A 一试件的横截面积，cm3 o未知临界水力梯度时，按下式计算。At求得水透过试件的流速，然后按27、i = avhv2的形式回归水力梯度与渗流速度的关系, 取其一次项的倒数近似为渗透系数。8、安全文明施工贯彻国家有关安全生产和劳动保护方而的法律、法规，定期不定期地召开安全生产会 议，研究项目安全生产工作，发现问题及时处理解决。齐级明确口己的安全目标，制定好 各自的安全规划，达到全员参加，全面管理的目的，充分 图表4安全管理领导小组框图 体现“安全生产，人人有责”。按“安全生产，预防为主”；I 的原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产I 的目的。组织机构与人员配置见安全保证组织机构框图。I 成立以项目经理为首的安全领导小组，坚持管生产必1I须管安全的原则，健全岗位责任制，从组织上、制28、度上、I 防范措施上保证安全生产，做到规范施工，安全操作。安;I全管理领导小组见右图。II8.1安全管理制度及措施|I(1)建立并执行安全检查制度，专职安全员对项口施II工进行日常巡查，并做好安全检查记录；各班组应经常进行自检、互检和交接检查；项目部每半月对工地进行一次安全大检查，由项目经理牵头， 专职安全员组织各相关部门对工地进行隐患清查，各种检查中发现问题定人、定措施、定 整改期限，整改后曲相应安全部门复检验证。(2) 详细制订各专业工种的安全技术操作规程，如机械工、电工、钢筋工、掘井工 等工种的操作规程。(3) 施工员、专职安全员在各分项工程施工前，要进行详细可靠的安全技术交底， 交底内29、容要包括： 常规操作要求、施工规范要求。 本工程项目的施工作业特点和危险源、危险点； 针对危险源、危险点的具体预防措施； 按有关施工安全操作的要求，对关键工程实行的有针对性的安全技术交底。如施工 现场临时施工用电、施工机具安全使用等； 应该注意的安全事项； 发生事故后应该采取的避难和紧急救援措施。(4) 严格执行特殊工种持证上岗制度，对特殊工种加强管理，特殊工种必须经培训 考核合格，持证上岗。8.2文明施工措施从文明施工中完全能够体现岀一支队伍索质的好坏，要使企业保持良好的形象，必须 搞好文明施工，针结对木工程特点，主要从以下几个方面进行保证：(1) 施工现场场地管理是为文明施工创造良好的施工30、环境。根据工程进展，适时地 对施工现场进行整理和整顿。(2) 现场建筑材料的堆放，按照施工现场平面布置图制定的区域范围分类堆放，材 料应码放整齐，做到横成排、竖成行，并按贯标程序要求进行详细标识。(3) 洞口设工程概况、施工组织网络牌、安全记录牌、防火须知牌、事故记录牌和 施工总体平面图设置齐全、规格统一、内容完善、位置醒目。(4) 隧道内“三管两线”按要求布设，搞好洞内排水，做好洞内清理及道路维护， 加强洞内通风。(5) 弃徒不得随意弃置，必须运至设计指定的弃磴场，运磴途中不落石掉磴，防止 污染道路。(6) 按照业主及主管部门的指示要求，认真听取驻地监理工程师的意见，协调好各 方关系，严格按规范施工，争取创安全文明样板工地。