1、廣州至河源高速公路（惠州段）第九合同段龍門山坳隧道內路面多孑L混凝土基層試驗段正文目錄1、前言12、人員組織12.1人員配備12.2組織機構框圖23、機械配備34、原材料及呢比設計34.1配合比的設計分析34.2多孔混凝土配合比設計參數44.3多孔混凝土配合比試配54.4配比設計成果65、技術與質量H標66、施工工藝76.1施工準備86丄1基底處理及清洗86.1.2路側扌非水管安裝96.1.3人員、機械、材料準備96.2測量放樣與頂而高程控制96.3混凝土拌制與運輸96.4混凝土攤鋪與整平106.5混凝丄碾壓106.5.1碾壓機械設備和碾壓方法選擇106.5.2尋求最佳壓實遍數106.6混凝土

2、養生及成品保護117、質量保證體系及質量檢驗117.1質量保證體系117.2外觀質量檢驗127.3抗壓強度檢驗127.4孔隙率檢測127.5滲透系數檢測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圖表目錄表格 1 管理、技術人員酉己備表1表格 2 技術丁.人內己備表2表格3機械設備配備表3表格4無砂多空混凝土拌合物的稠度狀態的評定5表格5水泥技術性能指標5表格6骨料性能指標6表格7多孔混凝土設計參數及配合比6表格8試配多孔混凝土混合料主要性能6表格9多孔混凝土基層質量目標7圖表1組織機構框圖3圖表2施工工藝和質量檢測流程框圖8圖表3全面質量管理領導小組框圖11圖表

3、4安全管理領導小組框圖13第ii頁龍門山坳隧道內路面多孔混凝土基層試驗段施工方案1、前言目而，我國高等級公路最突出的問題是早期損壞，而水是造成路面過早損壞的主要原 因。排除進入道路結構內部的水，最冇效的措施是設置路面排水設施，而設置多孔混凝土 排水基層是路面內部排水系統的主要形式。多孔混凝土用于道路基層在國外應用較早，如法國曾經在1974年和1976年修建了多 孔貧混凝土路而試驗路。19791981年在戴高樂機場水泥混凝土路而結構屮將10cm厚的 多孔貧混凝土鋪設于面板與水泥處治基層Z間，以增加基層的排水功能。多孔混凝土也稱為無砂混凝土或大孔混凝土，其結構特點是采用特定粒徑骨料作為骨 架，膠結

4、材料包裹在骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結層，形成骨架空隙結構的 多孔混凝土材料。多孔混凝土內部含有較多的孔隙，與普通混凝土相比，具冇良好的透水、透氣性。通 過調整骨料粒徑和膠結材料的用量可形成孔徑不同的孔隙，滿足不同的用途需耍。H前多 孔混凝土的研究開發主要集中在透水路面、植被生長、水質凈化等方面，而其作為消聲材 料、有害氣體的吸收材料、濕度調節材料、蓄熱材料等研究較少。多孔混凝土在歐洲、美 國、日本等國家和地區已經有了廣泛應用，而在我國還處于初步階段。隧道作為地下工程，隧底滲水難以避免，加Z隧道處于相對封閉的環境屮，濕度較大, 為盡可能減少隧底滲水對路面結構的不利影響，隧底滲水的疏排

5、顯得尤為重耍。止因為多 孔混凝土具有良好的透水性，業主單位綜合各方面因索，決定隧道內路面基層采用多孔混 凝土，在我第九合同段龍門山坳隧道進行試驗段施工，并支持作一個科研課題，若試驗段 取得成功，則在廣河高速惠州段的隧道工程中進行推廣。2、人員組織2.1人員配備為很好地完成此次試驗段，項冃部組織高標準的領導班了、精干技術力量和優秀的專 業技術工人，成立四個工作小組參與此次試驗段施工。具體人員配備如下:表格1管理、技術人員配備表工作小組職位姓名項目職務職稱工作內容領導小組組長李福勇項口經理工程師全面組織協調工作小組職位姓名項n職務職稱工作內容領導小組副組長朱啟光總工程師高級工程師分管技術小組、試驗

6、小組副組長朱煉成常務副經理工程師分管生產小組技術小組組長朱啟光總工程師高級工程師負責施工方案副組長謝靈煒質檢負責人工程師負責質量檢驗組員陳稱峰隧道工程師工程師負責資料收集整理組員易兵隧道技術員技術員協助工作試驗小組組長宋金河試驗室主任檢測工程師負責配比設計副組長趙陽試驗工程師檢測工程師負責原材檢測組員陳賢龍試驗員協助工作生產小組組長任勝遠生產副經理工程師全而負責生產組員鄭榮通隧道施工員協助工作表格2技術工人配備表序號工種配備數量工作內容1挖掘機操作手2負責操作挖掘機2裝載機操作手2負責操作裝載機3壓路機操作于2負責操作壓路機4攪拌機操作于2負責操作混凝土攪拌機5混凝土罐車司機3負責駕駛混凝土罐

7、車6電工2負責施工用電7木工8負責模板制作安裝、拆卸8混凝土工8負責混凝土攤鋪整平9雜工3負責混凝十養生2.2組織機構框圖為使各工作小組科學、高效地開展工作，須建立組織機構，組織機構框圖如F：圖表1組織機構框圖試驗小組：宋金河生產小組:任勝遠領導小組技術小組：朱啟光 一 人員組織 機械組織 / 施工現場管理原材檢測 配比設計 碗拌制指導 麻量檢測索編制 技術交底 質量檢驗 資料收集整理 現場技術指導3、機械配備該試驗段擬投入的機械設備如下：表格3機械設備配備表序號機械名稱規格/型號/功率單位配備數量備注1挖掘機PC200臺12裝載機ZL50C厶1材料機具轉移3壓路機18B厶14壓路機ETC3B

8、臺1小型5攪拌站MHZS50B套1高永力牌6混凝土罐車10m3臺2三一重工7灑水車5t臺1混凝土養生8全站儀萊卡TCR802臺19水準儀索佳C32II臺1注：上述設備不包含試驗儀器和設備。4、原材料及配比設計4.1配合比的設計分析多孔混凝土由水泥、碎石（510mm）、水組合而成的混合料。所以對原材料的選擇必 須滿足配合比的要求。其次多孔混凝土需要考慮到孔隙率、滲透系數及強度三個指標。（1）孔隙率和透水系數進行配合比設計時應首先保證多孔混凝土具有所要求的通透性，通常用透水系數來表 征。多孔混凝土的孔隙率包括總孔隙率和連通孔隙率，他們和透水系數Z間具冇一定的相 關性，多孔混凝土和透水系數Z間的關系

9、如F：K= 0.2 叫-2.76（R2 = 0.86）K =0.2 - 0.73（R2 = 0.94）式中：K滲透系數；no 總孔隙率；代一連通孔隙率。由以上可以看出，孔隙率越高，透水系數越大。（2）孔隙率和強度在相同條件下，孔隙率越高，混凝土強度越低，反之，孔隙率越密實，其強度就越高。 所以在進行配合比設計時，應先保證其孔隙率，然后通過改變水灰比來滿足強度要求。4.2多孔混凝土配合比設計參數（1）確定骨料用量單位體積多孔混凝十的骨料用量按下式計算:WG=PGda單位體積多孔混凝土的骨料用量，Kg/m3 ；pGd 骨料的緊堆積密度,Kg/m3 ；Q為折算系數，口二0.98。（2）確定膠結材料漿

10、體用量漿體材料的用量可按下式計算：I Pg丿單位體積多孔混凝土膠結漿體用量，Kg/m3 ；Qg骨料的表觀密度，Kg/m3 ；R、，cid 目標孔隙率；C膠結漿體的密度，Kg/m3,參照砂漿質量密度測試方法。(3) 確定水灰比和水泥用量用水泥制作多孔混凝土存在一個最佳水灰比，水灰比過小，混凝土會因干硬而攪拌不 均勻，集料表面包裹不完全，影響集料顆粒間的粘結，從而影響強度的提高。反之，水灰 比過大，會形成流動性的水泥漿把混凝土結構屮的空隙堵死，不僅影響孔的連通性，同樣 也不利于強度的提高。所以對水灰比的確定以拌合物的周度狀態等級進行評定。表格4無砂多空混凝土拌合物的稠度狀態的評定狀態區分等級拌合物

11、試料易崩解，骨料顆粒表面水泥漿層稠、厚度不均勻、毫無光澤1拌合物試料有部分崩解缺角，骨料顆粒表面水泥漿厚度較不均勻，骨料表而無光澤2拌合物試料保持容器形狀，骨料顆粒表而水泥漿層厚度均勻、冇光澤，試 料徐徐崩解3骨料顆粒表面水泥漿層厚度均勻、有光澤，試料易崩解，有漿體流淌4骨料顆粒表面水泥漿層薄，厚度不均勻、無光澤，有漿體流淌54.3多孔混凝土配合比試配(1) 原材料 水泥：采用惠州固力水泥廠生產的P.O 42.5 R水泥，其技術性能如下表: 表格5水泥技術性能指標檢驗項目初凝時間/min終凝時間/min細度m2/Kg3d強度/MPa28d 強度/MPa抗折抗壓抗折抗壓標準要求$45W600$3

12、00$4.0三 22.026.5$42.5實測結果1482263685.531.1/ 骨料：采用博羅金業石料廠生產的510mm碎石，其技術性能如下表:表格6骨料性能指標粒徑/mm視密度g/cm3堆積密度g/cm3含泥量%泥塊含量%空隙率%5-102.7741.5840.60.439.3(2)試驗結果試驗屮選擇了碎石為骨料，普通硅酸鹽水泥為膠結材料。并在不同水灰比的情況下配制而成多孔混凝土的設計參數及混合料的主要性能。表格7多孔混凝土設計參數及配合比序 號水泥等級骨料粒徑骨料折減系數目標空隙率漿休密度水灰比單位體積原材料用量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試配多孔混凝土混合料主要性能序號水泥等級骨料粒徑目標孔隙率水灰比稠度等級實測孔隙率抗壓強度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配比設計成果無砂混凝土既耍保證其滲水系數，又要保證其強度。根據設計耍求滲水系數不小于 80m/h,強度不小于lOMPa。上述試配多孔

14、混凝土的性能來看，在水灰比等于().45的情況 下骨料顆粒表面水泥漿層厚度均勻、冇光澤，試料徐徐崩解，并且實測孔隙率大于廿標孔 隙率，保證滲水系數滿足設計要求，7(1強度達到設計強度的96.0% ,所以采用設計配合 比2既能保證滲水系數，并且能達到其強度。5、技術與質量目標依照業主單位對此次多孔混凝土基層試驗段的總體部署和設計文件具體要求，木試驗 段的主要技術目標如下：1、探索多孔混凝土作為隧道內路而透水基層的應用，并作為一科研課題，形成科研成果;2、總結出一套成熟的隧道內路而多孔混凝土基層施工工藝，以便全線范圍內的隧道 工程中進行推廣。質量目標如下表：表格9多孔混凝土基層質量目標序號項目單位

15、規定值或允許偏斧檢測方法和頻率1平整度mm83m直尺，每200m測2處X10尺2縱斷面高程mm+5, - 10水準儀：每200m測4個斷面3寬度mm不小于設計尺量：每200m測4個斷面4厚度代表值mm-8按公路工程質量檢查評定標準附錄II檢查，每200m每車道1點合格值-155橫坡坡度%+ 0.3水準儀：每200m測4個斷面6強度Mpa210.0按公路工程質量檢查評定標準附錄G檢查7滲透系數cm 522.246、施工工藝施工工藝流程如下：施工準備一施工放樣一標高控制帶安裝一混凝土拌制與運輸一攤鋪與整平一碾壓成 型一養生及成品保護一質量檢驗一總結試驗段施工經驗一撰寫試驗總結報告一形成科研 成果。

16、施工工藝和質量檢驗流程框圖如下：圖表2施工工藝和質量檢測流程框圖6.1施工準備6.1.1基底處理及清洗路面基層以下為仰拱填充，由于仰拱填充施工完成時間較長，且作為洞內交通通道， 表面泥砂雜物污染嚴重，故在施工此基層之前，須對仰拱填充頂面進行全面處理和清洗， 要求表而平整清潔，使路而基層能很好地與仰拱填充粘結，以防泥砂雜物堵塞多孔混凝土 空隙，降低多孔混凝土基層的滲透系數，影響其疏排隧底滲水的功能。6.1.2路側排水管安裝依照設計圖紙，隧底滲水將匯集到路面底低側，并通過橫向排水管排到低側隧底水溝, 橫向排水管有HDPE單壁打孔波紋管埋設而成（水溝墻混凝土澆筑時預埋），縱向間距10mo 管口需用土

17、工布包扎，以防混凝土屮的水泥漿液流入到管內導致排水管堵塞。6.1.3人員、機械、材料準備施工機械和人員配備須保證施工作業的連續性，須配置1臺挖掘機、1臺平地機和1 臺2（H振動壓路機，作攤鋪整平碾壓使用，配備足夠數量的混凝土攪拌運輸車和灑水車， 作混凝土運輸。勞動力配備與水泥穩定碎石基層施工人數基本相同。但需增加部分工人， 負責對剛壓實成型后的基層及時覆蓋。具體人員配置和機械設備配置見詢文表格2和表格 3所列。6.2測量放樣與頂面高程控制隧道內單洞全幅路面總寬11.93m, i|-劃分成三幅施工，分界線定位與車道分界位置， 左線分幅寬度由左至右分別為4.25m、3.75m、3.93m,右線分幅

18、寬度由左至右分別為3.75m、 3.75m、4.43mo此次實驗段僅在靠邊一幅選做一段。先對洞內平而控制點和高程控制點進行全隧道聯測，確保路而高程整體平順連接。 依據控制測量成杲，采用全站儀測以l（）m縱向間距放出邊樁和分幅分界樁，由水準儀 測出各樁位基層頂高程。依據施工測量放樣成果，安裝C12槽鋼作為基層頂標高控制帶和混凝土邊模（碾壓前 拆除）。標高帶安裝時，須預留松鋪系數，試驗段松鋪系數按1.151.2控制，試驗段總結 時須測出實際松鋪系數。6.3混凝土拌制與運輸混凝土拌制采用我標段口建混凝土攪拌站（高永力MHZS50B型，單盤容量1000L） 拌制，拌制和運輸須注意如下事項：（1）由于含

19、有的細集料較少，多孔混凝土對水量的“嫩感性”要較普通基層拌和物 大。同時需注意，出于水泥用量冇限，拌和物拌和的時同要相對延長，每盤拌合時間不小 于 90s；（2）多孔混凝土排水基層材料空隙率大，水分散失快，拌和時混合料的用水量應比 規定值高岀1%2%,使混合料運到現場攤鋪后碾壓的含水量不小于最佳值。因此，在拌 和過程中應根據集料和混合料含水量的大小，適當調整加水量；(3) 拌制時，應根據攤鋪整平碾壓施工速度確定供料速度，避免岀現混凝土到達現 場等待卸料，以防混合料中水分蒸發及水泥初凝；(4) 混合料運輸采用混凝土攪拌運輸車運輸，防止混合料運輸過程中的水分損失。6.4混凝土攤鋪與整平對于重交通路

20、面的多孔混凝土基層，為控制好平整度和外型尺寸，必須采用瀝青混凝 土攤鋪機或專用的穩定粒料攤鋪機攤鋪。但此次試驗段施工，工程量少，施工時采用挖掘 機扒開初平，平地機輔以人工整平，但需注意，攤鋪整平碾壓全套工序必須在混凝土初凝 前完成，以確保混凝土質量。根據試驗段施工屮積累的原始資料，測算挖掘機、平地機輔以人工攤鋪整平施工方法 的工程質量、工效、成本，進行綜合考量，決定后續大批量施工時是否采用攤鋪機進行攤 鋪整平。若后續大批量施工時，采用攤鋪機，則須注意如下事項：(1) 考慮隧道內路面總僅為11.93m,只能采用6m寬的小型攤鋪機進行攤鋪，分兩 幅施匸，左線由左至右分幅寬度分別為6.13m、5.8

21、m,左線由左至右分幅寬度分別為5.63m、 6.3m；(2) 多孔混凝土空隙率犬，水分容易散失。當施工溫度較高時，為減少水分的迅速 蒸發，應在攤鋪完成立即碾壓成型，否則須用蜩料薄膜覆蓋。6.5混凝土碾壓6.5.1碾壓機械設備和碾壓方法選擇多孔混凝土是一種骨架空隙結構，壓路機噸位和碾壓遍數不宜過大，并切忌不能開大 振，否則可能壓碎集料，堵塞空隙，使其強度和空隙率降低，影響其路用性能。此次試驗段的碾壓計劃采用18t壓路機弱振成型，小噸位光輪壓路機靜壓12遍光面。 碾壓過程屮，多孔混凝土基層的表面應始終保持濕潤。碾壓完成后鋪設須料薄膜或土工布 以供養生之用，防止由于水分蒸發過快而導致的表面出現松散現

22、彖。分幅施工時，邊界處松散體，須在碾壓成型后及時清除，以保證分幅搭接處的混凝土 質量。6.5.2尋求最佳壓實遍數多孔混凝土的是一種骨架空隙結構，合適的孔隙率是保證其透水系數的前捉，故碾壓 遍數不宜過大，從經濟效益的角度上來講，達到強度的前提條件下，碾壓遍數越少，則其經濟效益越高。此次試驗段施工，碾壓工序的另外一個重要任務就是尋求最佳、最經濟的 壓實遍數。具體試驗方法如F：(1) 試驗段總長度60m,寬度為三幅分法中的一幅，分四段，每段15m長；(2) 前三段分別采用18t壓路機弱振碾壓1、2、3遍成型，小噸位光輪壓路機靜壓 12遍光面；(3) 第四段，采用先在仰拱填充頂鋪填7cm厚與多孔混凝土

23、采用的骨料的5-10mm 級配碎石，再攤鋪多孔混凝土混合料，其后用1&壓路機弱振碾壓2遍，小噸位光輪壓路 機靜壓12遍光面。(4) 質量檢驗過程屮，分別對前三段進行全方位檢驗并得出檢測結果，認真分析碾 壓遍數對其外觀、強度、孔隙率和透水系數這四個方面的影響，得岀最佳、最經濟碾壓遍 數。6.6混凝土養生及成品保護多孔混凝土基層碾壓成型后，養養生須及時跟上，并注意成品保護，注意事項如下：(1) 為確保工程質量，多孔混凝土基層的養生期不宜少丁 7天；(2) 多孔混凝土基層養生期結束后，鋪面層Z前，應禁止施工車輛通行，保持養生 用塑料薄膜的完好性，防止泥土、砂石料等堵塞基層空隙而影響其排水能力。7、質

24、量保證體系及質量檢驗7.1質量保證體系為保證此次試驗段的成功，質量工作在項目全而 質量管理領導小組的領導下開展工作。項目經理任質 量管理領導小組組長，總工程師任副組長，成員由主 管各業務領導組成。項口經理部設專職質量檢查工程 師，隊、班設專職質量檢查員，各級質量管理干部和 質檢人員堅持跟班作業，及時發現存在的問題定期召 開質量分析會議，研究制定改進措施，虛心傾聽建設、 設計、監理工程師的意見并及時改正，進一步推動和 改進質量管理工作。提高全員質量意識。工程質量包括工程使用的原 材料、匚序和施工質量，三者密切聯系。工程質量是施工活動的最終成杲，它取決于工序質量，而工作質量則是工序質量和工程質量的

25、保證和 基礎，工程質量是一個系統工程。領導是關鍵，制度是手段，技術是保證，隊伍進場后， 將各工序實施專項質量意識教育，做到人人明白質量要求，個個清楚質量標準和廿標，實 施領導把關。7.2外觀質量檢驗多孔混凝十基層外觀質量檢驗計劃采用路面結構中水泥穩定粒料基層相關檢測項目 和要求進行檢測和評價，具體檢測項口、質量要求、檢測方法和檢測頻率如前文表格4屮 所示。7.3抗壓強度檢驗由于多孔混凝土的密實方法為碾壓密實而非振搗密實，故試驗室屮無法做到與實際施 工條件試塊，故須在其施工完成后，現場取芯（芯樣直徑為100mm）,后切割成試塊（試 塊尺寸為4）100X100mm）,然后壓取其抗壓強度。74孔隙率

26、檢測多孔混凝土總孔隙率檢測從現場進行取芯，切成100*100試樣。然后采用網籃法進行, 計算公式如下：=1-_“2V-xlOO% 試件水中浸泡24h,在水中稱其質量，g；帕烘干后至恒一重，稱其空氣中的質量，g;V 試件外觀體積，cm3 o7.5滲透系數檢測根據常水頭試驗方法原理，采用多孔混凝土滲透儀進行滲透系數檢測。計算方法與公 式如下：在已知臨界水力梯度，冃測試過程保證層流狀態時按下式計算滲透系數：Aht式中：Q時間t秒內的滲出水量,cm3；Q測壓孔距，cm；從一平均水頭差，cm；t滲透時間,s；A 一試件的橫截面積，cm3 o未知臨界水力梯度時，按下式計算。At求得水透過試件的流速，然后按

27、i = avhv2的形式回歸水力梯度與滲流速度的關系, 取其一次項的倒數近似為滲透系數。8、安全文明施工貫徹國家有關安全生產和勞動保護方而的法律、法規，定期不定期地召開安全生產會 議，研究項目安全生產工作，發現問題及時處理解決。齊級明確口己的安全目標，制定好 各自的安全規劃，達到全員參加，全面管理的目的，充分 圖表4安全管理領導小組框圖 體現“安全生產，人人有責”。按“安全生產，預防為主”；I 的原則組織施工生產，做到消除事故隱患，實現安全生產I 的目的。組織機構與人員配置見安全保證組織機構框圖。I 成立以項目經理為首的安全領導小組，堅持管生產必1I須管安全的原則，健全崗位責任制，從組織上、制

28、度上、I 防范措施上保證安全生產，做到規范施工，安全操作。安;I全管理領導小組見右圖。II8.1安全管理制度及措施|I(1)建立并執行安全檢查制度，專職安全員對項口施II工進行日常巡查，并做好安全檢查記錄；各班組應經常進行自檢、互檢和交接檢查；項目部每半月對工地進行一次安全大檢查，由項目經理牽頭， 專職安全員組織各相關部門對工地進行隱患清查，各種檢查中發現問題定人、定措施、定 整改期限，整改后曲相應安全部門復檢驗證。(2) 詳細制訂各專業工種的安全技術操作規程，如機械工、電工、鋼筋工、掘井工 等工種的操作規程。(3) 施工員、專職安全員在各分項工程施工前，要進行詳細可靠的安全技術交底， 交底內

29、容要包括： 常規操作要求、施工規范要求。 本工程項目的施工作業特點和危險源、危險點； 針對危險源、危險點的具體預防措施； 按有關施工安全操作的要求，對關鍵工程實行的有針對性的安全技術交底。如施工 現場臨時施工用電、施工機具安全使用等； 應該注意的安全事項； 發生事故后應該采取的避難和緊急救援措施。(4) 嚴格執行特殊工種持證上崗制度，對特殊工種加強管理，特殊工種必須經培訓 考核合格，持證上崗。8.2文明施工措施從文明施工中完全能夠體現岀一支隊伍索質的好壞，要使企業保持良好的形象，必須 搞好文明施工，針結對木工程特點，主要從以下幾個方面進行保證：(1) 施工現場場地管理是為文明施工創造良好的施工

30、環境。根據工程進展，適時地 對施工現場進行整理和整頓。(2) 現場建筑材料的堆放，按照施工現場平面布置圖制定的區域范圍分類堆放，材 料應碼放整齊，做到橫成排、豎成行，并按貫標程序要求進行詳細標識。(3) 洞口設工程概況、施工組織網絡牌、安全記錄牌、防火須知牌、事故記錄牌和 施工總體平面圖設置齊全、規格統一、內容完善、位置醒目。(4) 隧道內“三管兩線”按要求布設，搞好洞內排水，做好洞內清理及道路維護， 加強洞內通風。(5) 棄徒不得隨意棄置，必須運至設計指定的棄磴場，運磴途中不落石掉磴，防止 污染道路。(6) 按照業主及主管部門的指示要求，認真聽取駐地監理工程師的意見，協調好各 方關系，嚴格按規范施工，爭取創安全文明樣板工地。