研究技术工艺，加强过程控制保证高速公路工程填砂路基施工质量中铁十四局集团第一工程发展有限公司张石高速公路ZS7合同项目部填砂路基施工QC小组二00六年十二月二十日第一章技术现状概述第一节技术研究的背景与意义修建高速公路除永久占用大量的土地资源外，高填方路基取土也要占用大量的耕地，对我国这样人均耕地面积很少的国家，确实带来很多于国于民不利的问题。

如何尽量少占耕地，节约良田，节省投资，成为高速公路建设中一项重要的课题。

填砂路基虽然是较早发展起来的建筑施工技术，但应用于高速公路工程还是近几年兴起，其相关技术研究也刚刚起步，需要进一步认识该技术并就在高速公路中的相关问题进行研究和突破。

砂土水稳定性好、透水性强、沉陷快、饱水易压实、毛细水上升高度小，是一种良好的填筑路基材料。

在我国内陆地区河滩砂土地段修路，利用河砂填筑路基，既可疏通河道，又能少占耕地，就地取材，降低造价。

但砂土作为填筑材料，存在失水后易滑坍，不易压实，干稳定性差的缺陷。

采取砂土填芯，粘土包边，土包砂的填筑方法，可以发挥两种材料的优点。

在我国现行的施工技术规范中尚无现成的土包砂路基施工工艺及质量检控标准。

根据设计要求，结合现场的实际情况，通过试验段的摸索和探讨、通过现场技术检测，在总结经验参数和不断创新的基础上，总结完善施工工艺和过程控制的方法，保证填沙路基施工质量。

第二节技术工艺介绍1、工艺技术一般填砂路基设计为土包砂的路基断面形式。

为了保证路基的填筑质量和进度，分别采用两种填筑方案进行填筑：（一）砂土与粘土同步施工法这一方案在施工中，砂土与粘土始终处在相对水平的状态，实际上是砂土和粘土摊铺与碾压同步。

砂土与粘土同步施工，又可以有两种不同的施工方法。

第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后，先压实包边土，达到压实度后，水压砂芯后再压实砂土。

第二是粘土与砂土同时摊铺，先稳压粘土两遍，水压砂芯，最后同时碾压粘土与砂土，这种填筑方法实际操作比较困难，两种材料的最佳含水量不同，同时碾压难以达到压实度要求。

（二）先填砂芯后填包边粘土的施工。

在填前碾压后，先进行砂土的填筑和摊铺，摊铺宽度应略小于砂土设计边线，在摊铺完成后便可进行灌水碾压，与此同时，粘土也可正常进行摊铺与碾压。

两种土质的施工并不互相制约与影响。

后包边施工法最重要的一个施工环节，是对砂土与粘土结合部的碾压处理，主要体现在压实后粘土的内侧削坡与压实砂土的外侧削坡。

第一种，包边土压实：先填砂芯后填包边粘土的施工方法允许粘土层的施工滞后于砂土层，砂土层的施工不受粘土层的制约，所以其工作面可高出粘土层0-1.5M，粘土层的摊铺内侧应宽出设计边线30cm左右，然后进行粘土层的压实，压实合格后，依照粘土层内侧设计边线对粘土层的内侧削坡（坡比1:1），将削去的粘土堆在压实粘土表面作为下层填筑材料。

第二种，砂土和包边土结合处压实：用人工对砂土层削坡，将削掉的砂土摊铺至粘土边，先压实的砂土会失水，应用人工对砂土进行洒水，注意水量不宜太大，以稳定砂土不浸泡粘土为原则，再对砂土进行碾压。

由于碾压宽度小，而且与粘土同时碾压（对粘土为反复碾压），为防止包边粘土层内坡的破坏，宜采用静碾压路机碾压，达到压实标准后，进行下一层粘土的填筑。

这样，既解决了因粘土层滞后引起砂土层施工等待现象，又实现了砂土层与粘土层结合部的同步施工与同步碾压。

这两种施工方法的优缺点表现在：（一）砂土与粘土同步施工法，施工时层次明确，易于进行施工的组织安排，并且在路基平整度、宽度、横坡、标高各项指标的控制上容易掌握，压实度也能达到设计要求。

存在缺点是，首先，由于砂土粘土压实厚度的差异所造成结合处的错台现象，给压实带来一定困难。

第二，砂土的施工对外界环境要求少，只要能充足的灌水压实，便能正常施工；而粘土碾压则对含水量要求很高，当粘土的含水量较高时，需要晾晒，粘土的施工进度必将慢于砂土，尤其在雨季，这一问题更为突出，一味地强调同步施工，必将造成因粘土进度滞后引起的砂土停工与等待现象。

（二）包边粘土层后施工法，解决了砂土与粘土结合部位的压实问题，而且使砂土与粘土的施工相对独立，不会因粘土的滞后而使砂土施工停工，充分地利用机械与人力，加快工程进度。

缺点是需要人工配合。

2、质量检测施工中对灌砂法、环刀法、核子仪法进行质量检测。

核子仪使用方便、快速，由于仪器本身的缺陷，精度不高，不能直观反应每点的真实压实度，其试验数据不能作为验收依据。

环刀法快捷方便，尤其是极细砂在不失水状态下，用环刀法测试较为快捷、准确。

三种测试方法得出的干容重：灌砂法偏高，核子仪偏低。

施工中填砂路基应采用环刀法检测压实度。

对成型的包砂土路基进行试坑开挖，测定土砂结合部位的压实度。

第二章工程概况张石高速公路石家庄段ZS7合同段位于石家庄市正定县境内，起讫桩号为K51+150～K54+531.52，ZK0+707.414～ZK5+000，本合同段全长7.674KM，主线路面总宽度34.5M，匝道路面宽度13M，共有路基填方176万方，挖土7.7万方，软基处理地段原地面冲击压实46万平方米，结构物共计28座，主要工程为曲阳桥互通立交。

第三章选题理由与可行性分析1、选题理由2第四章小组概况第一节 QC小组成员情况项目经理部填沙路基ＱＣ小组成立于２006年3月15日，3月20日登记注册并开展活动。

小组成员共9名，平均年龄29.1岁，其中有8人具有大专以上文化程度，平均接受ＴＱＣ教育113.9小时。

小组成员详细情况见表。

QC小组成员情况表小组围绕“加强填沙路基施工质量过程控制，保证填沙路基整体施工质量”这一中心内容开展活动。

研讨最优施工方案三次，为改进施工工艺提出合理化建议四项，全部被采纳，取得了良好的效果。

第二节活动目标、项目职责1、活动目标目标1：分项工程质量一次检查合格率100%，优良率95%以上。

目标2：通过QC小组的一系列的活动，及时总结，积累一定的施工经验和施工方法、工艺，对我公司提升高速公路填沙路基技术提供可借鉴之处。

2、小组职责职责1：填沙路基施工过程中进行逐项检查，发现问题，及时处理，并做好记录。

职责2：组织有关技术人员和施工人员学习填沙路基施工技术，积累施工经验。

职责3：定期汇总各种检查资料，进行施工情况分析，优化施工方案、工艺，不断总结提高工艺水平，从而更好的知道施工。

第五章小组活动情况张石高速公路石家庄段是河北省重点工程之一，全省在建的高速公路有12条，省交通厅经常组织检查且相互比较，因此高效优质的做好施工是我公司在河北市场树立形象、占领市场的大好机会，因此小组在填沙路基施工等方面提出了更高的要求，确保达到优质工程的目标实现。

第一节质量管理体系与控制程序1、组织要素控制2、质量保证体系框图3、填砂路基工艺流程程序第二节活动过程小组依据TQC全面质量管理原理进行了PDCA循环，活动情况如下。

（一）、第一次PDCA循环（时间：2006年5月16日—6月10日）1、选择试验段，总结试验数据：为了克服填沙路基施工中的质量问题，全面提高填沙路基的整体水平，QC小组在正式施工之前首先进行了试验段施工，总结了基本的方法和数据，据此制定技术措施，向小组成员做好技术交底，同时向施工人员传达并现场监督检查。

（1）试验段的选择：根据现场的实际情况，填砂路基试验段选在K51+800—K51+900段，长100米，设计路基填高4.5—4.9米,纵坡为0.09%。

（2）水泵的选择及其配套设施：水泵采用了200QJ型潜水泵，扬程39米，转速2850r/min，水流量50m3/h，功率7.5KW，出水管径100mm。

配套水井的管径不小于50CM，深度不小于40M，潜水泵放置于30M深的位置上，保证水泵连续工作时不断流。

（3）试验段的施工：按设计要求进行施工放样，测设中桩、撒出边线，按松铺厚度50CM控制，对施工段落用石灰撒线划格，控制每个方格内的倒沙车数，从而控制松铺厚度。

a、按要求用装载机或推土机粗平，使得路基顶面大体平整，然后用平地机精平。

b、人工堆成5×5米的方格，方格内大面平整，用沙堆成的沙埂高度不小于15CM、顶宽不小于10CM，以防止注水时沙埂坍塌漏水，影响试验效果。

c、通过上水时间控制上水量。

向打好的沙格内注水，注水标准以沙面以上有10CM高的水位为准，记下每个方格的注水时间。

d、平地机整平一遍，然后用50型装载机来回碾压1遍，再用PY160型平地机整平两遍，最后用18T以上振动压路机静压一遍、振压3遍，用灌沙和环刀两种方法测各层压实度。

（4）数据分析：a、通过向方格内注水试验，确定每个方格的注水时间平均为4.8min，折合用水量为4m3，即4000kg。

每个方格的沙量为5×5×0.5=12.5m3，平均每方沙的用水量为4000/12.5=320m3。

b、通过整平、碾压后的压实度都能达到要求（附压实度检测报告）。

平整是为碾压均匀创造条件，用装载机碾压是为了用胶轮稳压，静压只对表层起到一定的作用，震压对深层砂有震动、挤密的作用，起到一定的压实效果。

注水量与压实度检测对照表（5）制定预防质量问题的措施通过该试验段的各种数据分析，松铺50CM厚、用灌水法并结合机械碾压，对我标段的填砂路基来说，能够到达规范及招标文件的施工要求。

施工中加强过程控制，注意以下几点：a、松铺厚度严格控制在50CM以内，不得超填。

b、方格按要求进行，不得随意改变尺寸。

c、按时间控制灌水量，上水数量不得少于320KG。

2、现场实施：2006年5月16日—6月10日，现场进行了K51+640—K51+971段填沙路基，小组对该段路基的压实度、厚度、宽度、横坡等检测结果进行了记录，详见下表。

3、实施状况检查统计（1）小组对K51+640—K51+971地段的填沙路基质量检查结果进行了统计，调查统计表见调查统计表一。

调查统计表（一）（2）依据调查统计表绘制排列图（图一）如下：制图：马少海 2006年6月10日排列图表明影响路基施工质量的主要问题为：横坡和压实度。

横坡不够，忽大忽小，影响表面平整度，影响填筑厚度不均匀，进而影响路基的内在质量；压实度更是路基施工的根本所在，严重影响路基的整体质量。

4、因果分析（1）对调查表（一）和排列图（一）进行数理统计后，得出影响填沙路基施工质量的主要问题为：横坡和压实度,并对原因进行了讨论分析，见因果分析图。

（2）要因确认分析：要因确认表5、相应对策小组根据因果分析图，针对产生问题的原因制定了具体对策，并落实到了具体实施负责人。

根据上述处理方案，对策汇总如下表：对策表（一）6、实施对策：根据以上对策措施，我们QC小组及时召开会议，认真研究制定了详细的实施措施，并分头开始实施。

实施一：加强现场的监督管理，实行质量一票否决权，加大现场奖罚力度；对主要机械操作人员和现象施工人员进行培训和交底，熟练操作技术。