路基工程施工方案施工方法及工艺.doc
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1、路基工程施工方案施工方法及工艺1.1.工点类型本标段路基工程主要工程量有:区间路基土石方80270.8m3,级配碎石1741 m3,浆砌圬工1533m3,混凝土圬工18600.6m3,土工布2509m2,土工格栅1062m2,播草籽2163 m2,高强金属柔性主动防护网3493 m2,刚性防护网813 m2,非金属桥梁声屏障1297.36 m2,隔声窗300 m2,喷播植草2899 m2,喷混植生1802 m2,栽植灌木5290棵, CFG桩5625m,预应力锚索2130m,电缆槽0.32Km,绿色通道1.44Km,防护栅栏3.77Km,综合接地3848处,接触网支柱基础6个。1.2.施工顺序
2、路基工程施工顺序:先施工地基处理和涵洞,为路基大面积铺开创造条件;先施工土石方集中地段,后施工分散地段;桥台台身路基填筑与桥台锥体填方及过渡段同时填筑;路基防护工程、挡土墙、防护栅栏及其它附属工程紧跟路基适时安排施工。涵洞施工根据各区段路基施工顺序确定,在路基施工到达前完成。1.3.施工方案1.3.1.土石方调配及填料施工设计方案 1)填料施工设计方案本段基床表层的填料采用级配碎石,其余采用利用石方填筑。2)填料调运方案本着“质量合格、经济合理、少占耕地、保护环境”原则,对达到路基填料要求并有条件的地段,尽量利用挖方移挖做填,土(石)质不符合填料要求需进行改良处理时,原则上尽量利用路堑挖方运至
3、拌合站集中改良。填料缺乏地段,采用就近集中取土或采用利用何家梁隧道弃渣作为填料方案。1.3.2.特殊路基和不良地质路基处理方案特殊路基、不良地质路基施工前,要求对工程地质资料进行核对,现场地质条件与设计不符时,及时提请修改完善设计文件。根据工程数量、工程特点、工程地质条件、工期及环保要求,编制各段路基工程施工组织设计,正确选用施工方法,合理组织施工,确保路基工程质量。1)软土、松软土、膨胀土路基处理 本标段软土、松软土、膨胀土路基主要采用挖除换填、CFG桩等措施处理。(1)浅层软土、松软土、膨胀土的处理一般采用挖除换填渗水土等措施。(2)厚层及深厚层软土、松软土地段采用CFG桩加固地基。路堤填
4、高小于0.7m地段,为减小地下水对基床影响,需加强排除或封堵地下、地表水工程措施。坡面横坡较陡或软土底部存在斜坡时,应考虑侧向滑动的可能性,必要时在路堤坡脚设置抗滑桩、桩板墙等进行侧向约束。(3)软土地基的沉降观测软土及松软土地基上填筑路堤时,应于边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观测,于路堤基底地面设置沉降观测设备进行沉降观测。在路堤填筑过程中,必须控制填土速率。控制标准应为:路堤中心地面沉降速率1.0cm/每昼夜,坡脚水平位移速率0.5cm/每昼夜。同时应根据沉降观测情况进行综合分析,开展动态设计,以推算地基的最终沉降量,并应及时调整设计使地基处理达到预定的控制要求,同时应作为验交时控制工后沉
5、降量的依据。 软土及松软土地基地段应结合工程实际,选择代表性地段提前修筑实验路堤,以检验设计、指导施工。对沉降控制较困难的软土和松软土地段路基,应做好施工组织设计,提前安排施工预压,保证必要的稳定期。2)水塘及滨河浸水路基处理线路跨越水塘地段的路堤,对工程修建后仍保留蓄水时(坡脚距塘埂宽度大于30m,长度大于50m),一般采用围堰抽水疏干后清淤,围堰标高平塘埂,然后进行路堤填筑,塘埂标高以下填筑渗水土。软土地段的水塘路基在围堰抽水疏干清淤后,再按软土路基加固处理。路堤边坡采用干砌片石防护,并设1.0m宽边坡平台,坡脚设墁石基础。线路跨越水田、水塘(或水库)地段的路堑,原则上废弃水塘。当难以废弃
6、时,于堑顶外68m设置挡水埝,挡水埝顶面标高平塘(或水库)埂,路堑边坡采用浆砌片石或浆砌片石骨架护坡,并结合支撑渗沟的设置,以确保堑坡稳定。浸水部分应采用水稳性高的渗水性材料填筑,边坡相应放缓一级。雨季滞水及排水不畅的低洼处,应采用水稳性高的渗水性材料填筑,并应采取将水排除的疏导措施,压实度应满足相应要求。在地下水位高(地下水位距地表0.5m)的黏性土地基上填筑路堤时,路堤底部应填筑渗水性材料,厚度不应小于0.5m。有条件时宜采取降低地下水位的措施。1.3.3.路基沉降变形监测控制方案1)路基工后沉降必须满足轨道铺设的要求,施工中要根据设计要求对沉降变形进行动态监测,构筑系统的综合监测体系,对
7、路基本体及地基沉降进行全面、系统的监测,实施信息化施工,建立计算机数据处理系统进行数据处理分析和沉降预测、评估,达到较准确推算沉降,验证或调整设计措施使地基路基处理达到规定的变形控制要求,根据沉降监测反馈信息进一步完善路基施工措施,分析推算路基的最终沉降量和工后沉降,确定轨道结构施工时间。2)路基变形监测分四阶段进行。第一阶段:路基填筑期间的监测,主要监测路基填筑期间地基沉降及路堤坡脚边桩位移,控制填筑速率;第二阶段:路基填筑完成后,自然沉落期的变形监测,直到工后沉降分析满足轨道铺设要求为止。利用实测数据推算最终沉降量;第三阶段:铺设轨道施工期间的监测;第四阶段:铺设轨道后及运营期间的监测。除
8、运营期间的沉降观测外,竣工前的观测内容都由施工单位进行,过程中应注意资料的保存和交接。3)铁路路基变形控制十分严格,成立专门的测量监控机构进行沉降变形监测系统设计与观测。监测队伍由经过培训的专业技术人员组成。测量精度达到国家二级水准测量标准。尽量减少对施工的干扰。4)根据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面数量,原则上每个工点不少于2个监测断面,监测断面间距不大于50m;地质条件变化大、地形起伏大及过渡段范围内要适当加密,一般每20m布置一个监测断面,其中过渡段必须布设监测断面。1.3.4.路堑高边坡变形控制方案 根据本管段的工程内容,选择以下几种监测方法和类型,根据边坡具体条
9、件可设置组合型。1)边坡地表位移监测:建立射线网法监测网。边坡或滑坡沿线路纵向每隔3050米设置监测断面,每个断面分别于路堑的路肩、桩(墙)顶平台、边坡平台、路堑以及堑顶外5.0m、10m设置监测桩。各工点分别于边坡可能破坏的范围外30m设照准点和置镜点。采用经纬仪或全站仪测量,监测边坡状态指导施工。2)深部位移监测:大型滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡高超过25米(存在顺层、滑面等不利结构面时为20米以上)进行深部位移变形监测:边坡成型后在边坡平台钻孔成孔埋置(竖直孔孔深应至稳定地层一定深度内),安装测斜管,采用测斜仪精确地测量岩土层内部水平位移。每工点应有不少于2个监测断面
10、。每个监测断面设12个监测孔。3)桩(墙)背土压力监测:当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡设置桩板(挡)墙或高挡墙(墙高6m)时,根据现场需要,选择有代表性地段于桩(墙)后埋设智能弦式数码压力盒,以监测土压力的大小及变化:监测断面设置间距为1520米,每个桩(墙)背设置3个土压力盒。4)地下水渗流监测:当边坡地下水发育或存在渗流影响时,选择代表性工点,采用渗压计进行地下水渗流监测,在监测边坡选取12处,埋设渗压计进行地下水渗流监测。1.3.5.路基工后沉降控制方案 1)基底沉降监测路堤填筑前,根据设计图要求埋设单点沉降计、钢弦式土压力盒、剖面沉降管、沉降板等进行监测,一般501
11、00m一个断面,路、桥过渡段还要加设静力水准仪等元件。沉降板:由钢底板、金属测杆(40mm厚壁镀锌铁管)及保护套管(直径不小于75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管)组成,钢底板尺寸为50cm50cm,厚1 cm;具体按设计图样焊接组装。采用水平仪按国家一等精密水准测量方法测量沉降板标高变化。沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入10cm,采用中粗砂回填密实,再套上保护套管,保护套管略低于沉降板测杆,上口加盖封住管口,并在其周围填筑相应填料稳定保护套管,完成沉降板的埋设工作。采用水平仪按国家一等精密水准测量方法测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次
12、接长高度以1m为宜,接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。沉降板结构示意图单点沉降计:单点沉降计是一种埋入式电感调频类智能型位移传感器,由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。采用钻孔引孔埋设,钻孔孔径108,钻孔垂直,孔深应达到硬质稳定层(最好为基岩),孔口应平整密实。观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面,表面平整密实;观测路基本体变形按设计断面图埋设。每个测试断面埋设完成后,位移计引出导线套波纹管进行保护,并挖槽集中从一侧引出路基,引入坡脚观测箱内。在埋设完成后35天待缩孔完成后测试初始读数。剖面沉降管:采用专用塑料硬管,其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移
13、要求,管端接口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降管槽内,按一定间距依次读数,起始端管口标高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进行测量,再通过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设,槽底中粗砂找平,表面回填5cm中粗砂并与褥垫层相平,两端部应进行有效保护。2)路基面沉降监测路堤地段50米设一个断面,分别于路基中心、两侧路肩各一个监测点。每个监测断面共3个点。采用监测桩,路基成形后设置。路桥过渡段段每处设置2个断面。路基面沉降观测桩设置参考图(单位:mm)3)过渡段沉降观测过渡段沉降观测应以路基面沉降和不均匀沉降观测为主,沉降观测期与路基相同,不少
14、于6个月。分别在路桥、路涵过渡段的结构物起点、距结构物起点510m处、1525m处、50m处各设一个观测断面,沿涵洞轴线设路基面观测断面,每个观测断面设3个观测桩。路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测断面,每个观测断面设3个观测桩。沉降观测水准的测量精度不低于1mm,读数取位至0.1mm。沉降观测的频次不低于有关的规定。当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。1.4.特殊路基和不良地质路基施工1.4.1.换填施工1)施工方法软弱土地基挖除换填土应根据土质情况和换土深度,按设计范围将软土全部或分段清除,整平底部,再比照路堤相应部位规定的填料、压实标准和工艺进行回填。换填法根据现场实际情况,可以
15、采用推土机辅以人工进行施工。根据换填深度选择机械或人工施工,可采用挖掘机或推土机挖除换填深度内表层的软弱土层,再由人工将软土挖除到达设计标高,自卸汽车运输换填料,后倾法卸料,推土机摊铺,平地机平整,压路机碾压,分层填筑,直至达到设计标高。对换填区域,一般还需进行冲击压实。2)工艺流程施工工艺流程见“换填和原地面处理施工工艺流程图”。施工放样、场地、材料准备挖除需换填土层分层填筑压实质量验收换填和原地面处理施工工艺流程图清表或台阶处理核查基底承载力并处理质量验收原地面处理换填(1)施工准备:施工放样,确定需进行原地面处理或者是换填的范围,在开工前对现场需处理及换填范围、深度进行复查;备足换填材料
16、。(2)对于需换填处理的情况采用机械挖除换填深度内表层部分土层,直至高于设计标高1030cm处;再由人工清除剩余软土层,达到设计标高;采用自卸汽车将挖除的土壤运至指定的弃土场。对于原地面需处理的情况,采用推土机推出表层需清除的松软土、腐植土、植被等,斜坡陡于1:5的地段,采用人工划定台阶范围,挖土机进行开挖,形成台阶。(3)换填施工采用自卸汽车运输进场,后倾法卸料,推土机进行初摊铺,平地机整平,压路机碾压。避免自卸汽车直接驶上原位土层,对其造成扰动。(4)根据换填层所处路堤部位进行相应的质量检验。在原地面处理后对地基承载力进行核查,确认满足设计要求,不符合设计要求者,报监理单位确认后采取措施进
17、行处理。1.4.2.CFG桩施工1)施工方案和施工方法施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验,施工时按配合比配制混合料。开工前应按照室内配方先做试桩至少两根。桩体质量检验应在成桩28天后进行,CFG桩施工质量采用无损检测进行检验,加固效果检测采用载荷试验。在地层较硬的情况下,选用长螺旋钻孔法施工。在地层较软弱的情况下,采用振动沉管法施工。(1)CFG桩长螺旋钻孔法施工钻机就位后校正好钻杆的位置和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%。按设计配比配制混合料,混合料坍落度宜为160mm200mm。钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清
18、理钻孔周围土。成孔时应先慢后快,这样能避免钻杆摇晃,也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度控制在2m/min3m/min,成桩过程连续进行,避免供料出现问题导致停机待料。移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。必要时移机后清洗钻杆和钻头。确认成桩符合设计要求后用粒状材料封顶。(2)CFG桩振动沉管法施工清理施工场地,按设计作好封底层;施工放样,根据设计图纸布置桩位,作好标志。进行工艺性试桩,确定混合料配合比、拔管速度、施打顺序等各项施工参数。桩机就位,调整套管与地面垂直
19、,保证垂直度符合规范要求;在套管上标志出打设深度,确保加固深度满足设计要求。启动电动机,开始沉管,注意保持桩机的稳定,避免倾斜和错位。沉管过程中须作好记录。激振电流每沉1m记录一次,对土层变化处应特别说明,直到沉管至设计标高。混合料采用厂拌,混凝土输送车运输。沉管至设计标高停机后,立即向管内投料,直到混合料与进料口齐平。当混合料加至钢管投料口平齐后,开动电动机,沉管原地留振l0s左右,然后根据试桩确定拔管速度边振动边拔管。当桩管拔出地面,确认成桩符合设计要求后用粒状材料封顶,移机继续下一根桩施工。CFG桩施工完成并检测合格后,人工切割桩头施工质量较差段,在桩顶铺设0.6m厚碎石垫层,垫层内铺设
20、一层双向土工格栅(抗拉强度110KN/m)。2)施工工艺工艺流程见“CFG桩施工工艺框图”。CFG桩施工工艺框图桩机对位位泵料(投料)停钻泵料拔芯管(振动拔套管)下道工序成桩28天后检测并对合格桩体进行处理成桩试验安装桩机位CFG混合料搅拌计量投料配合比确定材料试验制作试件转移桩机长螺旋钻进(振动沉管)测量放线平整场地1.4.3.桩板结构施工1.4.3.1.施工工艺1)施工准备设置桩轴线控制桩及水准基点桩,放线定桩位。2)工艺要点及技术措施(1)地表处理:桩基施工前按设计对地表采用强夯或冲击碾压进行处理。(2)路基填筑:地表处理后完成路基填筑。土体须达到如下压实指标:K30110Mpa/m、压
21、实系数K0.95基本承载力不小于200kPa。(3)铺设灰土垫层:按设计要求铺设0.4m厚的灰土垫层。(4)钻孔桩施工:钢筋混凝土钻孔桩严禁采用水钻,采用人工挖孔或旋挖钻施工。施工前,先作试桩(每段试桩不少于2根),复核地质资料以及检验设备配置、施工工艺是否适宜,确定钻孔桩施工工艺参数。钻孔时,起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁。桩身混凝土应连续灌注,不得中途停顿。(5)托梁施工:钻孔桩施工完,凿除桩头经无损检测合格后,绑扎托梁钢筋立模浇筑托梁混凝土。(6)浇筑砼垫层:托梁施工完后在灰土垫层顶面浇筑10cm厚C25混凝土垫层。(7)浇筑钢筋砼承载板:在混凝土垫层上绑扎承载板钢
22、筋,立模浇筑混凝土,并按设计设置沉降缝。混凝土应连续灌注,灌注承载板时预埋与轨道基础板连接的连接钢筋。3)施工工艺流程图地表处理路基填筑铺设灰土垫层定位、埋设护筒、钻孔检查桩端承载力成桩、检桩托梁施工浇筑砼垫层立模浇筑钢筋砼承载板桩板结构施工工艺流程图1.4.3.2.质量控制及检验1)质量控制(1)桩体埋入承台板的长度及桩顶主筋锚入桩帽板的长度应符合设计要求。(2)绑扎桩板钢筋前应该核实每根桩体埋入桩板的长度。(3)混凝土施工过程中应有试验人员现场做混凝土试件,并检查其坍落度。2)检验(1)模板及支架的材料质量及结构必须符合施工工艺设计要求。检验数量:全部检查。检验方法:观察和测量。(2)模板
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