路基土石方工程施工方案及施工方法.doc
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1、路基土石方工程施工方案及施工方法一、 工程概述本合同段工程路基土石方工程数量主要有,路基挖方:挖土石方20055m3、改河开挖土石方55339m3;路基填方:利用土石混填227612m3、结构物台背回填砂砾3734 m3;软基处理:砂砾垫层45564 m3,预压与超载预压67594 m3,塑料排水板422216m,D50cm粉喷桩14980m,D60粒料桩214019m,真空预压8364m2,加筋复合土工布72198m2,土工格栅118241m2,钢塑CATT格栅86881m2,卸载预压后多余填料65784 m3,预制管桩PTC-0300(50)30444m,桥台部位二次开挖19705 m3,
2、桥台部位回填15950 m3。二、总体安排1、按照设计文件,首先进行中线和高程的复测,放出路堤及路堑边线,绘制出断面图,制定土方调配方案。2、修建临时施工便道、便涵、便桥等。3、填、挖土基。其中设置挡土墙地段填筑路基与砌筑挡土墙同期进行,保证挡土墙、路基的稳定性。4、一般路基路段采用宕渣填筑,主线桥头路基采用级配砂砾进行填筑。5、软土地基路段,严格控制填筑速率和保证足够的预压期,桥头及涵洞必须在预压期满后进行二次开挖施工。6、路堑开挖采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工,运碴通道与掘进工作面应妥善安排,做到运碴、排水、挖掘互不干扰,以确保开挖顺利进行。7、填宕渣路堤,宕渣摊
3、铺时,应分层填筑,粗细颗粒应分布均匀,避免出现粗粒集中堆积,松铺厚度一般为30cm-40cm或经试验确定。压实采用20t以上重型振动压路机分层碾压。8、路基土石方挖填调配方案见路基土石方调配图。9、依据本工程的特点和数量,安排2个路基土石方施工队,配置相应的施工机械(机械配置详见标件六投标书附表表3 拟入本合同工程的主要施工机械表),同时展开施工。土石方工程一队负责本合同段的软基处理工程,土石方工程二队负责本合同段的土石方工程。施工主要采用机械化施工,并做好临时排水沟,施工安排上以确保质量工期为重点,尽量避免施工干扰。本合同路基土石方工程计划2003年10月1日开工,2005年3月31日完工。
4、三、软土地基处理施工本合同段的软土地基处理主要为砂砾垫层、预压与超载预压、真空预压、塑料排水板、粉喷桩、粒料桩、预应力预制管桩、铺设土工合成材料等一系列施工方法,并应进行路堤沉降观察。(一)砂砾垫层1、用作垫层的砂砾料,要具有良好的透水性,不含有机质、粘土块和其它有害物质。砂砾的最大料径不得大于5%。2、按图纸或监理工程师的要求,在清理的基底上分层铺筑符合要求的砂或砂砾垫层,分层铺筑厚度不得超过200mm,并逐层压实至规定的压实度。压实的方法根据地基情况而选择振动法(平振、插振、夯实等)、水撼法、压实法等。采用碾压法施工时,要控制最佳含水路基土石方调配图。量。砂砾垫层要宽出路基边脚0.51.0
5、m,且无明显的粗细料离析现象。两侧端以片石护砌,以免砂料流失。3、填筑砂砾垫层施工时避免砂或砂砾受到污染。4、填筑砂砾垫层的基面和层面铺有土工布时,在砂砾垫层上下各厚100mm层次中不得使用轧制的粒料,以免含有裂口的碎砾石损伤土工布。5、对于打设排水处理地基的,应在铺设下半层砂砾层后才能打设排水体,排水体顶端应按设计要求预留一定长度(30cm左右),最后再铺设土工织物(有的话)和上半层砂砾层。(二)预压与超载预压1、预压和超载预压的填土高度按图纸或监理工程师的要求。2、用于预压与超载预压的填料采用与路基相同的填料。在路基及超载土方的填筑及预压过程中,均应严格按规范要求进行逐层填筑,并进行沉降和
6、稳定性监测。3、预压路堤顶面应设一定的横坡使排水通畅。4、填土预压时间越长工后沉降就越小,因此,对有预压要求的路段,尤其是桥头路段和与箱涵相接路段,在施工安排上尽量早地堆载预压。堆载顶面要平整密实有横坡。沉降后应及时补方,一次补方厚度不应超过一层填筑厚度,并适当压实。对地基稳定性较好的路段,也可按预测沉降随路堤填筑一次抛填到位。对于在预压期间低于原定预压标高以下的均需及时补填。(三)塑料排水板1、质量要求a、塑料排水板的质量应符合下表规定的要求。施工之前应将塑料排水板堆放在现场,并加以覆盖,以防暴露在空气中老化。施工时应严格按照图纸指出的位置、深度和间距设置。板的顶部应伸入砂砾垫层,外露长度不
7、小于200mm,使其与垫层贯通,保证排水良好。塑料排水板技术指标项目单位设计板深(m)备注复合体厚度mm4.50.24.50.2宽度mm10021002克重g/m8011090130抗拉强度KN/10cm2.02.5延伸率10%时纵向通水量cm3/s5065侧向压力为350Kpa 滤膜单位面积重量g/m2110110抗拉强度干态N/cm4045延伸率15%湿态N/cm3540延伸率15%,水中浸泡24h梯形撕裂纵向N7580横向N6570湿态断裂延伸率%2020水中浸泡24h渗透系数mm/s510-3510-3水中浸泡24h有效孔径m100100以O98计b、塑料排水板在插入地基的过程中应保证
8、板不扭曲、透水膜无破损和不被污染。板的底部应有可靠的锚固措施,以免在抽出保护套管时将其带出。C、塑料排水板插好后应及时将露在垫层的多余部分切断,并予以保护,以防因插板机移动、车辆的进出或下雨时受到损坏而降低排水效果。d、塑料排水板宜采用滤水膜内水平搭接的方法连接,搭接长度不得小于200mm。e、安排软基处理专业队伍施工,采用LJB-6型履式插板机施工。2、施工要点a、塑料排水板打设顺序:定位塑料板通过导管从管靴穿出塑料板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位插入塑料板拔管剪断塑料板。b、塑料排水板插入过程中防止淤泥进入板芯,堵塞输水通道,影响排水效果。c、塑料排水板与桩尖连接要牢固,避免提管时脱开将塑料
9、板带出。d、桩尖与导管配合要适当,避免错缝,防止淤泥进入而增大塑料排水板与导管壁的磨擦力造成塑料排水板带出。e、严格控制间距和深度,凡塑料排水板被带上2m的应作废,补打。(四)粒料桩1、粒料桩平面按等边三角形布置,施工桩体时可根据试桩及具体情况采用跳桩打设的方法,并从场地四周向中心逐步施工,以减少软弱地层对桩体或桩体间的影响。2、粒料桩材料应采用未风化的干净砾石或轧制碎石而成,粒料2050mm,应具有一定级配,含泥量5%。3、粒料桩施工顺序:施工准备(先铺设砂砾垫层30cm)布置桩位桩机就位开机沉管造孔填粒挤密成桩关机就位。4、采用干法施工,在正式施工前作试桩,获得相应的数据资料以控制施工质量
10、。(五)粉喷桩1、粉喷桩施工工艺流程如下图所示:粉喷桩施工工艺流程成 桩调 平 送 风放 线 定 位钻 杆 对 位设计加固深度钻 进设 计 桩 顶复 搅移 位喷粉、搅拌、提升 停止喷粉(1)放样定位(2)移动钻机,准确对孔。对孔误差不得大于50mm。(3)利用支腿油缸调平钻机,钻机主轴垂直度误差应不大于1%。(4)启动主电动机,根据施工要求,以I、II、III档逐级加速的顺序,正转预搅下沉。钻至接近设计深度时,应用低速慢钻,钻机应原位钻动12min。为保持钻杆中间的送风通道的干燥,从预搅下沉开始直到喷粉为止,应在钻杆内连续输送压缩空气。(5)粉体材料及掺合:使用粉体材料,除水泥外,还有石灰、石
11、膏及矿渣等,也可使用粉煤灰等作为掺加料。(6)提升喷粉搅拌。在确认加固料已喷至孔底时,按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时,应慢速原地搅拌12min。(7)重复搅拌。为保证粉体搅拌均匀,须再次将搅拌头下沉到设计深度。提升搅拌时。其速度控制在0.50.8m/min左右。(8)为防止空气污染,在提升喷粉距地面0.5m处应减压或停止喷粉。在施工中,孔口应设喷灰防护装置。(9)提升喷灰过程中,须有自动计量装置。该装置为控制和检验喷粉桩质量的关健,应予以足够的重视。(10)钻具提升至地面后,钻机移位对孔,按上述步骤进行下一根桩的施工。2、施工要点及质量要求(1)在机具设备和材料进场的
12、同时,应进行场地清理,使之符合施工要求并布置粉喷桩所需材料的储存棚和机具设备安装地点以及水电供应和排水沟的位置。(2)钻机技术性能和指标应满足设计与施工要求。(3)钻机就位,应满足图纸要求,垂直度偏位不得大于1.5%,桩的孔位置与图纸位置偏差不得大于50mm。(4)严格控制喷粉时间、停粉时间和水泥喷入量。要防止桩体上下喷粉不匀、下部水泥剂量强度差异大等问题。因此,施工设备须配有自动记录的计量系统,本合同段的粉喷桩采用双相称重计量系统装置。施工时,先正旋钻头喷气下沉预搅至桩底标高以下,然后,反旋钻头喷粉搅拌缓慢提升至设计停灰面,再钻进1/2桩深或整桩,自下而上复搅1次。(5)发现喷粉量不足时,应
13、整桩复打,喷粉中断时,复打重叠孔段应大于1m。(6)粉喷桩施工前应进行成桩试验,确定喷头速度、提升速度、水泥用量等技术参数,使其满足图纸要求。(7)应做好施工记录。实际的孔位、孔深、每个钻孔的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及工程地质情况均应作详细记录。(六)预应力砼管桩1、打入桩的吊装、运输与堆放(1)管桩砼强度等级达到100%才能出厂。(2)管桩吊装时宜采用两支点法,或两头勾吊法,两吊点(两支点法)距离桩端宜为0.21L(L为管桩长度),绳索与桩身水平所交角应大于45度。(3)管桩在起吊、装卸、运输时必须做到平稳、轻起轻放,严禁抛掷、碰撞、滚撞、滚落。(4)管桩在运输堆放时的支点位置距桩二端均
14、为0.21L(L为管桩长度)。(5)本合同段的管桩拟采用汽车运输。管桩运输时,堆放层数不宜超过三层,并用钩绳、钢缆对管桩二支点处附近进行封固,防止滚动。(6)管桩堆放场地,必须平整、坚实、要有排水措施,不得产生不均匀沉陷。堆放层数,300-400mm管桩,不得超过8层,400-450mm管桩,不得超过7层,500-600mm管桩,不得超过6层。管桩底层二面外侧挡以楔形挡木,防止滚落。2、打入桩的施工控制(1)当桩的砼强度达到100%设计强度,且蒸汽养护后在常温下静停3天后方可施工。(2)管桩可以采用锤击、静压等沉桩方式,不论采用何种方式,桩架均应平衡,桩身必须垂直,桩插入时垂直度偏差不得超过0
15、.5%,应在距桩机15m-25m处成90方向设置经纬仪各一台,测定导杆和桩身的垂直度。(3)锤击沉桩应选用合适的桩锤,宜重锤轻击。根据土质情况、单桩承载力、桩径、壁厚、打入深度等条件选用,并采用适当的桩垫等措施,以降低桩身的锤击应力。(4)桩身、桩帽、送桩和锤击的桩锤应在同一中心线上,且桩锤与桩帽、桩帽与桩之间的弹性衬垫应及时检查、及时更换。(5)静压法沉桩,其桩架应按额定的总重配置压重,并保证压桩机在压桩过程中机械性能保持正常运转,压桩设备应有加载反力读数系统。(6)压桩按设计要求的顺序进行施工。(7)每根桩应一次性连续沉至控制标高,停歇时间不宜过长。3、焊接法接桩(1)焊接时,焊接钢板表面
16、应保持清洁。(2)桩端头距地面1m左右,可进行接桩。接桩时,须用定位板将上下桩接直。焊接前,上、下桩因施工误差等因素而出现的间隙应用厚薄适当的楔形铁片填实焊牢。(3)接桩时上、下桩的中心线偏差不得大于5mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。(4)接桩时应采取措施,减少焊接变形,焊缝要求连续饱满(满足三级焊缝),焊接后,应清除焊渣并检查焊缝的饱满程度。(5)沉桩过程中遇有较难穿透的土层时,接桩宜在桩穿过该层土后进行。4、管桩与托板的连接(1)对于沉入控制标高而不需要截桩的薄壁预应力砼管桩与托板连接可用托板连接筋与钢板圈焊接后,将桩顶直接埋入托板内,连接筋和桩顶埋入托板内深度,应根据不同的工程
17、情况,遵照设计要求确定。(2)需要截桩的管桩与托板连接,管桩截断后,将垫块下入管内,并把连接用钢筋笼插入桩内,用与托板相同标号的砼灌注。(七)真空预压法1、加固区边界的定位放线,应按照软基处理设计图进行,允许偏差10cm,加固区内的杂物、积水必须清理干净,场地允许高差不大于15cm。2、为保证连续正常工作,拟配备足够的自备发电机组以备应急用。3、密封膜的加工(1)密封膜宜为聚氯乙烯薄膜,厚度为0.12-0.17mm,其加工后形状必须与加固区一致,加工后的薄膜面积不得小于设计面积,密封膜每边长度应大于加固区相应边3-4m。(2)每块加固区域用2-3层密封膜,具体参数可根据密封膜性能确定。薄膜加工
18、可采用热合法,严禁有热穿、热合不紧等现象,不宜有交叉热合缝。4、滤管安装(1)过滤管应埋于砂垫层中间,距泥面与砂垫层顶面的距离均应大于5cm,滤管周围必须用砂填实,严禁架空漏填。(2)过滤管埋设完毕后,应该平整砂面,消除石块、瓦砾等杂物。(3)过滤管的材质可采用60-70mm的硬塑料管。打孔加工外包无纺布滤层后,应只透水气而不透砂。(4)铺设过滤管的位置按设计图纸放线定位,过滤管可使用长约30-40cm的胶管连接,胶管套入滤管长度宜为10cm,然后用铅丝绑紧,铅丝接头严禁朝上。5、分别测量塑料排水板打设前、后以及真空预压前的地面标高,以确定预压前后发生的沉降量。6、密封沟与围堰(1)密封沟的开
19、挖应沿加固边界进行,其深度应达到地下水,并切断透水层,内外坡应平滑无砂料存在。沟底宽度应该在0.4m以上,以保证密封膜与沟底粘土充分接触,满足密封要求。(2)密封沟回填料,应该为纯粘土,不含杂质,回填时应避免回填料直接撞击密封膜,以免击破漏气。(3)筑堰的位置应跨密封沟的外沟沿,其土料应分层夯实或采用草袋装土搭垒。(4)在铺膜前,应把出膜弯道与过滤管连接好,并培实砂子,出口压盘与砂垫层表面应齐平,并放好下橡胶圈,铺膜完毕后,应沿出膜弯管口把膜剪开,然后放好橡胶垫圈及上压盘,其间抹匀黄油,最后应把两个螺母上紧。橡胶、垫圈与膜间严禁有砂料存在。7、密封膜的铺设(1)铺设时应先从上风向下风向伸展,加
20、固区四周余留量应基本一致。施工人员应穿软底鞋上膜,每铺一层,均应由专人检查,若有孔洞,及时粘补,在密封沟内侧应把膜铺平,薄膜过长时,可将其折于沟底,不可外铺于外侧坡上。(2)密封膜铺好后,可施做地面沉降观测盘于膜上,具体位置应该符合设计图纸。8、试抽真空(1)射流泵在安装前应该试运转一次,如果真空压力达不到0.09Mpa则应维修,直至达到要求。(2)在覆水前,应进行试抽真空,同时仔细检查每台射流泵的运转情况及薄膜之密封性,发现问题及时处理。试抽真空宜为7-10天,膜下真空压力应该达到0.08Mpa,若低于此值即属于不正常,应立即查找原因及时处理。试抽开始,即应进行真空压力,沉降量等参数观测。9
21、、正常抽真空(1)试抽达到要求后,转入正常抽真空阶段,此阶段是真空预压加固地基的主要阶段,可持续2-5个月或设计要求的时间。(2)覆水厚度宜为20-40cm,覆水后,膜下真空压力应逐渐稳定,在0.08Mpa以上。10、施工监测(1)预压参数包括孔隙压力、真空压力、深层沉降量及水平位移。(2)真空压力观测:膜下真空度每隔4小时观测一次。表面沉降第一个月两天测一次,以后每周测一次。11、工程验收(1)当连续四昼夜实测地面沉降小于2mm,或经实测土体强度增长到能满足上部连续填土荷载,或地基固结度已达到设计要求85%时,经监理工程师验收,即可终止预压,停泵、卸载。(2)停泵卸载后,在24小时后测量地表
22、回弹。(3)终止预压后,应平整场地,所用各种设备、管材应予拆除,做到工完场清。(八)铺设土工合成材料1、材料要求(1)加筋复合土工布:纵向拉伸强度60KN/m,横向拉伸强度45KN/m,延伸率15%;顶破强度2.5KN,幅边搭接时,搭接宽度大于30cm,并采用高强尼龙丝或涤纶丝缝接处理。(2)经编土工格栅:纵向拉伸强度100KN/m,横向拉伸强度50KN/m,延伸率10%;多层土工格栅铺设时,层间距为单层填土厚度;幅边搭接时,搭接宽度大于30cm,并用塑料扣或小铁丝绑扎处理。(3)钢塑土工格栅:纵向拉伸强度100KN/m,横向拉伸强度80KN/m,延伸率3%;钢塑土工格栅幅边搭接时,搭接宽度大
23、于30cm,绑扎处理。土工格栅纵向同样回折2m,纵、横向回折的2m须与上层格栅搭接。路堤采用钢塑土工格栅加固,第一层格栅铺设于50cm砂砾垫层中间。各层土工格栅间距以单层填土厚度(压实)控制。第一层格栅采用两层格栅叠合铺设,其余层格栅均采用单层格栅。2、施工要点及质量要求(1)土工合成材料的质量应符合图纸或规范要求。在采用土工合成材料加筋的路堤填筑正式开工前,应结合工程先修筑试验路段,以指导施工。(2)铺设土工合成材料应按图纸施工,在平整的下承层上全断面铺设。铺设时,不允许有褶皱,应用人工拉紧,可采用插钉等措施固定土工合成材料于下承层表面。土工合成材料的两侧回折长度应不小于2m。(3)土工合成
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