3.4.1 路基工程总体施工方案
1)概况
本标段路基(含站场路基)总长19.4km,占线路总长的26.7%。重点工程是软土、松软土地基处理,地基处理主要采用垫层、CFG桩、钢筋(预应力)混凝土管桩、堆载预压、冲击压实、重型碾压、铺设土工材料(土工格栅、土工布)、水塘处理等措施。主要工程量为挖土方2292726.1m3;挖石方177079m3;填石方709840m3;A、B组填料1396375m3;渗水土70700.1m3;改良土238262m3;级配碎石(砂砾石)423416.24m3;CFG桩483650m;钢筋(预应力)混凝土管桩346656m;堆载预压516132m2;垫层126397m3;冲击压实39224m2;重型碾压452831m2;土工合成材料1786929m2;水塘处理1项;砌体圬工方194652.2m3;混凝土26203m3;挡土墙片石混凝土圬工方32245m3;u形槽圬工方23206m3;自钻式锚杆69107m;抗滑桩圬工方4711m3;预应力锚索30156m。填料主要采用隧道弃碴、路堑开挖土石方,本着“质量合格、经济合理、少占耕地、保护环境”原则选定填料,做好土石方调配方案,在满足技术要求的条件下,采取就近取土方案。
2)路基工程总体施工方案
路基工点的施工计划安排根据运架梁时间安排综合考虑,控制运架梁的路基地段优先安排施工。软土、松软土等地段路基工程在旱季优先安排施工。站场路基优先安排施工,为道岔、房屋施工和站场设备安装提供条件。开工后,优先安排桥台、涵洞基础和地基加固工程的施工,为路基本体填筑创造条件和争取时间。利用隧道弃碴填筑路堤的段落,与隧道同时安排施工;邻近洞口段,为形成或扩大洞口施工场地,优先安排施工。综合接地与路基同时施工,连通管道在路基碾压完成后开槽铺设。
路基工程为实现工后沉降控制目标,主体结构质量零缺陷,符合无砟轨道铺设技术条件要求,确保各项质量满足新建xx至xx客运专线的高标准。实行工场化、信息化、系统化、机械化的总体施工方案。
工场化:改良土、级配碎石、混凝土、砂浆、AB组填料电子计量集中拌合;挡护工程构件集中预制;路基工程结构物材料集中供应。全面作到工场化、标准化生产。
信息化:将施工中获得的工程地质核查资料、施工工艺及存在问题、试验检测数据、路基试验段各项施工参数、路基沉降变形及路堑高边坡变形监测等信息及时分析,并实时反馈到各相关环节中,形成“监测→分析→调整”循环,实行动态管理和信息化施工。
系统化:系统考虑路基的各分部分项工程,加强与桥梁轨道等其它专业工程以及附属工程和相关工程的统筹,各项目间密切配合,科学合理安排,强化管理,加强施工过程控制及质量检测工作,确保路基各项工程质量,最终实现路基系统功能。
机械化:配备功能齐全、性能先进的地基处理,填料集料破碎、筛分、拌合,改良土、级配碎石场拌、摊铺,路基填筑,路堑开挖及路基相关工程施工机械设备,实施机械化施工。路堑地段用自卸汽车运输配合挖掘机开挖装运,石方采用预裂爆破施工;路堤地段采用推土机初平,平地机整平,振动式压路机辗压。
(1)路基施工组织顺序
施工准备→清表和地基处理→路堤挡土墙施工→基床下路基和基床底层填筑→运架梁→基床表层级配碎石填筑→路基相关工程(声屏障基础、接触网立柱基础、电缆槽等)施工→整理验收。
路基施工需根据工程特点和工期目标,合理确定作业面数量,采用大型机械化配套设备并辅以小型配套机具,分段平行流水组织。
(2)控制工程施工方案
根据全线优先安排箱梁运架通道起点段路基工程、地基处理工程、路堑工程和路基填筑试验段施工的主导原则,本标段将尽早进行地基处理工程、路堑、填方路基工程的施工,为下部工序施工创造条件。
(3)填料施工设计方案及土石方调配 ①填料施工设计方案
本段基床表层的填料采用级配碎石,基床底层采用A、B组填料或改良土,以下路堤采用A、B组填料、C组粗粒土填料和改良土。
填料是路基填筑施工质量的控制因素;确保填料的质量和供应充足是路基填筑施工的关键。
施工前,加强对取土场填料的核对、确认。认真进行原材料分级、配合比的确定及室内击实试验,并在进行填筑工艺试验的基础上组织集中供应、规模生产。正式填筑前,施工试验段,进行填筑试验;安排足够的检验人员和设备对进场填料进行复查和检验,确保填料种类、质量符合设计要求。
②填料调运方案
填料除移挖作填(隧道弃碴、路堑取土)利用外,还可本着“质量合格、经济合理、少占耕地、保护环境”原则选定填料,做好土石方调配方案,在满足技术要求的条件下,采取就近取土方案。
级配碎石原料按设计要求购买当地合格石料。
在拌和场内设置足够大的填料储备场地,并采取搭设雨棚等可靠的防雨排水措施,确保储料质量。配备足够的运输车辆进行填料的运输,确保填筑施工的连续快速进行。
(4)施工平面布置方案
按照“各种作业互不干扰、方便运输及工序衔接、便于组成连续作业线”的原则,结合地形特点、机械设备及结构物材料存量等因素,进行规划布置。在路基一侧设置贯通施工便道。综合考虑位置合理、施工用水、用电等因素,软基处理所用材料储料场与拌合站共建。
(5)施工技术方案
路基是工后沉降控制的薄弱环节。除满足设计的各项技术要求,满足标准规范外,应动态地进行控制,确保满足轨道工程对路基的平顺性与工期的要求。为此软基处理与路基的填筑安排尽早完成以争取时间上的主动。
加强对每个工序的过程控制和技术管理,科学合理选择施工方法、设备,高效地完成各项施工内容。采用CFG桩、钢筋(预应力)混凝土管桩等方法对地基进行处理,软基处理前和处理过程中加强对地质条件的校核以及施工质量的检测。路基主要采用A、B组土进行填筑,必要的情况下进行级配改良。按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工,每个区段的长度根据使用机械性能、数量确定,一般取200m或以构造物为界。路基填筑中加强试验检验工作,特别是对填料的控制和对施工参数的试验工作。
路基施工中保持路基排水系统通畅,临时排水设施与永久性排水设施相结合,并与原有排水系统相适应。路基施工必须考虑季节因素,特别是路基填筑避免雨季施工。必要的情况下,在路基填筑过程中搭设防雨棚,在棚下进行填筑作业,避免降雨影响施工的进度与质量。
支挡结构、路基防护及排水、相关工程及附属设施按照技术要求、质量标准制定施工工艺、配置施工机具,按设计施作到位。
加强各工序间的衔接,组织好配套资源的调配,避免工序间的等待时间。切实从技术上做好质量和进度的有关工作。
加强监测的技术力量,严格进行变形、沉降监测,确保监测工作的可靠性和指导性。
路基工程施工中推行成熟的工法、工艺,提高施工工效和质量控制技术水平。 (6)相关工程等施工方案
接触网支柱基础、电缆槽、综合接地、连通管道、声屏障基础等相关工程与路基工程同步施工,采取措施,确保成型路基的完整性、整体质量、稳固与安全。
站内各类过轨的管线沟槽结合路基填筑进行预埋,排水沟施工注意与路基衔接处的回填压实。路基上的各种设备与路基同步修建,确保路基的稳固与安全。
(7)机械设备配备
机械化施工是铁路施工的重要特点,也是保证高效优质完成工程任务的重要手段。本标段路基的施工主要集中在软基处理、填料运输与生产、路基基床、相关工程基础施工等几个方面。
软基处理主要配置振动沉管、液压打桩机、旋转钻机等施工,根据不同的软基处理方法进行选用。并在现场根据实际功效进行配置并调整桩机数量,以确保工期质量为原则。
路基填筑主要配置重型振动压路机、平地机、摊铺机,按照多个工作面进行机械配备。填料的运输配备自卸汽车进行。填料采用稳定土拌和机、破碎机进行填料的厂拌法生产。相关工程中,接触网支柱、声屏障基础采用长螺旋钻或旋转钻干法施工;电缆沟槽采用切槽机进行拉槽。
3.4.2 路堑开挖施工
3.4.2.1土质、软质岩、强风化硬质岩路堑
1)施工工艺流程
见下图:“路堑施工工艺流程图”
边坡及路基面整修 修整基床表面 基床换填 路基相关工程施工 机械开挖运输 施作堑顶水沟 测量放样 场地清理 施工准备
2)施工方法
路堑开挖后根据设计土石方调配方案进行调配,在填料满足路堤填筑技术条件的情况下,或经过化学、物理改良后可作为路堤填料时,移挖作填。对于多余的路堑开挖土方作为弃方,运至弃土场。采用挖掘机、装载机挖装,自卸汽车运
碾压、整型 否 路基面检查 是 路堑成型 路堑施工工艺流程图
输,推土机辅助作业。较平缓地段上的短浅路堑,采用不分层的全断面开挖方式;当路堑中心高度大于5m时,采用分层逐层顺坡开挖或纵向台阶法开挖方式。
路堑开挖前,首先核对地质资料,开挖后如发现与地质资料不符,及时反馈设计和监理单位。同时做好堑顶防排水设施,临时排水设施与永久性排水设施相结合,并与原排水系统顺接。路堑开挖过程中为保证雨水不冲刷边坡,每侧预留50cm待开挖至设计标高或平台位置时一次刷坡完成。刷坡保证边坡坡度及平整度,对特殊部位做好边坡防护工作。对影响边坡稳定的地面水和地下水及时采取措施引排,并在路堑的表面设置排水坡,以利排水。路堑开挖前对坡顶、坡面的危石、裂缝等其它不稳定情况进行检查,并根据情况采取措施妥善处理,保证施工安全。路堑开挖时自上而下进行,防止出现掏底开挖。
土质路堑采用“路堤式路堑”结构形式。开挖至设计标高后,对路基基床厚度内地层采用工程地质调绘、原位测试、电法物探,必要时进行钻探取样等方法,进行地基土地基条件的核查与检测,根据试验结果对不能满足基床动态稳定性要求的地段,根据线路等级,按设计采取换填或其它措施进行地基加固施工。
3.4.2.2硬质岩石质路堑
硬质岩石路堑,采用松动爆破的方法开挖。根据路堑开挖区岩石的岩性、产状以及开挖高度,详细进行爆破设计,严格控制装药量,爆破后达到边坡和堑顶山体稳定,基床和边坡平顺、不破碎,边坡凹凸不平处用混凝土或浆砌片石补齐。爆破施工采用潜孔钻机钻孔,进行松动爆破,爆破施工时,纵向分段,竖向分层,逐层施工。破碎级配粒径符合A、B组填料要求后,用装载机、挖掘机挖装,自卸汽车运至填方地段利用。光面爆破开挖边坡。挖至路堑基床表层设计标高面时,采用浅孔爆破或孔底缓冲装药,控制用药量进行光面爆破。
路堑基床施工开挖至路堑堑底后,鉴别核对岩石,然后按照设计断面测量放线,开挖修正。
施工工艺流程见下图:“石质路堑光面爆破施工工艺图”
施爆区调查 配备专业施爆人员 人员设备撤离
出渣 解除警戒 起爆 数据反馈 炮孔堵塞 检验签证 是 装炸药、雷管、导爆管 否 检验签证 是 设置警戒 炮孔检查及废渣清除 钻孔 设备进场 材料准备 爆破参数设计 否 监理工程师审批 是 场地平整 制定爆破方案 报门审批 爆破器材检查及试验 否 敷设起爆网路 优化方案 安全检查、清除瞎炮 爆破总结 石质路堑光面爆破施工工艺图
3.4.2.3路堑侧沟平台与边坡平台
1)侧沟平台
路堑开挖接近侧沟平台设计的开挖高程时,及时恢复线路中心线,并对侧沟平台进行准确放样,开挖预留0.3m厚度,采用人工开挖整修,人工一次性将侧沟平台及侧沟和电力电缆槽槽底开挖整修成型。对于硬质岩路堑,采用风镐或放小炮辅助开挖,人工整修成型,防止出现超挖,对于超挖部分采用浆砌片石补平。开挖整修完成后及时进行电力电缆槽、侧沟以及平台浆砌片石施工,封闭土层形成排水系统,以防雨水冲刷和浸泡路基基床。对于设置有支挡结构的路堑地段,侧沟平台与支挡结构同时进行施工。
2)边坡平台
不同地层组成的较深路堑,根据设计要求,在边坡中部或不同地层分界处,特别是土石分界、透水层与不透水层交界处,设置不小于2.0m宽的边坡平台。在路堑开挖接近边坡平台设计标高时,及时进行边坡平台位置测放,严格控制边坡平台开挖标高,并预留0.3m厚度,人工开挖找平。对于硬质岩路堑,采用风镐或放小炮辅助开挖,人工整修成型,防止出现超挖,对于超挖部分采用浆砌片石补平。边坡平台及截水沟开挖整修完成后,按照设计及时采用浆砌片石封闭,形成排水系统,以防雨水冲刷和浸泡,出现边坡裂缝或坍塌。
3.4.3地基加固处理施工
本标段主要采用垫层、CFG桩、钢筋(预应力)混凝土管桩、堆载预压、冲击压实等地基加固措施进行处理,同时采用设沉降观测设施的措施严格控制路基变形和沉降,保证路基纵向刚度均匀性变化。地基处理,尽量安排旱季施工,避开雨季施工,施工中加强地面排水,排水设施应作到永临结合。
首先进行地质复核,确认工程地质条件,认真研究,制定地基加固处理方案,并经工艺试验后组织施工。
CFG桩复合地基是本标段的主要地基处理形式。本标段共有483650m,拟采用长螺旋钻泵压法及振动沉管灌注法施工,CFG桩混合料均由拌和站统一集中供应。
钢筋(预应力)混凝土管桩共有346656m,计划采用PHC型静压方式沉桩,管桩在工厂订购成品。
冲击压实共计39224m2,用于路堤地段无复合地基或桩网结构加固地段地基土的填前压实、高填方地段填土的分层压实、土质和全风化岩层路堑挖方地段换填底部压实、路基纵向填挖频繁交替地段的路基面追密压实,计划采用冲击式振动压路机施工。
岩溶路基采用岩溶注浆形式进行加固,计划采用QPS-110地质钻机、以全孔取芯地质钻探法钻孔,采用3SNS高压注浆泵进行注浆施工。
CFG桩、搅拌桩复合地基的褥垫层采用碎石垫层,垫层内设土工格栅;碎石垫层分层采用推土机摊铺,压路机压实,施工上层垫层时,机械置于已施工垫层上向前排铺,不直接作用于土工格栅上。
3.4.3.1一般地基处理
当地基条件良好时:对水田、雨季滞水或地下水位高的低洼地段,清除表层种植土,路堤底部填筑渗水性填料,并采用重型机械振动碾压技术压实至路堤本体压实标准;对旱地或山地,清除地表杂草,地表松土≯0.3m时,原地采用压实技术进行填前压实;松土厚>0.3m时,采用翻挖、分层回填压实,或采取其它加固措施。当基底土密实且地面横坡缓于1:10时清除草皮杂物,地面横坡为1:10~1:5时,将原地表土翻挖压实符合设计要求,地面横坡陡于1:5时,自上而下挖台阶,台阶顶面作成4%的内倾斜坡。沿线路横向挖台阶宽度、高度满足设计要求,沿线路纵向挖台阶宽度不小于2.0m。根据现场实际情况,可以采用推土机等大型机械辅以人工进行施工。
3.4.3.2换填处理和地面处理
1)施工方法
路堤填筑前应对原地面存在的植被、树根、松软表土、腐植土进行清除,清除深度按设计规定;换填A、B组填料、改良土或碎石垫层。对大于1:5的陡坡进行台阶处理,即为原地面处理。
换填法根据现场实际情况,可以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
施工工艺流程见下图“换填和原地面处理施工工艺流程图”。
换填和原地面处理施工工艺流程图
核查基底承载力并处理 分层填筑压实 施工放样、场地、材料准备 原地面处理 清表或台阶处理 换填 挖除需换填土层 质量验收 质量验收 (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。
(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10~30cm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。在原地面处理之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行处理。
3)技术质量控制措施
(1)严格控制换填所用填料,其种类及技术条件应符合设计要求。
(2)原地面处理及松软土开挖换填范围必须满足设计要求,必要时适当向外扩大30cm,保证换填底部的开挖宽度不小于路堤宽度加放坡宽度。
(3)开挖前后应对地质条件进行核对,对于在换填范围内发现的对换填施工有影响的洞穴、墓穴等,或在开挖后发现底部的地质条件不满足设计要求等情况,应向设计单位进行反馈,采取措施处理。
(4)在采用机械施工的情况下,应预留底部30cm的土层人工清理,尽量减少对下伏土层的扰动。
(5)当软土底部起伏较大时,设置台阶,分层填筑。
(6)安排好作业时间,避开雨季或雨天施工。作好换填范围的防、排水措施,避免基底浸水。
3.4.3.3垫层施工
碎石、砂垫层采用分层填筑压实施工。分层厚度、压实遍数及含水率通过现场试验确定。采用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。
下层垫层铺设至标高,清理垫层表面坚硬凸出物,铺设5cm厚中粗砂保护层后,按设计要求铺设双向土工格栅。土工格栅铺设时拉直、绷紧,连接牢固,保证无褶皱和破损。
3.4.3.4堆载预压
(1)施工方案与施工方法
对于设计有堆载预压要求的路段,按照施工组织设计要求提前安排施工,保证预压期满足要求。在预压土分层填筑过程中及填筑完成后的预压期内,按照设计要求的频度进行详细的沉降观测,达到规定的预压时间后进行工后沉降分析,工后沉降满足控制值要求时进行卸载,然后进入基床表层施工程序。如果沉降期满路基沉降变形仍不收敛,及时与监理方、设计方以及业主方取得联系,共同协商,采取延长预压期等相应措施进行处理,使工后沉降最终满足轨道铺设要求。
(2)施工工艺
采用挖掘机或装载机装土,自卸汽车运输,推土机摊铺,平地机配合人工整平,压路机静压,边堆土边摊平,严格控制加载速率。
预压土施工工艺顺序为:铺设土工布→分层填筑预压土→放置并进行沉降观测→合格后卸载。施工工艺流程参见下图:
(3)技术措施
施工准备 设置观测设施 测量划定堆载预压范围 铺设土工布 沉降观测 第一层预压土摊铺整平 沉降观测 第二层预压土摊铺整平 沉降观测 达到设计堆载高度 沉降观测 达到设计预压时间,工后沉降分析符合要求 卸载 堆载预压施工工艺框图
严格按照设计要求取用预压土,在进行预压土填筑前进行容重的检验,保证其容重满足技术要求。
预压土按照设计的宽度、高度分层进行填筑,并保证其顶面良好的横向排水坡度。堆载过程中进行沉降观测并保护好沉降观测设施,同时根据沉降观测数据及时调整加载速率。
堆载完成后的预压期内按照设计要求的频度进行沉降监测。当堆载预压时间达到设计要求后,根据观测资料,分析确定卸载时间。堆载预压完成达到沉降控制要求后,清除预压土及土工布。卸载时用装载机装土,自卸汽车运输至弃土场,机械施工时预留30cm厚度人工清理,以防污染基床底层和破坏基床底层整体性及稳固性,最后清理土工布。
3.4.3.5 CFG桩
详见“5.1.1重点工程”相关内容。
3.4.3.6钢筋(预应力)混凝土管桩
详见“5.1.1重点工程”相关内容。
3.4.3.7土工格栅、土工布
下面主要叙述土工格栅的施工方法、施工工艺、技术控制措施。土工布参照施工。
1)施工工艺
见下图:“土工格栅施工工艺框图”
2)施工方法
(1)土工格栅的铺筑面应较为平整,铺筑层经验收合格后,为防纵向歪斜现象,先按幅宽在铺筑层划出白线或挂线,即可开始铺筑,然后用钉固定格栅的端部(每米宽用钉8根,均匀距离固定)。
(2)固定好格栅端部后,用铺筑机将格栅缓缓向前拉铺,每铺10米进行人工拉紧和调直一次,直至一卷格栅铺完,再铺下一卷,操作同前。
(3)铺完一卷后及时用压路机从起点开始向前进方向碾压一遍即可。 (4)接铺:以卷长为单位作为铺设的段长,在应铺格栅的段长内铺满以后,再整体检查一次铺筑质量,然后接着铺筑下一段。下一段铺筑时,格栅与格栅可以用10~15cm的搭接长度,并用铁钉或木楔固定后继续向前进方向铺第二段。依次类推,操作要求同前。
压实 铺设砂石料 铺设土工格栅 平整地基 测量放样 材料试验 土工格栅施工工艺框图
3)施工技术控制措施
(1)施工中严格控制土工格栅质量,对出库的每卷土工格栅都由施工单位进行质量检验并填写出库检验单,随材料一同进场,(按《验标》要求检查)。
(2)土工格栅的铺设、连接要符合设计要求。 (3)垫层压实应满足设计要求。
3.4.3.8冲击压实及重型碾压
(1)施工方案和施工方法
冲击压实采用拖式冲击压路机,重型碾压采用重型振动压路机,施工由地基处理范围两侧开始向中心碾压,碾压一直进行到要求的密实度为止。
(2)施工工艺 施工工艺流程下图:
振动压路机碾压 下道工序 检验签证 是 冲击碾压区刮平 修筑临时排水设施 冲击或振动碾压 补压 场地清理、平整 施工准备 测量 否
(3)技术措施
冲击压实及重型碾压施工工艺框图
施工前,根据设计要求的压实度及沉降量进行现场试验,确定采用机械的规格及性能,冲击压实及振动碾压的遍数,冲击能及振动功率等参数,确定质量检测方法及评价标准。
冲击压实次数根据设计要求的压实度和沉降量控制值或现场施工时以冲击轮轮迹高差小于15mm来控制冲击压实次数。
冲击碾压与振动碾压的加固范围要超出路基两侧坡脚外宽度为处理深度的1/2~2/3,并不小于3m。
冲击压实时均匀碾压。相邻两段冲击压实搭接长度不小于15米。冲击压实前,要及时对地基适量洒水,使水份充分渗透,然后冲击碾压。冲击压实10遍左右后,平地机大致整平,再冲击压实。
冲击碾压结合振动压路机进行施工。冲击碾压完成后,表层的松土重新刮平,并用振动压路机压实。
严格按照现行相应的检验验收标准及设计要求进行检验验收,不能够满足要求时查找原因,并采取重新碾压等措施进行处理,直至满足技术要求为止。
3.4.3.9水塘处理
线路跨越水塘地段的路堤,一般采用草袋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;当清除淤泥困难时,采用抛填片石挤淤,并用重型碾压机械加强碾压,使之满足相应的密实度要求。软土地段的水塘路基在围堰抽水疏干清淤后,先填筑AB组填料至塘埂标高,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。
3.4.4基床以下路堤施工
3.4.4.1 A、B组及C组粗粒土填料填筑施工
A、B组及C组粗粒土填料路基填筑采用机械化施工。路堑开挖硬质岩石、隧道弃碴和取土场填料,采用装载机、挖掘机挖装,自卸汽车运输。推土机初平,
平地机精平,压路机碾压。施工中按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。
路基填筑采用15t自卸汽车运输填料,纵向分段、水平分层布料,推土机初平,平地机精平,振动压路机振动碾压。施工前先进行现场填筑压实试验,确定不同压实机械、不同填料施工含水量的控制范围、松铺厚度、碾压遍数、最佳的机械组合工艺性试验。填筑时设专人指挥车辆,并根据设计位置布置埋设沉降仪、坡脚位移观测桩和其他观测设备。施工过程中加强施工检测,合格后填筑下一层。
施工工艺流程参见下图:“路基基床以下路堤填筑施工工艺框图”。
测量放线 平地机整型 晾晒或洒水翻拌 分层填筑 检查签证 是 填料运输 否 施工准备 下承层(或基底处理) 否
填料检验 是 填筑试验段 填料生产 推土机摊平 含水量测定 检查签证 碾 压 否
是 整 形 路基基床以下路堤填筑施工工艺框图
3.4.4.2改良土填料填筑施工 1)填料物理改良
对于易风化软岩的风化物,通过试验确定采用掺入中粗砂或碎石土进行物理改良。对于碎块石硬质岩填料根据试验进行级配改良。根据试验确定掺入量,确保填料级配满足要求。
2)填料化学改良
通过在细粒土中掺加3~5%的水泥或者5~8%石灰进行改良。对于第四系残坡积粉质黏土、粘土,当塑性指数大于11时,掺入5~8%的石灰进行改良,当塑性指数小于11时采用掺入5%的水泥进行改良。
掺入石灰或水泥作为外掺剂,外掺料的种类和技术条件符合设计及相关规范要求,在投入使用前进行检验,检验合格方可采用。掺入化学改良土中的施工用水符合工程用水标准。化学改良土外掺料分类堆放,采用防风、防雨设施,防止材料受潮、变质。外掺剂的用量根据试验确定。试验方法采用室内试验结合现场填筑试验进行,对化学改良土确保填筑后无侧限抗压强度满足要求。
3)填筑施工
改良土路堤填筑前,进行试验段填筑压实施工,取得数据指导大面积路堤填筑施工。
拌和好的混和料立即用自卸汽车运至填筑现场。化学改良土运输过程中用防雨膜覆盖,以免混合料含水量改变。施工过程中,对混合料的含水量进行检测,通过晾晒、洒水等措施将改良土含水量控制在最佳含水量+2.0%范围内。
压实机械采用重型振动压路机。采用化学改良(尤其是水泥改良)时,通过填筑试验确定拌和到碾压完成所需的时间,不大于混合料的终凝时间;压实质量及时检查,需作进一步碾压时应紧接着进行,确保压实质量一步到位。
改良土每层填筑压实厚度不超过30cm,两工作段的纵向搭接长度不小于2m,混合料中不含超尺寸颗粒土块、未消解石灰颗粒和素土层。碾压时,各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度不得小于2.0m,纵向行与行之间的轮迹重叠不小于0.4m,上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
在下层施工完成经质量检验合格后,进行上层铺筑。对化学改良土进行保湿养生,养生期不少于7天,养生期间实行交通管制,除了洒水车外,其他车辆禁止通行。
采取环保措施,杜绝对周边环境的污染。
雨天不宜进行化学改良土施工,对于已经摊铺好的改良土,在下雨之前,集中压实机械进行碾压,直至压实合格并及时养生,并用塑料薄膜覆盖。
化学改良土施工工艺流程见下图:“化学改良土施工工艺框图”。
检测K30、K或n 是 检验签证 碾压 否 摊铺整平 检测拌和料 是 运输布料 掺石灰或水泥 拌和 否 填料筛分 取土、碎土 施工准备 填筑下一层或养生 化学改良土施工工艺框图
3.4.4.3石质路堤填筑施工
石质路堤填料主要利用路堑、隧道挖方移挖做填。填料最大粒径不大于15cm(基床以下路堤),级配满足设计要求和相关规范规定。
硬质岩石填筑施工前先将挖方中的大石块清理,对剩下的填料进行填料试验检测,确定填料的类别及级配情况,若满足要求直接用做填料,若不满足要求进行级配改良,当需要掺入石质颗粒时,可将大石块破碎后用做改良掺加料。
施工中按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。
路基填筑采用15t自卸汽车运输填料,纵向分段、水平分层布料,推土机摊铺,平地机整形,振动压路机振动碾压。
3.4.4.4路堤边坡压实
为保证路堤边坡压实度要求,路堤填筑时每侧加宽50cm,碾压从路基边坡位置向中间进行,碾压遍数与路堤碾压遍数相同。
3.4.5基床底层填筑施工
1)施工方案与施工方法 参照基床以下部分路堤施工。 2)施工工艺
(1)填筑在基底或者下层面施工、处理并经验收合格后才能进行。 (2)填土、摊铺、平整
不同土质的填料应分层填筑,且应尽量减少层数,每种填料层压实总厚度以30cm进行控制。
填土区段按照网格化布料,用推土机或平地机摊铺平整,使填层在纵向和横向平顺均匀,以保证压路机碾压轮表面能基本均匀接触层面进行压实,达到最佳碾压效果。
推土机摊铺平整的同时,应对路肩进行初步压实,保证压路机进行压实时,压到路肩而不致滑坡。初压工序之后用平地机精平,局部凹坑采用人工修整。
(3)碾压
用重型振动压路机碾压。进行碾压前对填筑层的分层厚度和大致平整程度应进行检查,确认层厚和平整程度符合要求方能进行碾压。
碾压时由路基两侧开始向中心纵向碾压,按照初压、复压、终压三步骤进行。初压宜低速,复压宜中速、终压应快速。
施工过程中跟踪检测路堤实际压实度。压实度检测合格后,可转入下道工序,不合格的应进行补压后再做检查,一直达到合格为止。
含水量适宜的填料应及时碾压,防止松散填料在空气中暴露时间过长,导致含水量损失难以压实。含水量不适宜的填料应进行调整处理后方可碾压。
压路机按S形走行,相邻两行碾压轮迹至少重叠30cm,保证不漏压。 施工工艺流程参见下图“路基基床底层填筑施工工艺框图”。
施工准备 测量放线 下承层(或基底处理) 填料生产 否 填料检验 检查签证 是 填料运输 否 是 填筑试验段 分层填筑 含水量测定 推土机摊平 平地机整型 晾晒或洒水翻拌 碾 压 检查签证 是 整 形 否 路基基床底层填筑施工工艺框图
3)技术措施
(1)填筑施工前,对下承层(或基底)进行复查、核对,慎重处理不满足要求的情况,必要时与设计方联系处理。对低矮路堤根据设计的要求进行地基处理并检验合格后才进入填筑施工。
(2)施工前先进行现场填筑压实试验,确定不同压实机械、不同填料施工含水量的控制范围、松铺厚度、碾压遍数、最佳的机械组合工艺性试验。
(3)填筑时设专人指挥车辆,并根据设计位置布置埋设沉降仪、坡脚位移观测桩和其他观测设备。施工过程中加强施工检测,合格后填筑下一层。
(4)严格执行有关技术规范,把好试验关,定期对试验、检测、测量仪器标定。严格按试验路段取得的试验数据进行施工,控制填料含水量和松铺厚度,按压实机械最佳组合方式对填料进行压实。
(5)严格按设计施工,确保路基宽度、横向坡度达到标准,路基面平整、路拱明显、坡面平顺、路肩边缘线条清晰顺直,无缺损、坑洼、裂纹等现象。
(6)严格按规范要求,分层对路层进行填筑、辗压,经检验合格后,方可继续施工。如有检验不合格的填层,必须返工,直至检验合格。
(7)施工期间做好现场排水,保持作业面排水畅通,做到施工场地雨后无积水。尤其是路堤两侧坡脚严禁积水。雨季施工时,采取措施防止地表水流入细粒土的粉、黏砂取土坑、场内;并随时排除坑、场内积水。对雨季滞水及排水不畅的低洼地段,以渗水性填料或水稳性好的填料填筑,并采取疏导措施。不得在雨天进行非渗水土填料的填筑施工。雨后路基面经晾干后必须复压,经检验合格后再进行下一工序。
(8)施工中严格执行国家、行业的技术规范,精心组织施工,并积极采用新技术、新工艺、新设备,确保工程质量。
(9)填料严格按照现行规范标准的要求进行检验检测。
(10)严格控制填料的含水率,在填筑工艺试验确定的施工允许含水量范围内,进场前首先测定含水率,严禁含水率过高的填料进场。
3.4.6基床表层级配碎石填筑施工
1)施工方案与施工方法
基床表层按验收基床底层、搅拌运输、摊铺碾压、检测整修“四区段”和拌合、运输、摊铺、碾压、检测试验、修整养护“六流程”的施工工艺组织施工。
采用推土机、平地机、摊铺机进行摊铺,重型压路机碾压。基床表层级配碎石最后一层采用摊铺机摊铺,其余层采用摊铺机或平地机进行。
预压前基床表层部分的施工同基床表层以下路基填筑。预压后表层级配碎石填筑,同步完成各段基床表层的施工。
基床表层施工后对路基进行边坡的压实和路基整修。 2)施工工艺
(1)验收基床底层,准备表层施工。
(2)混合料拌合采用稳定土厂拌设备集中拌和。准确控制材料配合比,得到质检工程师和总工程师的批准,上报监理工程师批准后,正式拌制混合料。拌和含水量高于最佳含水量1~2%,以补偿施工中的水份损失。混合料用自卸汽车运输到施工现场。
(3)混合料摊铺:分层进行混合料的摊铺,分层厚度和层数根据填筑试验进行确定,分层填筑时上下两层填筑接头错开不小于3m。具体操作如下:
①采用两台稳定土摊铺机摊铺,摊铺机装备双夯锤。
②采用两台摊铺机成梯队联合摊铺作业,两机间隔5-10m。单幅全宽一次摊铺,摊铺速度和拌和、运输能力相协调,尽量避免停机待料。并在摊铺机后设专人清除粗细料离析现象,并用新拌混合料填补
③经常检验控高钢丝和调整传感器,防止标示桩移位。
④保持整平板前的混合料的高度不变,保持螺旋分料器80%的时间处于工作状态,防止粒料离析。
⑤减少停机/开机次数,避免运料车碰撞摊铺机,设有专人指挥卸料,在摊铺机料仓中余半仓料时,运输车及时缓慢接上仓,慢速将料卸入料仓,卸完后立即开走。
⑥摊铺机后有专人负责,清除粗细集料“窝”,防止粒料离析。
(4)碾压夯实方法详见路基A、B组土填筑施工。对于过渡段附近加5%水泥的级配碎石严格控制生产时间,混合料从拌和到碾压终了控制在2个小时之内,并不能超过水泥终凝时间。
(5)检测试验及修整养护
①试验人员在拌和厂对混合料质量进行检验控制,合格混合料允许运往施工现场;在现场对混合料进行含水量及质量控制,不合格混合料应清除出场。
②随分层填筑碾压完成后进行压实质量、几何尺寸检验,及时采取措施处理不合格的地方。
③对于过渡段范围内加5%水泥的级配碎石采用洒水养生或覆盖草袋、麻袋保温养生。养生期间每天洒水次数视气候条件而定,始终保持表面潮湿或湿润。养生期间,禁止通车。在养生期结束后进行地基系数K30的检测。
(6)边坡压实与路基整形
边坡的压实质量控制是路基填筑的薄弱环节,在路基分层填筑过程中采用加宽路基、配备液压振动夯专门进行夯压的方法进行边坡的压实;在对路基进行整修的过程中采用牵引式机械振动碾压实,边坡压实见下图所示。
1:m1:m
路基整修在路基基床表层施工完成后进行。
整形前应恢复各项标桩,并按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵横坡、边坡及相应的标高。
直线段每隔20m设置一道坡度标志线,曲线段每隔10m设置一道坡度标志线,并用坡度尺实时检测实际坡度。当锤球垂线与对准线重合时表示坡度符合要求,当锤球垂线与对准线不重合时表示坡度不符合要求。
两侧超填的宽度应予切除,低边坡用推土机或平地机刮土整修成型。高边坡用挖掘机和人工联合整形。
路基基床表层施工工艺流程参见下图“基床表层级配碎石施工工艺框图”。
施工准备 原材料试验 碾压 施工放样 修整基床底层面层 检验签证 是 混合料拌制 混合料摊铺 配合比设计 集料准备 否 集料试验 混合料集中厂拌 分层填筑碾压 处理横缝 检验签证 是 整修 下道工序 否 基床表层级配碎石施工工艺框图
3)技术措施
除须采取与路基基床表层以下A、B组土填筑相同的一系列措施外,还须针对级配碎石采取以下技术措施。
(1)混合料生产控制
①混合料采用级配碎石和加5%水泥的级配碎石。采用级配碎石时,碎石粒径、级配及材料性能应符合现行《铁路碎石道床底碴》的有关规定。当原材料颗粒级配不能满足规定时,对原材料进行级配掺配,使掺配的混合料符合规定范围。
②混合料材料的材质、级配必须经室内试验及现场填筑试验确定。 ③混合料粒径与上部道床及下部填土之间应满足D15≤4d85的要求。 ④混合料采用集中厂拌。
⑤对进入拌和厂的混合料原材料材质、粒径要进行严格控制。不加水进行混合料试拌,对拌和的混合料进行筛分检测,调整拌和参数,使其混合料颗粒符合规定要求,当原材料发生变化时,重新调试拌和设备。混合料级配符合规定后,加水进行试拌,测定含水量,拌和后的混合料含水量,视天气情况,如果气温较高应比最佳含水量高1%~2%,以补充混合料的运输和摊铺过程中的水份散失。拌和好的混合料堆放时间不能过长,当天拌成的混合料必须铺筑完毕,以免含水量发生变化。
⑥在混合料拌和生产过程中,随时检查混合料级配,在拌和加5%水泥的级配碎石时严格控制其灰剂量,发现问题及时进行调整。
(2)运输、摊铺控制
①混合料装车时,控制每车料的数量基本相等。
②由于级配碎石材料的特殊性,容易在装料、运输、和卸料过程中产生粗细料离析,因此装料时,拌和机的出料口距离车箱的高度应尽可能的小;如车辆载重量小,可按一层装料,载重量较大时按二层装料,以避免装料和运输途中发生离析。
③运输过程中应采取措施防止混合料失水过多,含水量发生大的变化。 ④运输车辆在已经摊铺碾压好的填层上走行时,控制运行线路,速度不宜过大,不得在上面紧急刹车、调头。
⑤混合料的摊铺、找平、碾压三道工序区段不宜拉得过长,尽量控制在200m范围内。施工中随填随压,避免过度作业。摊铺完成的混合料及时进行静压封面,避免高温时水分散失,避免因遇到降雨而污染、破坏混合料。
⑥根据混合料含水量,合理选择作业时间。含水量稍高时选择在日照较强的时间碾压;含水量稍低时选在夜间碾压。
⑦机械施工完成后,采用人工对局部凹坑和集料窝进行处理。
⑧严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和“急刹车”,停车时要先减振,再使压路机自然停振,以保证表层不受破坏。
(3)边坡压实质量控制
①通过路基超宽30~50cm的方法来保证路基边坡的压实质量。 ②路基压实时从两侧向中间碾压。
③边坡采用液压夯每填筑一定高度进行边坡压实,路基填筑完成后采用拖拉式碾压设备进行边坡全面碾压。
④边坡受雨水冲刷形成小冲沟时,应将原边坡挖成台阶,分层填补,仔细夯实。如填补的厚度很小(100~200mm),而又是非边坡加固地段时,可用种草整修的方法以种植土来填补。
3.4.7路基沥青混凝土防水层施工
1)施工方案和施工方法
本标段路基沥青混凝土主要在无砟轨道道床两侧铺设。无砟轨道段在道床施工一定距离后即安排进行沥青混凝土的施工。有碴轨道段在路基预压完成,沉降起稳后进行施工。
沥青混凝土先在实验室内进行矿料级配设计,并通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。摊铺沥青混凝土前,在级配碎石层上浇洒一层透层沥青,透层沥青采用标号PC-2(或PA-2)的道路用乳化石油沥青,用沥青洒布车配合人工喷洒。透层乳化沥青洒布24小时后即开始铺筑沥青混凝土。无砟轨道段沥青混凝土采用小型摊铺机摊铺。沥青混凝土采用小型压路机压实。
2)施工工艺
(1)矿料级配设计,测定最佳沥青用量。 (2)沥青混凝土拌合。
(3)沥青混凝土运输。运输过程中车厢板涂上一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘结剂。
(4)摊铺机摊铺后进行碾压。初压紧跟摊铺机进行,复压紧跟初压后进行,碾压长度控制在60-80m以内。
(5)沥青混凝土层纵缝错开15cm(热缝),横向接缝错开1m以上。 3)技术措施
(1)加强沥青混凝土实验工作,确保矿料级配、沥青用量等指标最佳。 (2)沥青混凝土采用集中拌合的方式,保证拌合质量。
(3)根据摊铺速度与沥青混凝土对温度控制等方面的要求,选用合适吨位的运输车运输,确保工程进度与沥青混凝土摊铺时的质量。
(4)摊铺机摊铺缓慢、均匀、连续不间断进行,一般摊铺速度控制在2-6m/min。必要时通过试验确定摊铺碾压施工的工艺性参数,并严格按照工艺参数进行施工。
(5)在施工全过程中,沥青加热温度和沥青混凝土的施工温度符合设计要求。
(6)施工后应严格进行检查,发现有不合格的情况应迅速处理。
3.4.8过渡段施工
本标段路基过渡段主要包括路桥过渡段、路涵过渡段、路隧过渡段及路堤与路堑过渡段等。过渡段填料采用级配碎石填筑,路桥过渡段、路堤与路堑过渡段基床表层换填40cm厚级配碎石掺5%水泥,其余路基基床表层换填40cm厚级配碎石。
过渡段基床底层及以下路基分别采用推土机推料、平地机配合人工进行整平,基床表层采用摊铺机摊铺。碾压采用重型振动压路机配合小型压路机和冲击夯进行压实。采用小型机械的情况下填料虚铺厚度不应超过20cm,压实遍数根据试验确定。小型手扶式振动压路机施工不能到位的地方,采用片石填充用平板振动器振动压实。
刚性过渡段回填混凝土浇筑,根据设计范围和厚度支立钢模,混凝土用灌车运到现场后,分层浇筑,机械震捣成型。初凝后及时覆盖洒水养护。
横向结构物两侧过渡段,对称均匀分层同步填筑施工;桥台后、横向结构物后、横向结构物顶部以及刚性过渡段两侧路基一定范围内不能用大型机械施工的部位,均采用小型设备配合人工进行施工。过渡段路基所用的级配碎石掺5%水泥采用集中拌和生产,填筑前要选择试验段对级配碎石掺5%水泥进行摊铺压实试验,确定主要的工艺参数。
3.4.8.1路桥过渡段施工
(1)路桥过渡段形式 路桥过渡段形式如下图所示。
级配碎石掺5%水泥L=2(H-h1)+A且不小于20.0m 1:2 h1=0.6 基床表层基床底层级配碎石基床底层 渗水墙 中粗砂1.0级配碎石掺3-5%水泥 桥台 路基本体 基床以下路堤地面线
软式透水管直径100mm渗水墙桥台中粗砂L=2(H-h1)+A20.0级配碎石掺5%水泥级配碎石级配碎石≥50地面线地面线 基床表层 级配碎石掺5%水泥 级配碎石 渗水墙桥台 1:1级配碎石级配碎石掺3-5%水泥 中粗砂1:0.5 软式透水管直径100mm 桥路过渡段形式II h1=0.6H1基床表层级配碎石掺5%水泥0.51.05.002.01.0桥路过渡段形式III1:级配碎石 软式透水管直径100mm渗水墙桥台级配碎石掺5%水泥地面线≥5020.0级配碎石掺5%水泥级配碎石h1=0.61:1基床表层级配碎石中粗砂0.5 1.02.01.0桥路过渡段形式IV地面线20.0级配碎石掺5%水泥级配碎石掺5%水泥渗水墙基床表层级配碎石1:m
软式透水管直径100mm桥台0.5中粗砂2.0挖方桥台桥路过渡段形式V(2)施工方法
填筑前,采用冲击碾压技术进行地基的填前压实,但受既有建筑物影响时不应使用冲击压实,改用小型振动碾压机碾压密实,满足K30≥60MPa/m的要求。两端桥台各50m路基范围内地基处理应先于桥台基础施工前施工。桥路过渡段的填筑必须待桥台砼或砌体砂浆强度达到设计强度,地基加固工程经验收合格后方能施工。有条件时过渡段路基应与其连接的路堤同时施工,按大致相同的高度进行分层填筑,分层碾压。
台后渗水墙混凝土机械拌制,插入式或平板振捣器振捣,达到设计强度后,按设计横向排水坡度预埋透水软管。夯填砂层与过渡段级配碎石、倒梯形过渡段
1.0HHA、B组填料及相邻路基同步分层填筑碾压。过渡段级配碎石或级配砂砾石由拌合站集中拌制,A、B组填料由隧道、路堑开挖弃碴或取土场取土进行级配加工,自卸汽车运输,基床以下采用推土机粗平,平地机精平,基床表层级配碎石采用摊铺机摊铺,机械碾压,填筑层厚及压实遍数等工艺通过填筑工艺试验确定,满足各部位填筑压实质量要求及设计要求。
大型压路机碾压时,压实范围保持距构造物边缘2m,以利结构物稳定安全。大型压路机压实不到位的地方采用小型振动压实设备进行碾压,靠近横向结构物的部位采用平行于横向结构物背壁面碾压,每层压实经检测合格后进行下一层施工。采用小型振动压实设备进行碾压时,填料的松铺厚度不大于20cm。
3.4.8.2路隧过渡段施工
(1)路隧过渡段形式
当隧道与一般土质、全风化、膨胀性岩土和软质岩路堑相接时,在路堑基床范围内设置过渡段,过渡段形式见下图。 接隧道或埋入式桥台路肩线
埋入式桥台、隧道与非硬质岩路堑过渡段纵断面设计图级配碎石+5%水泥级配碎石+5%水泥1改良土1:土质、全风化、膨胀性岩土及软质岩路堑(2)施工方法
地基处理全部完成检验测试合格,进行级配碎石的填筑,同桥路过渡段施工。 隧道与路基过渡时,电缆槽、侧沟依据设计进行顺接施工。
3.4.8.3路涵过渡段施工
(1)过渡段形式
路涵过渡段呈倒梯形,涵洞两侧基坑回填级配碎石。 过渡段形式见下图。
轨底线路肩线级配碎石基床底层A、B组填料或改良土级配碎石1:1改良土
L=2+2(H-0.6)20.0h1<1.50.6级配碎石掺5%水泥级配碎石H1:2地面线h2涵洞基床以下路堤 涵洞轨底线路肩线级配碎石掺5%水泥A、B组填料或改良土基床底层L=2+2h2级配碎石21:路基本体地面线
(2)施工方法
填筑前,对原地面采用小型振动碾压机碾压密实,满足K30≥60MPa/m的要求。有条件时过渡段路基应与其连接的路堤同时施工,按大致相同的高度进行分
涵路过渡段平面设意图(图d)结构物顶距轨底距离≥1.5m设置设意图(图b)涵路过渡段涵洞涵路过渡段层填筑,分层碾压。涵路过渡段的填筑必须待涵洞等结构物砼或砌体砂浆强度达到设计强度,地基加固工程经验收合格后方能施工。施工方法同桥路过渡段。
3.4.8.4路堤与路堑过渡段施工
(1)过渡段形式 结构形式见下图。
(2)施工方法
硬质岩路堑台阶开挖按设计尺寸要求采用浅孔小药量光面爆破,过渡段级配碎石与路堤同步填筑、碾压施工。软质岩、强风化硬质岩、土质路堑过渡段台阶开挖按设计尺寸采用机械开挖,预留20cm土层进行人工清除,确保台阶几何尺寸满足设计要求。过渡段填筑前,平整台阶地基表面,碾压密实。过渡段的填筑施工与相邻路堤同步进行。
路堤与土质、软质岩路堑连接方式(图b)土质、软质岩石级配碎石基床底层基床表层级配碎石硬质岩石1:1.5基床底层路堤级配碎石路堤与硬质岩路堑连接方式(图a)基床表层1:1.5路基本体大型压路机能碾压到的部位,其施工方法参照路堤施工相关规定,靠近堤堑结合处,沿堑坡边缘进行横向碾压。大型压路机碾压不到的部位,采用小型振动压实设备进行碾压,填料的松铺厚度不大于20cm,碾压遍数由工艺试验确定。
3.4.8.5施工检测控制
1)过渡段基底处理
①过渡段基底处理按设计要求与桥台、横向结构物、相邻路堤、相邻隧道的基底处理同时进行。路堤高度H<3.0m,原地面处理符合路基基床底层压实质量要求,H≥3.0m时,过渡段原地面平整后用振动碾压机碾压密实,地基系数K30≥60MPa/m。
检验数量:每个过渡段加固后抽样检验压实系数K(或孔隙率n)3点,其中:距路基边线1m处左、右各1点,路基中部1点;或抽样检验地基系数K302点,其中:距路基边线2m处1点,路基中间1点。
检验方法:按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定的试验方法检测。 ②路堤与路堑过渡段按设计顺原地面纵向开挖,开挖坡面的纵向坡度符合设计要求。开挖台阶的高度控制在0.6m以内。
检验数量:每个过渡段抽样检验3点。 检验方法:观察、尺量。 2)基坑回填
分层回填夯实,其压实质量符合设计要求。 检验数量:每个基坑抽样检验2点 检验方法:动力触探试验 3)基床表层以下级配碎石填层
①填料粒径、级配及质量符合设计要求。碎石颗粒中针状,片状碎石含量不大于20%;软质、易破碎的碎石含量不超过10%;粘土团及有机物含量不超过2%,碎石的级配范围符合过渡段级配碎石的级配范围要求。如下表:
级配编号 1 2 50 100 40 95-100 100 30 95-100 通过筛孔(mm)质量百分率(%) 25 20 60-90 60-90 10 5 30-65 30-65 2.5 20-50 20-50 0.5 10-30 10-30 0.075 2-10 2-10 3 100 95-100 50-80 30-65 20-50 10-30 2-10 检验数量:每2000m3抽样检验1次颗粒级配、颗粒密度、粘土团及其它杂质含量,大于16mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒含量;其他项目每一料场抽样检验2次。
检验方法:在料场抽样进行室内试验,并在每层填筑过程中目测检查级配有无明显变化。
②路桥过渡段级配碎石中掺入水泥的品种、规格及质量符合设计要求。 检验数量:同一产品、规格、批号的水泥,每200t为一批,每批抽样检验1组。
检验方法:检查产品合格证,出厂检验报告并进行有关项目的试验。 4)基床表层以下过渡段两侧及锥体填土
①基床表层以下过渡段两侧及锥体填料符合设计要求及基床以下填料要求。 ②基床以下过渡段两侧及锥体填筑压实质量符合基床以下路堤相关规定。基床底层过渡段两侧及锥体填筑压实质量符合基床底层压实质量标准要求。
③在填筑压实过程中,保证桥台,横向结构物稳定无损伤。 检验数量:全部检验。检验方法:观察。 5)基床表层以下填料过渡段填层
①填料填筑过渡段A、B组填料符合基床表层以下填料的规定。
②填料填筑过渡段A、B组填料压实质量符合基床底层压实质量标准要求。 ③填料填筑过渡段填层及填筑的允许偏差、检验数量及检验方法基床以下级配碎石的有关规定。
6)路堤与路堑过渡段
当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时,过渡段基床以下路堤、基床底层路堤填料,填筑及压实质量分别符合基床以下路堤、基床底层的规定标准。
3.4.9路基附属工程施工 3.4.9.1路基防排水
本标段的排水设施主要有:排水沟、侧沟、天沟、平台截水沟、吊沟、集水井、盲沟、渗沟、排水管、透水管等。
排水设施的结构形式、断面尺寸、材料规格及平面位置、纵坡、铺砌厚度、平整度严格按照设计采用的截面尺寸施工,不随意更改水沟截面、位置、设置长度。
砌体、混凝土所用材料(水泥、砂、碎石、钢筋)、土工合成材料的品种、规格、质量符合设计要求,经检验合格用于施工。
排水系统确保排水顺畅,注意各排水工程间的顺接。施工中注意临时排水设施宜与永久性排水设施相结合,并与原有地表排水系统相适应。
1)路堤排水沟
路堤排水沟采用C15钢筋混凝土排水沟,开挖完成后立内模,灌注混凝土,并进行人工振捣密实,进行养护。排水沟施工时根据地形情况使沟底纵坡顺适,保证沟底平整、排水通畅、无冲刷和阻水现象。排水沟施工完成后,达到线形美观,直线线型直顺,曲线线型圆顺。
2)路堑侧沟、天沟、平台截水沟及吊沟
路堑侧沟在黏土路段采用C15钢筋混凝土矩形侧沟,在弱~微风化硬质岩地段采用5cm厚M10砂浆抹面倒梯形排水沟;平台截水沟一般地段采用M7.5堤坝式截水沟,平台截水沟随路基防护圬工同步砌筑,排水坡度、沟身断面尺寸不小于设计要求。
吊沟采用M7.5浆砌片石砌筑。为降低水流流速,急流槽槽底粗糙面采用直栽石芽。急流槽较长时,分段砌筑。砌筑时,基础嵌入地面以下,底部砌筑抗滑平台并设端护墙,吊沟出口处设置消力槛。
3)路基线间排水
路基轨道间表水汇集入集水井后,通过埋设路基内的横向排水管将水引出路基之外。集水井和横向排水管按设计要求设置,间距为50.0m;横向排水管采用φ150mm镀锌钢管或高强度耐压PVC塑料管,集水井井身采用C20钢筋混凝土现浇,盖板在预制场集中预制,集水井与路基填筑同步施工。横向排水管在路基填筑、碾压一层后,开槽安放排水管,并对槽缝进行人工修整。
4)渗水盲沟
路基横向及纵向盲沟高、宽尺寸均为1.5m,采用土工布包裹碎石,渗沟底部设置φ0.1m的PVC软式透水管,底部为M7.5浆砌片石基础。
渗沟的出水口设置端墙,端墙排水孔底面高于排水沟沟底不小于0.2米;端墙出口的排水沟进行加厚加固。渗沟的开挖宜自下游向上游进行,间隔开挖,随挖随即支撑并迅速回填。
5)边坡及支撑渗沟
路堑边坡渗沟设置间距一般为10~15m,宽1.5m,排水层最小厚度1.0m。当为支撑渗沟时,渗沟中部采用干砌片石充填;当为边坡渗沟时,采用砂卵砾石充填,底部采用M7.5浆砌片石封闭,厚0.3m。
边坡渗沟的排水层采用筛选洗净的卵石、碎石、砾石,若路基边坡较陡时用片石充填;排水层与沟壁间设置反滤层,反滤层采用砂砾石。渗沟顶部覆以单层干砌片石,表面用水泥砂浆勾缝。
6)排水斜孔
排水斜孔孔径一般采用110mm,采用潜孔钻钻孔,钻孔仰角一般为10~15°,在孔内置软式透水管,管内充填中粗砂。孔位布置、长度可根据含水层水文地质情况而定。
7)防排水土工合成材料施工
路基采用排水土工格栅,其各项性能指标均符合设计要求,施工时将排水土工格栅绷紧,直线段高端压在低端上,曲线段外侧搭在内侧上,铺设宽度不小于设计宽度。用作反滤材料的土工织物选用无纺土工织物,必须耐腐蚀、抗老化,具有较好的透水性能,各项性能指标符合设计要求。铺设前先清除表层的坚硬物,平整场地。铺设时做到松紧适度,保证土工织物的连续性、完整性。土工织物采用现场缝合连接,搭接宽度不小于20cm。
用于基床滤排水的软式透水管外观无撕裂、无孔洞、无明显脱纱,钢丝保护材料无脱落,一般外径采用100mm,各性能指标均符合设计要求。
施工时,基床换填层底部做成4%的双侧排水坡,底铺一层排水土工格栅,在两侧设软式透水管,管四周用中粗砂充填。
3.4.9.2路基边坡加固及防护
1)喷播植草 (1)液压喷播植草
①准备工作:喷植前先修好天沟等排水设施,修整坡面嵌补凹槽、坑洼、准备好喷植混合材料等,喷植材料随拌随喷。
②草籽选择:草籽、树种选用根系发达茎矮叶茂并适于当地成活率高的多年草种。喷播草籽含量每平方米不小于15-20g。
③试喷:大面积的喷播工程先进行试播,以得到合理的种子、肥料、农药、保水剂和营养土等的配合比。喷投物料要有一定的稳定性,喷到预定坡面上忌浆材沿坡面流动。
④喷播:连续向喷射机供料;保证喷射机工作风压稳定;完成或因故中断作业时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。
⑤养护:在施工完毕后,进行精细的养护管理,养生期不少于30d,在养生期内,用透气农膜覆盖,避免雨水直接冲刷。对漏喷、草籽发芽成活过稀部位进行补种或喷补。
施工工艺流程参见下图“喷播植草施工工艺框图”。
(2)客土喷播植草
撒土覆盖 养护管理 绿化成坪 土壤改良剂 均匀喷播在已处理好的坡面 粘合剂 设备箱 注 水 开机 种子、肥料等混合物 启动 开关 搅拌均匀 喷播植草施工工艺框图
客土喷播植草的施工工艺顺序为:清理坡面→钻孔打锚杆→挂网→喷射客土。客土的配方包含草种、土壤、纤维、肥料、保水剂、稳定剂。配制后的客土满足植物生长所需要的基本厚度、酸碱度、空隙率、营养成分、水分以及耐久性。施工完毕后进行精细的养护管理,在养生期内,用透气农膜覆盖,避免雨水直接冲刷。对漏喷、草籽发芽成活过稀部位进行补种或喷补。
2)种植灌木
路基边坡成形后,进行坡面清理,清除杂物后平行于路肩放样,沿路基边坡每隔0.1m交错设置,每穴平均3株。放样完成后,挖穴、栽植、施肥,并及时浇水养护,施肥采用有机肥料,铺满沟穴底部,厚5~10cm。
3)喷混植生
喷植前先修好天沟等排水设施,修整坡面嵌补凹槽、坑洼、准备好喷植混合材料等,喷植材料随拌随喷,喷射厚度为6~10cm,喷播草籽含量每平方米不小于25g,水泥标号不低于PO42.5;护坡喷植后,20天内必须喷(洒)水养生,使喷植护坡始终具有足够水分,促使草籽发芽、生长。
施工工艺流程参见下图“喷混植生施工工艺框图”。
施工准备 整修坡面 锚孔钻眼 锚杆安装 锚杆制备 水泥砂浆灌注 安装植生孔预埋块 喷射混凝土 混凝土制备 洒水养护
4)土工格栅
(1)用于边坡补强的土工格栅
用于边坡加固的双向土工格栅沿线路方向铺设,两幅搭接长度不小于0.5m;施工中铺设土工格栅时,土层表面平整,不容许有褶皱,尽量拉紧,用U型钢钉固定。谨防碾压机械直接在土工格栅表面进行碾压。铺设多层土工格栅时,其上、下层接缝交替错开,错开距离不小于0.5m,间距满足设计要求。
(2)用于基底加固补强的土工格栅
用于基底加固补强的土工合成材料选用强度较高,延伸率小、不易老化的土工格栅。土工格栅间采用密贴排放,可不搭接;铺设多层时,其上下层接缝交替错开,错开距离不小于0.5m。土工格栅受力方向采用牢固的连接方式进行连接。
5)拱形截水骨架护坡
施工前先清刷坡面浮土,填补坑凹,使坡面大体平整。砌筑骨架按设计要求在每条骨架的起讫点挂线放样,然后开挖骨架沟槽,沟槽尺寸根据骨架尺寸而定;施工时先砌筑骨架衔接处,再砌筑其它部位骨架,两骨架衔接处于同一高度。自下而上逐条砌筑骨架;截水骨架、镶边、基础、边坡平台、踏步采用7.5号浆砌片石砌筑;拱型、人字型的主骨架作成槽成,用以排除地表水;在骨架底部0.5~1.0m及顶部和两侧0.5m范围内,用M7.5号浆砌片石镶边加固。为便利养护,在适当位置设置阶梯踏步。
施工工艺流程参见下图“截水骨架护坡施工工艺框图”。
备料骨架 砌筑 勾缝 养护 边坡处理 挂线开挖沟槽及基础
预制C10混凝土块 护坡 砂夹卵石反滤层 骨架 铺立体植被网+喷播植草质量验收 截水骨架护坡施工工艺框图
6)浆砌片石护坡及护墙
护坡施工前清刷坡面松动土层、石块,松散部分进行夯实。局部超挖或凹陷处挖成台阶并补砌与护坡相同圬工。圬工均采用M7.5号浆砌片石,护坡厚度为0.3m;砂浆采用机械集中拌制。砌体采用坚硬、不宜风化的片石挤浆法砌筑。砌筑石块顺序自下而上进行,石块立砌,砌缝错开,石块之间镶紧,缝隙间用小石块填满。
浆砌片石护墙基础埋置在路肩线以下不小于1.0米,并低于侧沟砌体表面;顶级护墙的墙顶设置墙帽,帽宽不小于2米,厚0.3m,使其嵌入边坡内0.2m,以防表水灌入墙背;浆砌片石护坡、护墙基础设置在稳固的岩层或土体上;护墙、护坡每隔2~3米上、下、左、右交错设置泄水孔,泄水孔采用Ф=0.1m的PVC管,孔后0.5×0.5m范围内设卵砾石窝状反滤层,厚0.3m。沿线路方向每隔10-20m设伸缩缝一道,缝宽0.02m,缝内填塞沥青麻筋。坡面适当位置设置台阶形踏步,宽0.6m,单级高0.2m。
7)干砌片石护坡
砌筑前清刷边坡,坡体大致整平,干砌片石护坡单层厚度为0.3m,双层厚度为0.6m,其下设卵砾石垫层,厚0.15m,平台采用干砌片石砌筑,干砌片石嵌入边坡内0.2m,以防表水冲蚀;干砌片石护坡表面采用M10砂浆进行勾缝,勾缝前将松动,变形处修补整平完好。片石的强度不低于30MPa。
8)高强金属柔性被动防护网
施工时按照设计要求选择好防护网类型,人工开挖防护网立柱及锚绳基础,将地脚螺栓、锚绳锁定装置等预制块件置入基坑中固定准确,灌注基础混凝土,组装防护网立柱,最后进行网片、锚绳、减压环等组件的安装。
防护网进行进场前材质检验,应满足设计要求。查验产品的质量证明文件,有疑问时,一般每批产品抽检1组。
支柱应按设计要求的位置、深度埋设稳固,支柱与网片的连接要牢固、不松动,防护网安装整体应平顺。
3.4.9.3路基支挡结构
1)片石混凝土挡土墙
挡土墙基坑采用机械开挖,人工整修,挖基宜避开雨季,保证槽壁平整坚实,基底平顺,无积水。挡墙采用人工立设组合钢模板,集中拌合站拌制混凝土,混凝土搅拌运输车运送混凝土,吊车提升混凝土或合格的片石,料斗入模,分层浇筑,机械振捣,草袋覆盖,洒水养护的方法施工。
沉降缝、泄水孔按设计图纸要求设置。沉降缝做到贯通顺直,泄水孔做到内高外低,不堵塞。
挡墙后按要求需设置反滤层时,反滤层随墙后填土一起填筑,材料采用中粗砂或砂夹碎石等。最底排的泄水孔下部和墙顶0.5m高的范围内设置夯填粘土防渗层。
挡墙斜基底不改缓或改陡;圬工消灭水平通缝,上下层圬工采用栽砌“石芽”咬合。挡土墙混凝土强度达设计强度70%后,及时进行墙背回填和墙背反滤层施工,填土面与墙体砌筑顶面高差不得超过1.0m。
墙基沿线路方向坡度陡于5%坡度时,基底做成台阶式。墙后地面横坡陡于1:1.5时,将地面挖成台阶和进行必要的处理后再进行路基填筑。
墙前基坑非浸水地段用原土回填,夯实紧密;浸水地段用7.5号浆砌片石回填,并将回填面做成不小于4%的向外流水坡度。
2)框架梁锚索 ① 施工方案和方法
在路堑边坡开挖成型后进行,进行锚索造孔、穿束、灌浆施工,灌浆结束后再进行锚索框架混凝土的施工,待混凝土强度达到设计强度的70%后进行锚索的张拉施工、补张拉,最后封锚施工。锚索造孔采用YG-80锚固工程钻机配套风动冲击器及钎头钻进成孔。在钻孔过程中,如遇岩体破碎或者地下水渗漏严重致使钻进受阻时,采取超前固结灌浆(预固结灌浆)等措施进行处理。
② 锚索施工工艺
框架锚索施工工艺流程详见流程图。
框架锚索施工工艺流程图
施工准备 测量放样、定位 钻机定位、加固 钻孔/清孔/验孔
③ 施工注意事项
封锚保护 二次回填灌浆 张拉、补张拉 养护、锚墩及框架混凝土浇筑 锚索安装 全孔灌浆 锚束下料 编 束 A 搭设的管架平台必须稳固、安全,管架材料、管架结构、管架平台安全防护满足施工要求以及钻机等设备搬迁要求,搭设严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》要求执行。
B 为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的俯角、方位角符合设计要求,必须保证钻机就位的准确性和稳固性,因此,钻机安装平台要平整、坚实、不变形、不振动等。并严格检测开孔钻具的轴线与设计锚孔轴线方位是否保持一致。
C 预应力锚索的锚固段应位于满足锚固设计要求的岩体中,若孔深已达到预定深度,而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,延长孔深,继续钻进,直至监理工程师认可为止。
D 根据锚索的设计尺寸及张拉工艺操作需要下料,同组锚头钢绞线等长,相邻组锚头钢绞线不等长。按照锚索结构要求装配单锚头、锚板、托板等进行锚头部分的制作。
E 锚索安装采取人工缓慢均匀推进。锚索宜一次放索到位,避免在安装过程中反复拖动索体。
F 灌浆采用ZJ-400高速搅拌机,按配合比先将计量好的水加入搅拌机中,再将袋装水泥倒入搅拌机中,搅拌均匀。搅拌机搅拌时间不少于30s。制浆时,按规定配比称量材料,控制称量误差小于5%。水泥采用袋装标准称量法。
G 锚索注浆采用孔口阻塞封闭灌注。浆液从注浆管向孔内灌入,气从排气管直接排出。在注浆过程中,应观察出浆管的排水、排浆情况,当排浆比重与灌浆比重相同时,方可进行屏浆。当回浆压力达到0.30~0.4MPa,再屏浆20min即可结束。
H 外锚墩安装、浇筑前应清理松动块体,洗净岩面,并进行基础验收。锚墩模板施工使用锚墩体形标准钢模板与异形木模板相结合的模板施工方式。
I 锚索张拉过程中,加载及卸载缓慢平稳,加载速率每分钟不宜超过设计应力的10%,卸载速率每分钟不宜超过设计应力的20%。最大张拉力不超过预应力钢绞线强度标准值的75%。
J 锚索张拉分两次逐级张拉,第一次张拉值为总张拉力的70%,两次张拉间隔时间不宜少于3~5d。
④ 技术质量措施
A 调整钻孔立轴,使其与锚孔设计中心轴线的俯角及方位角保持一致;由技术人员测校开孔钻具轴线,使其与锚孔中心轴线方向一致,然后才能开孔。
B 锚索编制完成并经检验合格后,进行编号挂牌,注明锚索孔号、锚索吨位、锚索长度等。合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m~1.5m的支架或垫木上,不叠压存放,并进行临时防护。
C 锚索注浆前,检查制浆设备、灌浆泵是否正常;检查送浆及注浆管路是否畅通无阻,确保灌浆过程顺利,避免因中断情况影响锚索注浆质量。
D 钢垫板牢固焊接在钢筋骨架上,其预留孔的中心位置置于锚孔轴线上,钢垫板平面与锚孔轴线正交,偏斜不得超过0.5。
E 锚索张拉用设备、仪器如电动油泵、千斤顶、压力表、测力计等符合张拉要求,在张拉前标定完毕并获得张拉力—压力表(测力计)读数关系曲线。锚夹具检测合格。
在锚索孔施工过程中,钻遇断层等结构面时,成孔较为困难。为保证锚孔成孔质量及成孔效率,避免锚索安装后注浆量大、注浆时间长而影响注浆质量,以及避免锚索锁定后围岩蠕变过大影响锚索应力损失,在成孔过程中,钻遇破碎、裂隙孔段时,进行超前固结灌浆是必要的。
3)自钻式锚杆
自钻式锚杆是一种是自带钻头的、中空全螺纹锚杆,其施工工艺方便、简单,施工时用风钻直接将其钻进后,先用高压风吹通,防止堵塞,然后安装止浆阀门,再进行注浆,最后安装垫板。
路堑边坡开挖结束后,按设计图纸要求在坡面上布置中空锚杆孔位,连接钻头和第一节锚杆,将锚杆另一端与凿岩机、钎尾连接,开始钻进,钻进开始时多旋转、少冲击,钻进1m左右按正常情况钻进,钻进至锚杆距岩面15cm时,停止钻进,卸下钎尾接长锚杆,继续钻进直至设计深度。锚杆就位后,用注浆泵通过锚杆中间孔注浆,注浆压力控制在设计范围,待灰浆达到设计强度后,上紧垫板。
自进式锚杆施工工艺流程见图。
开挖 锚杆检查标出锚杆孔位置 锚杆连接锚杆钻进 检查孔眼是否畅通并装止浆塞 注浆备浆 封口 验收合格后转入下道工序施工
自进式锚杆施工工艺流程图
4)U形槽
U形槽基础开挖按照设计体型采用挖掘机直接开挖,人工配合清理到位,然后进行地基承载力检测、基础地质核对、基础处理等工作,符合设计要求后采用组合模板进行U形槽体型的立模施工作业,施工方法详见盖板涵相应施工方法。
5)抗滑桩
抗滑桩的施工尽量安排在旱季进行,路堑开挖结束后,即可进行抗滑桩的开挖施工。先开挖三根1#、7#、14#、21#、28#、35#、38#桩,核对地质资料后,然后跳桩开挖基坑,开挖采用机械+人工的方法进行,开挖过程中遇岩石时,根据岩石的岩性采用松动爆破设计进行爆破;开挖过程中按照设计要求及时进行护壁支护;开挖至设计高程后进行地质核对,满足设计要求后进行抗滑桩的钢筋安装、混凝土灌注施工,施工方法同桥梁基础墩身施工。
施工注意事项:
⑴桩身混凝土应及时连续、不间断地灌注,避免形成相对软弱截面; ⑵须拆除护壁的桩身部分,桩身与护壁间须采取隔离措施(如铺设宝丽板),以利于拆除及使桩身平整美观;
⑶开挖桩孔如遇地下水,不能持续强抽水,应及时会同设计等有关单位研究处理措施,以免造成坍塌;
⑷桩身混凝土强度达到70%后,方可开挖桩前土方,并应按照有关程序、规范要求做桩身无损检测。
3.4.10路基相关配套工程施工
相关工程的施工顺序根据施工总体方案的安排进行。相关工程施工中应确保对路基无破坏性影响。由于工期安排靠后,施工时间短,应切实保证工程进度。
3.4.10.1接触网支柱基础施工
1)施工方案与施工方法
路堤地段应在沉降稳定、基床表层完成后采用小型旋挖钻机或螺旋钻机干式钻孔法开挖。
2)施工工艺
准确进行立柱基础位置的现场定测。距线路中心位置允许偏差0、+20mm,截面尺寸±20mm,埋置深度不小于设计。钻孔过程中随时检查钻孔的垂直度,其偏差不大于孔深的0.1%。成孔后采用人工清除底部松动土和浮土。
浇筑桩基础的桩顶采用定型模板,以保证桩顶几何尺寸。混凝土浇筑前吊入基础钢筋笼。采用汽车起重机吊装钢筋笼入孔。钢筋笼每隔1m在周边设置4处“U型筋”,以控制保护层厚度。钢筋骨架入孔后,其顶端采用定位型钢予以支托和固定。
混凝土采用拌合站集中拌制,搅拌运输车运输。振捣采用电动插入式振捣棒进行。当浇筑到预埋地脚螺栓高度时,进行地脚螺栓的安放,安放时按照其几何尺寸,用钢筋焊接在钢筋笼上,以保证预埋螺栓的几何位置正确。混凝土浇灌一次完成。
施工工艺流程见下图“接触网立柱钻孔灌注桩基础施工工艺框图”。
制作钢筋笼 制作串筒 安放下锚钢筋 下串筒 混凝土拌制、 运送 灌注混凝土 试件制作 成桩检验 试件检测 否 成孔 桩位放样 平整场地 施工准备 钻机就位 检验签证 是 下钢筋笼 设立混凝土搅拌站 原材料检测
接触网立柱钻孔灌注桩基础施工工艺框图
3)技术措施
(1)严禁采用泥浆和水,以避免施工中对路基的损害。 (2)开挖路基采用钢护筒保护确保路基的整体稳定性。
(3)施工中对路基发生扰动时,应采用可靠措施及时进行处理。 (4)混凝土按耐久性混凝土选材配料,严格控制混凝土材料质量,拌合站集中拌制,电子自动计量,混凝土灌车运送混凝土,混凝土泵车泵送混凝土入模,以保证混凝土的质量。
3.4.10.2声屏障基础施工
1)施工方案与施工方法
声屏障基础在预压完成后即可安排施工,也可在基床表层施工完成后施工,采用旋挖钻机或螺旋钻机干式钻孔,一次性现浇声屏障基础混凝土。
2)施工工艺
钻孔桩外露部分采用定型钢模板,混凝土一次浇筑完成,基础回填采用与路基相同填料回填密实,其回填压实标准不低于相部位路基填筑压实标准。
声屏障基础施工工艺与接触网立柱钻孔浇筑桩基础基本相同。 3)技术质量措施 同接触网支柱基础。
3.4.10.3电缆槽施工
1)施工方案与施工方法
开挖槽基挖电缆槽基础采用专用机械切割施工,基床表层完成后进行。 2)施工工艺
(1)挖好电缆槽基础后,虚土清除干净,找出综合接地线,基底垫中粗砂,并使综合接地线露在砂垫层上面一定的长度,便于穿插于电缆槽中。
(2)安装预制块件
采用吊车吊送预制块件,首先将综合接地线由电缆槽的手孔穿入电缆槽中,在电缆槽中留足长度便于与电缆槽中电缆线连接,然后安装块件。
(3)对沟槽周边用砂浆人工捣插密实处理。 3)技术质量措施
(1)采用专用机械切割施工,保证结构尺寸,避免对路基稳定性的影响。 (2)预制件采用定型组合钢模板,保证结构尺寸准确。
(3)电缆槽按耐久性混凝土选材配料,拌合站集中拌制,电子自动计量,保证混凝土块件的质量。
3.4.10.4综合接地
1)施工方案与施工方法
贯通地线敷设在路基基床底层中,敷设的位置位于电缆槽的正下方,距两侧电缆槽底部1m以上,在路基施工时同步完成贯通地线敷设工作。敷设采用人工敷设方式,敷设后的铜缆平直,无损伤。
在路基基床底层施工完毕后,立即对贯通地线接地电阻测试,每隔500米进行一次测试,如接地电阻不满足标准要求,增设接地极,确保贯通地线上的接地电阻≤1Ω。随着路基施工的进行,及时整理引出线不被掩埋,在路基全部完成后引出线头露在表面,在下步电缆槽道施工时,从电缆槽底部预留孔引入信号电缆槽内。
贯通地线的敷设止于桥两端处,贯通地线头直接引出路基表面,以便与桥上贯通地线进行对接。
2)施工工艺
(1)路基段石墨地线安装
①选址打洞:在信号设备附近、路基坡脚、潮湿低洼处打一深2米、直径0.3米的垂直圆洞,上方挖成方型,便于安装电缆盒。
②洞中浇水后,将模具立于洞中。 ③下石墨电极:将电极立于模具中心。
④灌降阻剂、回填土:将糊状降阻剂灌入模具与石墨电极之间,降阻剂要将电极和引线电缆头包注。20分钟后,降阻剂呈胶质状,此时,缓缓抽出模具,同时边加水边回填。回填时不能捣鼓,以防捣碎电极。
⑤安放HZ-6电缆盒、注水管。将注水管垂直放在电极顶部,填土稳固。将地线和设备防雷引出缆按标准穿入电缆盒的一个保护管,引到电缆盒内;另一保护管固定在电缆盒上,套在注水管中。回填至地面平,注水至饱和。
⑥安装地线缆、设备防雷引出缆。将地线缆、设备防雷引出缆按标准配在HZ-6端子上。地线引出缆穿过钢管爬上路基,引到设备。
(2)钢筋接地网
钢筋接地网设置在整体道床内,按设计要求进行设置。 (3)全线贯通铜缆的敷设连接
贯通地线用铅包多股铜绞线,桥梁处贯通接地铜缆设于电缆槽内,并采用阻燃UPVC塑料套管防护。路基段贯通地线埋设位置在级配碎石层下面300mm。线
路两侧均设置贯通接地铜缆,每隔50m焊接引出一接线头到电缆槽,采用塑料护套多股铜线,电缆槽内留出150mm。各种接地通过该接线头就近接入。铜线的焊接处采用热缩带包扎热缩。
综合接地施工工艺参见下图“综合接地施工工艺框图”。
3)技术措施
(1)严格控制所用材料质量,加强进场检测以保证其强度、耐久性等满足要求。
(2)保证测量精度,以确保定位准确。
(3)为避免施工开挖过程中对路基的破坏,施工前应准确定位,并确定开挖的范围,严格禁止在路基上乱挖。
(4)钢管等埋设后应进行采用与路基相应部位的同规格的填料或水泥砂浆回填,夯填密实,确保施工对路基零破坏。
收 尾 接地电阻测试 否 是 地线引出线引至 信号电缆槽中 是 增设接地极 敷设地线铜缆 敷设位置测量 施工准备 从地线引出线接头 及铜缆接续 综合接地施工工艺框图
3.4.10.5连通管道
1)施工方案与施工方法
供电与信号使用的管道使用2根钢管连通在线路两侧对称位置的两个手孔。钢管、手孔和电缆槽连通。钢管在路基填筑过程中同步开槽进行钢管预埋。
连通管道在基床底层填筑压实完成后(如果基床底层需铺设土工织物则在铺设土工织物前,以避免损坏土工织物),在需要预埋的位置开挖凹槽,放入钢管后用混凝土回填,并用振捣器振动密实。
基床表层填筑施工完成后,使用机械切割通信光电缆和电力电缆的手孔,在电缆槽与手孔钢管三者的接合处、弯曲处加一些复合材料弯管头,并用水泥砂浆作平滑处理。 2)施工工艺
当路基施工相应位置的填筑层后,开始对预埋管道的准确位置进行现场定测。同时作好管道预埋位置台帐。
根据测量的位置,用白灰划出管道预埋位置,使用专用切割工具沿白灰线切出一条预埋钢管槽道,人工对预埋钢管槽道进行整修。
将加工好的预埋钢管置于槽道中,2根以上的预埋钢管均在同一层埋设。 在预埋钢管与路基基床缝隙填入级配碎石,用小型工具进行捣实;钢管两端口用圆木封堵。
区间从手孔沿路基边坡引下的预埋钢管,要求钢管与电缆槽成45度角,并与手孔联通。
施工工艺流程见下图“连通管道施工工艺框图”。
3)技术措施
参见综合接地相关部分。
施工准备 管道预埋位置测量 划线开槽 槽道修整 铺设连通管道 检验签证 是 管道周围夯实处理 否 收 尾 连通管道施工工艺框图
3.4.10.6检查设施
检查设施(检查台阶、检查梯、栏杆)随路基工程进展安排施工。有堆载预压要求的路堤地段的检查台阶,在预压结束路堤稳定后进行施工。各种检查设施按照设计要求进行设置,连接牢固,外观顺直整齐,与路基边坡或挡护工程线型相协调。
检查梯等检查设备所采用的杆件经试验合格后使用,杆件的涂料品种、涂刷遍数按照设计要求严格控制,均匀涂刷、色泽一致,保证涂刷质量,防止出现漏涂、露底、脱皮等现象。
3.4.10.7防护栅栏
防护栅栏可采用卷网和片网两种,施工时要选择好栅栏类型。施工主要采取先预制栅栏支柱基础,人工开挖基坑,将预制块件置入基础坑中,回填夯实基础,最后进行网片安装。
栅栏进行进场前材质检验,应满足设计要求。查验产品的质量证明文件,有疑问时,一般每批产品抽检1组。
支柱应按设计要求的位置、深度埋设稳固,支柱与网片的连接要牢固、不松动,栅栏安装整体应平顺。
3.4.11防止相关工程施工损坏或危及路基的稳固与安全的工程措施
1)接触网支座基础施工
接触网支座基础开挖在基床表层完成后进行,采用螺旋钻机或旋挖钻机干法成孔进行挖槽施工。为避免对路基造成损坏,开挖时采用带刃钢护筒穿过路基填筑层。采取以上措施确保开挖施工对路基的扰动减少到最低。
基础施工完成后对其周围路基面采用小型机械进行夯实处理。 2)电缆槽施工
为保证路基的稳固与安全,不降低路基的技术指标要求,电缆槽在基床表层填筑压实完成后采用专用的机械切割,砌筑预制的电缆槽构件。
3)声屏障基础施工
声屏障基础在预压完成后施工,或在基床表层施工完成后施工,采用旋挖钻机或螺旋钻机干式钻孔开挖基坑,声屏障基础混凝土一次性现浇。对开挖后基坑进行临时覆盖,防止积水。从而尽量避免开挖以及水渗透对路基的整体稳定性的影响。
4)综合接地施工
石墨地线设在路基坡脚处,地线上路基的钢管埋设后用混凝土回填,保证路基边坡稳定。
接地网按设计要求施工,预留长度满足后续施工的需要,避免焊接时因长度不够而损伤道床。
5)连通管道施工
连通管道在基床底层填筑压实完成后(如果基床底层需铺设土工织物则在铺设土工织物前,以避免损坏土工织物),在需要预埋的位置开挖凹槽,放入钢管后用混凝土回填,并用振捣器振动密实。
基床表层填筑施工完成后,使用机械切割通信光电缆和电力电缆的手孔,在电缆槽与手孔钢管三者的接合处、弯曲处加一些复合材料弯管头,并用水泥砂浆作平滑处理,保证路基的整体稳定性。
6)观测元器件预埋
观测所需预埋的元器件根据所埋设的位置及时预埋,并采取覆盖、包裹等措施保护元器件并设置警示标志,避免元器件损坏后再重新开槽或掏孔埋设。所有需预埋的设施在预埋前进行准确测量定位,预埋后做好里程、高程、长度和深度等记录便于后续施工,减少后续施工对路基所造成的破坏以保证路基的稳固和安全。
另外为避免弃土污染路基,所有挖方的弃土不可直接堆放在路基表面,应弃置于预先准备好的容器内运走。
3.4.12路基变形监测
新建xx至xx铁路客运专线工程路基作为变形控制严格的土工构筑物,为确保工后沉降控制效果,在填筑期间和填筑完成后需对路基沉降变形(含地基和本体)进行连续监测。在路堤填筑过程中,指导控制填土速率,并根据荷载稳定条件下观测9个月的沉降观测资料进行综合分析,及时调整设计使地基处理达到预定的变形控制要求,待沉降稳定且工后沉降满足要求后,方可确定轨道结构施工时机并进行轨道结构施工。同时在运营期间指导轨道参数调整、养护维修,确保列车高速、平顺、安全舒适运营具有重要意义。
3.4.12.1路基变形监测内容
路基变形监测以路基中心沉降监测为重点,包括路基面沉降监测,基底沉降监测、地层深层分层沉降监测,另外软土或松软土地基路堤地段的水平位移监测。每个断面监测的具体项目与数目按设计进行。
3.4.12.2路基变形监测方案
路基工后沉降必须满足无砟轨道的要求,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,确定无砟轨道结构施工和铺轨时间。
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,自然沉落期及堆载预压期的变形监测,直到工后沉降分析满足无砟轨道铺设要求为止。利用实测数据推算最终沉降量;第三阶段:铺设无砟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。
高速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。
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)基底沉降监测
路堤填筑前,于路堤基底地面预埋沉降板进行监测,50~100m一个断面,每断面设置3个沉降板,路桥过渡段段必须设置。
沉降板沉降板 沉降板 基底沉降监测示意图2)软弱地基水平位移监测
软土、松软土路基地段,沿线路纵向每隔20~50m在距坡脚外2m、10m处设置边桩进行水平沉降监测,以控制软土地段的填土速率。各监测断面设4个测点。填土速率控制:路堤中心地面沉降速率≯10mm/d,坡脚水平位移≯5mm/d。
2-3m地 地基分层沉降监测示意图
2m 软层地基水平位移监测示意图
软土地基水平位移监测示意图2m3)深厚层地基分层沉降监测
深厚层第四系桥路过渡段设置。采用机动钻孔(Φ108mm)引孔埋设PVC管(Φ100mm)和沉降磁环,利用电磁式深层沉降仪进行观测。分层设置,厚度大于3m时,每3m增设一组。
土层、全风化层厚度≥10m(软土、松软土厚度大于6m)地基,一般每隔50m设置一处深层沉降监测断面,尤其是过渡段路基必须设置。路基填筑前,采用钻孔成孔后埋设。
当地表横坡大于20%时,一般于线路中心采用分层沉降计监测,一个监测断面共设2个测点。
4)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。
路堤地段路基面沉降观测示意图 a.路堤地段路基面沉降观测示意图3.4.12.3沉降观测
路基沉降观测的主要目的是确定无砟轨道的施工时间。 1)测量频度
监测频率:在路堤填筑期间,1次/天,如发现沉降量急增,每天增加观测次数1~2次;各种原因暂时停工期间,前2天1次/天,以后1次/3天。填土结束后前2~3个月至少每5天观测一次;三个月后可半月观测一次;半年后可一个月观测一次。路基观测资料应随时和设计资料进行对比分析,对路基施工进行动态控制。
2)沉降监测
在路堤正式填筑之前,对已安装好的沉降板、深层沉降仪进行复测,作为初始数据。
沉降板测杆标高、深层沉降孔孔口标高采用高精度水准仪(或全站仪)进行二级精度要求的几何水准测量。
每次观测完成后及时整理、汇总测量结果,资料整理要求: (1)沉降板观测汇总表
(2)绘制荷载—时间—沉降(沉降板、分层沉降)曲线 3)深层沉降变形观测
深层沉降变形观测主要包括:桩顶沉降变形观测、桩间土沉降变形观测、地基面沉降观测变形观测。采用磁环沉降仪观测,具体如下:
每次观测均对准管口固定位置进行读数。测完最后一个测点后,手提绳索,将测头提出孔管。每次测量测点需重复测两次,读数差不大于2mm,取其平均值记入观测记录表。
4)水平位移监测
在路堤正式填筑之前,对位移边桩复测。
采用全站仪测量,测量方案:视准线法与单三角前方交会法相结合。填筑开始后,每天测量,并及时汇总整理测量资料,当水平位移大于5mm/d,或垂向位移大于10mm/d,应及时提交施工单位,停止填筑,待恢复稳定后才可进行填筑。资料整理要求:
(1)边桩水平位移、垂向位移测量记录表 (2)边桩水平位移、垂向位移测量汇总表 (3)绘制荷载—时间—水平位移曲线 (4)地面横向位移曲线分布图 5)作业要求
测量技术要求:按二等水准测量进行,采用相对高程系统计算各点标高。相关技术要求参见《客运专线无砟轨道铁路工程测量技术暂行规定》、《无砟轨道铺设条件评估技术指南》。
观测资料应齐全、详实、规范,符合设计要求,并应及时整理、汇总分析,并提供给设计单位修正完善。
当路堤中心线地面沉降速率、坡脚水平位移速率异常或超过限值时,立即停止填筑,待观测值恢复到限值以内再进行填筑。
沉降观测以二等几何水准测量高程,观测精度不低于1mm。
在填土过程中,观测边桩水平位移和高程变化,分析土体的侧向位移值及其发展趋势,判断地基的稳定性。
通过测量路肩观测桩的高程变化,确定路基面的沉降量。
每次观测沉降后根据观测结果整理绘制“填土高~时间~沉降量”关系曲线图。
认真做好沉降板、位移桩、基桩的埋设与保护。
二等水准测量仪器采用精密水准仪,配用铟瓦水准尺。水准尺进行标尺零点不等差、1m长度和1dm长度等项目的检验,装有圆水准器,不符合要求不能使用。
每期观测做到四个固定:固定观测人员;固定仪器及水准尺;固定后视尺读数;固定测站及转点。
观测时携带尺垫,严禁用砖石或不设尺垫作为转点。
成果整理时,首先检查手薄中的数据和计算是否正确,观测限差是否符合要求,文字说明是否齐全。计算两期观测的沉降量和累计沉降量,为了清楚地表示时间、填土高度和沉降量之间的关系,及时绘制沉降点的时间-填土高度-沉降量的关系曲线。
6)数据处理与分析
对各元器件读数尽可能的实现数据自动采集,对人工观测数据当天整理,并输入计算机数据管理系统,提高信息化水平。
对施工过程中记录的数据及时整理,分类成表,当天分析,以监控施工效果。 建立施工过程中土体应力、变形、孔隙水压力、土性参数与施工参数、时间等关系曲线,确定最佳施工参数。
基于室内土工测试、力学试验结果及路基沉降监测数据,建立工后沉降的预测方法,评价路基工程长期稳定性。
7)元器件保护措施
测试元器件周围2.0m范围禁止大型机械在无保护措施时靠近。 所有的测试元件要做好明显标志,插上醒目的彩旗或标志牌。 工地施工设专人指挥,保护元件。 建立损坏处罚与赔偿制度。
3.4.13路基施工质量检测
新建xx至xx铁路客运专线路基技术标准高,质量的检验检测是路基工程质量控制的关键环节。施工中应严格按照设计与有关检验检测规范标准的要求进行。
除下述主要检测项目外,所有的分部分项工程在施工过程和施工完成后都必须严格按照有关的标准规范以及设计的要求进行检验检测。
1)路基施工质量检测的总体要求
(1)路基工程的各类质量检测报告、检查验收记录和其他工程技术管理资料,必须按规定及时填写,并且严格履行责任人签字确认制度。施工质量验收资料的归档整理符合有关规定。工程质量验收记录长期保存。
(2)对主要材料、半成品、配件、设备的外观、规格、型号和质量证明文件等进行现场验收,并经监理工程师检查认可。各工序应按施工技术标准进行质量控制,每道工序完成后,进行检查,并形成记录。工序之间应进行交接检验,上道工序应满足下道工序的施工条件和技术要求。相关专业工序之间的交接检验应经监理工程师检查认可,未经检查或经检查不合格的不得进行下道工序施工。
(3)工程质量的验收应满足以下要求
①施工质量检验验收的人员应具备规定的资格。 ②工程施工质量的报验前均应自行检查评定合格。
③隐蔽工程在隐蔽前应通知监理单位进行验收,并应形成验收文件。 ④涉及结构安全的试块、试件和现场检验项目,必须经监理单位按规定进行平行检验、见证取样检测或见证检验合格才满足质量控制的要求。
2)路基工程主要检验项目 (1)材料的检测
原材料是控制质量的基础,为确保路基工程质量,路基工程中用到的水泥、钢筋、粉煤灰、砂石、土工格栅等材料应满足设计要求,严格按照有关标准的规定及设计要求分批次、分时段进行质量检测。包括进场以及进场后使用过程中的检测都必须严格进行。
(2)填料的检测
填料是关系到路基填筑质量的关键因素。本段的填料主要包括A、B组填料和级配碎石。A、B组填料按下表进行检测。
A、B组填料类别表
试验项目、频次 填料类别 颗粒级配 粗粒土、碎石土 10000m3(或土性明显变化) 颗粒密度 10000 m3(或土性明显变化) 级配碎石填料的原材料质量、粒径、级配及质量满足设计要求。碎石颗粒中针状、片状碎石含量控制在20%;质软、易破碎的碎石含量控制在10%以下;黏
土团及有机物含量不得超过2%以下。每2000m3抽样检验1次颗粒级配、颗粒密度、针状、片状颗粒含量、黏土团及有机物含量。
(3)软基处理后质量的检验
软基处理质量对路基基底的沉降有明显的影响。各种软基处理方法处理完成后的主要检测内容为:
①CFG桩
桩身质量、完整性检验总桩数的10%。采用低应变检测方法进行检测。 处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求;处理后的单桩承载力(按柱桩设计时)应满足设计要求,一般检验不少于总桩数的2‰,且每检验批不少于3根,采用平板载荷试验进行检验。
②混凝土灌注桩
A.桩的混凝土强度等级检验:混凝土强度等级须满足设计要求,按规范要求制作混凝土试件,进行混凝土强度试验。
B.桩身混凝土应均质、完整。对钻孔桩桩身混凝土全部进行无损检测。对桩身混凝土质量有疑问和设计有要求的桩,采用钻芯取样进行检测。须请专业检测单位检测。
C.单桩承载力试验必须符合设计要求。采用静载试验的方法,按设计要求的数量进行检验。
(4)路基压实质量检测
路基填筑压实后的质量检测对于控制路基的整体刚性,确保路基满足南广铁路高的平顺性至关重要。本标段路基压实质量检测主要包括基床以下路堤(A、B组土)、基床底层(A、B组物理改良碎石土)和基床表层(级配碎石)。
①基床以下路堤:每100m每压实层抽样检验孔隙率6点,其中:左、右距路肩边线1m处各2点,路基中部2点;每100m每填高约90cm抽样检验地基系数4 点,其中:距路基边线2m处左、右各1点,路基中部2点。
②基床底层:沿线路纵向每100m每压实层抽样检验孔隙率(粗粒土和碎石类土)6点,其中:左、右距路肩边线1m处各2点,路基中部2点;每100m每填高约90cm抽样检验地基系数4 点,其中:距路基边线2m处左、右各1点,路基中部2点。
③基床表层:沿线路纵向每100m每压实层抽样检验动态变形模量和孔隙率各6点,其中:左、右距路肩边线1.5m处各2点,路基中部2点;抽样检验地基系数K30 4点,其中:左、右距路肩边线1.5m处各1点,路基中部2点。另外应根据设计要求选用EV2对压实质量进行检验。
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