涵洞施工工艺.docx
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涵洞施工工艺
涵洞施工工艺
一、编制依据
本施工工艺依据以下文件、标准和指南等中有关条文和技术要求编制的:
1.《湘桂铁路衡阳至永州段扩能改造工程GTXG-3标段施工总价承包施工合同》;
2.铁建设函[2005]160号《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》;
3.《铁路混凝土工程施工技术指南》(TJ210-2005);
4.铁道第四勘察设计院集团有限公司《改建铁路湘桂线衡阳至永州段扩能改造工程施工图路基工点设计图》(图号:
湘桂衡永施图(路)-161~170)。
二、路堑施工工艺
湘桂铁路扩能改造工程GTXG-3标段第四项目部路基里程为DK143+849~DK153+828.13,管段全长共9.979KM,路基总长5.4公里,全段挖土方约55万方、挖石方约40万方。
路基工点划分为DK143+849~DK144+593;DK145+832~DK146+009;DK145+067~DK145+283;DK147+779~DK148+097;DK149+343~DK149+418;DK149+620~DK153+096;DK153+242~DK153+828。
2.1、路堑施工工艺流程
路堑为土方时采用全断面纵向分层的方法开挖;路堑为石方时采用爆破施工。
路堑及石方爆破施工工艺流程如下图所示:
土质路堑施工工艺框图
石方爆破施工工艺框图
2.2、施工准备
2.2.1、施工、设备、技术准备
(1)组织技术人员认真阅读设计图纸和技术资料,熟悉合同文件和技术规范。
(2)组织有关人员对路线走向、取土场及弃土场的位置、地形地貌、道路交通、桥涵位置、地质水文状况、水准点及控制桩等进行全面的调查、核对。
(3)根据现场实际情况,编制更为具体、更为有效的施工方案和实施性施工组织计划。
(4)施工前,仔细查明地上、地下有无管线,提前拆除。
(5)开挖前,测量放线;按永临结合原则,做好堑顶防排水设施。
(6)做好现场布置、临时设施(修筑施工便道等)及管道的铺设。
(7)施工前恢复路线中、边线,包括路基坡口、坡脚、边沟、红线、弃土场、借土场、桥涵等具体位置,报监理工程师检查。
2.2.2、试验准备工作
施工前对全线的挖方段和借土场的土源进行重型击实、进行颗粒分析、含水量、密度、液限和塑限、天然稠度和承载比(CBR)等土工试验。
2.2.3、测量放样
施工前用全站仪将开挖边界线放出位置,并核实工程量。
2.3、路堑开挖施工
2.3.1路堑施工的一般规定
土质、软质岩及强风化硬质岩路堑开挖前,首先完成排水系统,作好堑顶截、排水。
临时排水设施应与原有排水系统及永久性排水设施相结合。
按照“永临结合”的原则对临时排水设施进行周密规划,避免积水冲刷边坡、浸泡边坡坡脚和雨季对已成边坡的冲刷,并于路堑开挖施工前完成所有临时截、排水设施的施工,保持边坡的稳定。
路堑开挖、基床处理、排水系统和弃土等,应根据地形、地质、气象、水文实际情况合理安排施工。
路堑开挖应核对地质资料,开挖到换填标高后如发现地质资料与设计不符应及时反馈设计和监理单位。
开挖前应检查坡顶、裂缝、陷穴和其他不稳定情况并妥善处理。
黄土路堑宜在旱季施工,当在雨季施工时,应集中力量快速施工,工作面应随时保持大于4%的坡度,路堑边坡不得受水浸泡、冲刷。
基床换填、边坡防护封闭应与开挖紧密衔接。
设有支挡结构的路堑边坡应分段开挖、分段施工。
设计要求分层开挖、分层稳定的路堑边坡,应自上至下分层开挖、分层施工支挡工程。
路堑开挖施工,除需考虑当地的地形条件,采用的机具等因素外,还需考虑土层的分布及利用。
2.3.2施工工艺及技术要求
2.3.2.1主要机械设备配置
挖掘机、装载机、推土机、自卸汽车。
2.3.2.2施工方法
2.3.2.2.1土质路堑开挖施工
路堑开挖根据地形情况采用挖掘机配合自卸汽车运输或铲运机开挖运输,对施工场地狭窄地段无法进入机械时采用人工配合小型机具施工。
靠近基床底层表面及边坡辅以人工开挖。
路堑挖方采用横向台阶分层开挖,深挖路堑采用“横向分层、纵向分段,阶梯掘进”的方式施工;合理安排运土通道与掘进工作面的位置及施工次序,做到运土、排水、挖掘、防护互不干扰,以确保开挖顺利进行。
按设计边坡自上而下分层逐层开挖方式,开挖面保持不小于4%的排水坡,严禁积水,并且保持边坡平顺。
每段开挖工作完成后,对边坡进行及时防护,当防护不能紧跟开挖进行,要暂时留一定厚度的保护层,待做护坡时再刷坡。
深挖路段安排先行施工。
路基防护、排水工程与路基成型协调进行,深挖路堑开挖一阶、防护一阶,与路基成型平行流水作业,并紧随路基尽早完成。
当路堑开挖至基床底层上部的设计标高时,核查地质是否与设计资料相符,如设计与现场不符等技术问题,及时与相关单位联系解决;如与设计资料相符,按设计和规范要求进行地基处理施工,经检验合格后方可进行基床底层上部的填筑施工,其施工方法与路堤基床底层填筑施工相同。
路堑地段的附属工程及时施做,并紧随路基成型尽早完成。
路基相关配套工程与路基同步施工,并制订相应的保护措施,确保路基本体的整体性和密实性。
2.3.2.2.2石质路堑开挖施工
本管段内石方数量较多,以中小型松动爆破为主,对于软石及较松散的次坚石采用带单钩松土器的T220型推土机牵引松动,将岩体翻碎再用推土机推运,装载机或挖掘机与自汽车配合运输,并辅以部分人工施工。
在进行石方爆破作业时,必须经专业培训取得爆破证书的专业人员施爆。
在进行爆破开挖施工前,应查明其附近有无空中缆线、有无地下管线、建筑物离施工点的距离。
无论制定何种爆破方案,必须确保空中缆线、地下管线和建筑物的安全。
(1)采用的爆破方法
本管段开挖石方约40万m3,岩石主体开挖拟采用深孔多排微差缓冲控制爆破技术,其特点是控制飞石方向,减少振动强度,控制大块石,增加爆破效益,确保边坡稳定及施工安全。
边坡采用深孔预裂爆破,确保边坡成型时坡面平整、稳定。
(2)石方爆破施工特点
①本管段内石方爆破数量较多。
②石方分布范围相对集中。
③要严格控制大块率。
④路堑的石方开挖严禁采用大、中型爆破施工。
(3)爆破方案
我们采用中小型爆破炮孔(眼)爆破法。
同时,根据开挖横断面型式、边坡控制、石料块径控制要求,所采用的技术标准、参数见《石方爆破技术方案》。
开挖横断面型式、边坡度控制、石料块径控制几种形式的施工方法,分别叙述如下:
(a)半填半挖横断面开挖
根据工作面情况,采用如下三种作业方法:
Ⅰ.分层横向台阶挖爆法
分层横向台阶挖爆法(如图4所示)适用于挖方段较窄处,且对飞石要求较严格的地段。
按浅孔爆破法施工,每孔用药量Q=k1w3e
Q─每孔用药量(kg)
k1─统计资料,取0.67kg/m3
w─最小抵抗线(m),取2.0m
Q=0.67×2.03×1.0=5.36(kg/孔)
e─炸药换算系数,2#岩石硝铵炸药e=1.0
Ⅱ.分层纵向台阶爆破法
分层纵向台阶爆破方法如下图所示,适用于地势平缓,离公路、河流较远地段,按浅孔梯段爆破法施工,每孔药量Q=k1w3e=5.36(kg/孔)。
L=(1.10~1.15)H
d=42mm
W=2.0m
H为开挖梯段高度,H<5.0m
(布孔梅花状)
图4浅孔梯段爆破布置示意图
Ⅲ.边坡开挖
按设计边坡度采用光面爆破开挖。
此法适用于地面横坡较陡,但开挖面较宽,石料不会滚落地段。
炮眼孔径为d=42mm,爆眼间距取a=500mm,光面层厚w=600mm,装药量为0.20~0.30kg/m3。
(b)全挖断面爆破施工方法(以深路堑深孔爆破为例)
Ⅰ.施工顺序:
首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟,然后再爆破剩余部分,即所谓“留靴”爆破,以防止路基上部山体爆破岩石向下滚落。
槽式堑沟宽度考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素,拟掘进5米宽堑沟。
Ⅱ.第一部分岩体爆破参数
①.炮孔直径d:
凿岩设备采用潜孔钻,拟采用d=100mm,W=3.50m,a=2.8m,b=2.0m。
装药高度按孔深的1/3进行控制。
炮眼按梅花形布置,炮孔用岩粉或粘土全堵。
②.布孔方式微差间隔确定,布孔采用等三角形布置,以利于炸药能量均匀作用于岩石,实现理想的破碎效果。
首先起爆靠山体上部一侧,为后爆破孔提供自由面。
布孔及微差起爆顺序有利于控制爆堆前移方向,改善破碎效果,降低爆破震动。
根据我国的毫秒微差管系列,排间时间间隔采用25ms系列。
Ⅲ.第二部分岩体施工顺序
由于地形对爆破施工的影响,钻孔、施工爆破顺序必须考虑山体的坡度。
Ⅱ部分总体爆破施工顺序由上至下依次进行,每一部分以分为垂直深孔高梯段爆破和光面爆破。
垂直深孔高梯段爆破采用单排群孔电雷管起爆,先爆靠山坡上部一排炮孔,形成自由临空面,每一排用药量按起爆顺序较前排增加10~30%,但总量不超过孔深的2/3,炮孔用岩粉或粘土全部堵塞。
第一排炮孔用药量:
Q=k1aeHtWd=0.45×2.80×1.0×10.0×3.50=44.10(kg/孔)
Q─每孔用药量(kg);k1─统计资料,取k1=0.45kg/m3
a─炮孔间距(m),a=2.80m
e─炸药换算系数,e=1.0
Ht─开挖梯段高度,取H=10.0m
Wd─底盘最小抵抗线(m),取Wd=3.50(m)
如果工作面开阔可采用格式布孔,采用角微差起爆。
这种起爆方式,岩石抛掷距离比排间微差减少30%左右,大块率可下降到0.9%,并可大幅度降低地震效应。
(c)块径控制
若爆破出的石方用于填筑,必须进行块径控制,我们采用压碴法爆破和药孔装药二次爆破法进行施工。
①.压碴爆破
压碴爆破即在施爆岩体前面依次留下2~4米厚前次爆破的岩碴,以阻止施爆岩体前移,使岩体充分破碎。
②.药孔装药“二次爆破”
对于爆破产生的过大石块,进行二次破碎爆破。
二次爆破的炮孔位置、深度均要适应大块石的形状。
当石块很大时,可能要钻几个孔,才可充分均匀分配药量进行起爆,炮孔直径d=42mm,其耗药量按0.03kg/m3进行控制。
(d)石渣清运及石质路床顶面施工
石渣装运采用挖掘机、装载机配合自卸汽车施工。
清渣时,应随时观察坡面的稳定情况,不论何种情况严禁坡面掏挖。
当开挖至设计标高以上15cm时,应停止爆破开挖,改用人工配合风镐开挖,破碎砂岩开挖至路床顶面以下15cm,并以最大粒径不超过7.5cm,有适当级配的砂石混合料填平至碾压密实稳固,表面应符合规范要求的路拱平整度。
强风化砂岩开挖至路床顶面以下50cm,经过改的路基填料封面,以避免大气、雨水对砂岩的浸蚀,降低砂岩作为基底的承载力。
施工时应准备好足够的经监理工程师认可的封面填料,选择晴朗的天气进行突击施工。
采用流水作业(开挖→整平→回填→压实)一气呵成。
路床底部30-80cm的范围内必须为新鲜岩层,避免超挖、扰动、以及受水浸泡,以免岩层被破坏。
石质路床顶面施工,采用密集小型排炮施工,炮孔径为d=50mm,炮眼底标高宜低于路床顶面标高10~15cm,装药时,在孔底留5~10cm空眼,药量按浅孔松动爆破法计。
选用Q=5.36(kg/孔),孔形布置梅花形。
(4)施工注意事项
①提高爆破效果:
选用空心炮,炮眼底部设一段不装药的空心炮孔;
炮孔底部或中部装一部分石子或木棍,根据实地岩性情况,不断优化炮孔参数,加强孔底爆破作用。
②严格履行安全操作规程
a.严格遵守《爆破安全规程》GB6722-86;
b.边坡上预留岩坎,阻挡高切方岩石滚落;
c.采用密眼少药爆破,减少大块率;
d.采用毫秒导爆管分段,减少震动,控制岩石滚落;
e.在危险地段的山坡下开挖集石坑,利用挖出的土石在坑外侧筑挡石坝;
f.陡坎上作业人员必须系安全绳,穿软底鞋;
g.配备专职安全员,负责安全教育,检查、督促和对外警戒和联络;
h.加强安全教育,所有操作人员和技术人员,必须经过工程技术部组织的安全技术培训;
i.高压电线的防护采用编织袋装土覆盖。
2.3.2.3主要技术措施
2.3.2.3.1技术措施
⑴路堑开挖前,首先进行排水设施施工。
作好天沟、截水沟,并做好防渗工作,保证边坡稳定。
⑵开挖过程中经常检查边坡位置,防止边坡部位超挖和欠挖;边坡部位预留厚度不小于20cm土层,采用人工配合机械进行边坡修整,并紧跟开挖进行;施工中及时测量,开挖至边坡平台时,预留不小于20cm保护土层,待人工施做平台及其上截水沟时开挖,表面做成向外侧4%的排水坡。
⑶防护紧跟开挖,随挖随护。
刷坡修整随时检查堑坡坡度,避免二次刷坡造成不必要的浪费。
坡面坑穴、凹槽中的杂物清理后,嵌补平整。
⑶当开挖接近路堑换填底面设计标高时,及时测量开挖面标高,当路堑开挖至基床底层上部的设计标高时,核查地质是否与设计资料相符,如设计与现场不符等技术问题,及时与相关单位联系解决;如与设计资料相符,按设计和规范要求进行地基处理施工。
⑸弃土场设置应符合国家及地方环保要求。
弃土至弃土场后,用推土机推平后,大致碾压平整,使之整齐、美观、稳定,周围砌筑防护设施,确保弃土堆周围及其上排水畅通,不对周围的建筑物、水源及其它任何设施产生干扰或损坏。
2.3.2.3.2注意事项
⑴对坡面中出现的坑穴、凹槽杂物进行清理,嵌补平整。
路堑较高时按设计做出平台位置,路堑平台做成一定坡度,确保不积水。
⑵黄土路堑坡顶至相当于边坡高度再加5m距离内的地面坑洼进行填平,以确保路堑边坡的稳定。
⑶施工中保持坡面平整,严禁乱挖。
若路堑边坡有变形迹象,不可随便刷方,立即研究对策、采取措施。
2.3.2.3.3路堑施工质量控制
路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通。
路堑基床换填宽度、深度必须满足设计要求。
边坡坡面应平整且稳定无隐患,局部凹凸差不大于15cm。
边坡防护封闭无变形、开裂。
刷坡修整随时检查堑坡坡度,路堑开挖边坡坡率不得偏陡。
路堑开挖至设计标高后,应核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况,当与设计不符时,应提出变更设计。
路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台位置、宽度允许偏差符合设计及规范要求。
路堑开挖应自上而下纵向、水平分层开挖,严掏底开挖。
膨胀土、黄土路堑不应在雨季施工,基底换填、边坡防护封闭应与开挖紧密衔接。
当不能紧跟开挖防护时,应预留最度不小于50cm的保护层。
设有支挡结构的路堑边坡应当分段开挖、分段施工。
如防护不能紧跟完成的,应预留最度不小于50cm的保护层。
石质路堑开挖采用松动爆破,严禁采用峒室爆破。
石质边坡坡面采用光面或预裂爆破开挖
爆破不得导致路堑各部和相邻建筑物的损伤的隐患。
2.3.2.4资料的填写
路堑开挖施工沿线路纵向连续路堑长度每200m或≤200m的单个工点为一个检验批。
开挖至设计标高后每一检验批填写《路堑开挖及边坡质量验收记录表》。
三、路堑施工验收标准
主控项目
1、采用机械开挖或光面、预裂爆破应保证开挖面完整平顺、无危石和坑穴。
边坡坡面应平整且稳定无隐患,局部凹凸差不大于15cm边坡防护无变形、开裂。
检验数量:
沿路纵向每100m施工单位抽样检验5处,监理单位平行检验2处。
检验方法:
观察、尺量。
2、石质路堑采用爆破法开挖应严格控制用药量,爆破不得造成路堑边坡隐患和对相邻建筑物的损伤或隐患。
检验数量:
施工单位、监理单位全部检验。
检验方法:
对照爆破设计文件核对各项爆破参数装药量。
3、路堑开挖边坡坡率不得偏陡。
检验数量:
沿线路纵向每50m单侧边坡施工单位抽样检验8点(上、下部各4点),监理单位平行检验4点(上、下部各2点)。
检验方法:
吊线尺量计算或坡度尺量。
4、路堑开挖至设计标高后,应核对路基面和边坡的水文地质和工种地质情况,当与设计不符时,应提出变更设计。
检验数量:
施工单位、监理单位全部检验,当与设计不符时,勘察设计单位现场确认。
检验方法:
对照设计文件核对并详细记录。
一般项目
路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工的允许偏差,检验数量及方法应符合下表规定
路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
变坡点位置
±100mm
沿线路纵向每100m单侧边坡各抽样检验6点
水准仪测或尺量
2
平台位置
±100mm
水准仪测或尺量
3
平台宽度
±50mm
尺量
注:
变坡点按路肩以上高度计,平台位置以平台顶面标高计。
四、安全、环保、文明施工要求
1、安全施工要求
1.1认真贯彻“预防为主、安全第一”的方针,把安全工作为头等大事来抓,确实做到“安全高于一切,责任重于泰山”,坚持“管生产必须管安全”和“谁主管谁负责”的原则。
确实做到安全施工。
1.2加强安全施工管理机构:
项目经理部成立以项目经理为组长的安全生产领导小组;队长全面负责安全工作。
1.3建立安全生产管理制度。
每周应开交班会,对本周安全情况进行总结,对出现的安全隐患进行分析,提出往后施工中应注意的事项。
在施工过程中进行定期不定期的检查,及时消除安全隐患。
1.4建立安全生产责任制,将责任明确到人。
举办安全生产教育活动、意识到安全生产的重要性。
1.5所有进入施工现场的施工人员必须配戴安全帽。
1.6作业人员不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底易滑鞋进入施工现场。
1.7施工现场设置“施工重地,非施工人员严禁进入”的警示牌,作业现场必须有安全施工责任牌。
施工现场设立安全标志,危险地区必须悬挂“危险”或者“禁止通行”“严禁烟火”等标志,夜间设红灯示警。
1.8夜间施工必须有充足的灯火照明。
1.9禁止酒后作业。
1.10所有进场施工的机械设备必须持有出厂合格证,机械操作手必须持有特种操作人员上岗证件。
1.11现场施工用电严格采用三级配电、两级保护,电缆采用五芯电缆,做到一机、一闸、一箱、一漏。
1.12各种机械的操作人员及机动车辆驾驶人员,必须经劳动部门专业培训和考试并取得合格证书,方准独立操作。
1.13与公路的交叉应设立标志。
1.14路堑开挖时,应经常注意坡面的稳定。
每天开工前、收工前应对坡面、坡顶附近进行检查,如发现有裂缝和坍方的迹象或有危石,危土时应立即处理,凡不能处理且对施工安全有威胁时,应暂时停工,并报告上级处理。
1.15在高于3m的坡面上作业,必须率安全绳。
严禁在同一安全桩上拴几根安全绳和在一根安全绳上拴几个人。
在路堑内作业,必须戴安全帽。
1.16开挖作业应与装、运作业面错开,严禁上下重叠作业。
1.17边坡开挖中好遇到地下水出露,应采取临时排水措施后方可继续开挖。
1.18弃土应保证路堑边坡和弃土堆的自身稳定,其位置与高度,一般应根据地形并考虑对附近建筑物以及农田、水利、河道、交通的安全影响,在采取措施后方能弃土。
1.19机械施工过程中,为保证机械运行的安全,场地必须平整,并在边缘位置设置安全标杆。
1.20油库应设在远离居民区、耕种区的荒地上。
由专人负责看守,并配备好灭火器,设好安全警示标志。
2、环保施工要求
2.1施工便道途经村庄等人口积聚区时,运输车辆严禁鸣笛。
施工期间的噪声控制除满足GB12523-1990《建筑施工场界噪声限值》和《工业企业噪声卫生标准》外,还应合理安排工作人员轮流操作机械,穿插安排低噪音工作,减少接触高噪音时间,并应配备耳塞,同时注意机械保养,降低噪音的声级水平。
2.2施工场地和运输道路产生的扬尘,应尽可能防止对生产人员和其他人造成危害,必要的地点用洒水车洒水降尘
2.3施工现场垃圾不得随意丢弃。
2.4施工机械产生的废油不倒入水中,对于受污染的场地及时进行清理。
2.5加强机械设备的维修保养和达标活动,减少机械废气、排烟对空气环境的污染。
2.6施工现场内道路平整、顺畅,排水良好,不对当地的农田、水系造成冲刷和淤积。
2.7施工现场的生活垃圾,应集中堆放,除部分用于农作物作肥料使用外,定期深埋、填坑,平整土地。
2.8清理场地的废料和土石方工程的废方处理,不得影响排灌系统及农田水利设施。
2.9施工期间爱护环境,保护绿化,保护好已成建筑物、路面,不损坏、不污染,完工时彻底清场,恢复原有道路、设施,并将工地及周围环境清理整洁,做到工完、料清、场地洁净,
2.10作业场地及运输车辆及时清扫、冲洗,保证场地及车辆的清洁。
2.11严禁在场地内燃烧各种垃圾及废弃物。
2.12临时施工场地排水设施,施工完成后,恢复植草绿化。
3、文明施工要求
3.1合理布置场地,材料堆放整齐,整洁有序,标识牌及宣传标语牌统筹设置。
3.2各种资料填写准确、及时、规范、收集齐全,归档有序。
3.3施工场地标牌醒目,各种规章制度健全。
3.4挂牌上岗,统一服装,精神饱满,遵守劳动纪律。
3.5做到施工文明,言行文明,处理好各种关系。
3.6所有施工人员及管理人员一律配带标识身份或工种的证牌。
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