基坑回填施工方案.docx
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基坑回填施工方案
第一章编制依据
(1)北京至石家庄客运专线新建铁路工程施工图石家庄六线隧道设计图纸(第一批)(铁道第三勘察设计院集团有限公司,2009.09,天津);
(2)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999,2003年版);
(3)《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003);
(4)《新建京石客运专线石家庄隧道工程实施性施工组织设计》;
(5)国家和铁道部现行相关施工规范、规程及验收标准。
第二章工程概况
2.1概述
石家庄六线隧道位于石家庄市桥东区既有京广铁路线东侧,自北向南纵穿石家庄市,北起石纺路,南至槐安大桥,全长4980m,明挖法施工区段在拱部(顶板)结构施工完毕、混凝土强度达到设计要求后回填土方至地面。
2.2设计概况
2.2.1回填设计说明
明挖隧道回填分两种区段:
拱顶标高低于地面标高和顶板高出地面部分。
拱顶低于地面标高区段:
包含主体结构与围护结构之间C15混凝土回填,拱与拱之间汇水部位三七灰土回填,拱顶至地面土方回填三种形式回填,如下图所示。
顶板高出地面标高区段:
包含拱顶土方回填和结构两侧放坡回填,如下图所示。
2.2.2石德便线处基坑回填
石德便线按《铁路路基设计规范》Ⅰ级铁路设计,基床由表层与底层组成,总厚度为2.5m。
其中基床表层为0.6m,基床底层为1.9m。
基床表层采用A组填料(砂类土除外),基床底层采用A、B组土回填,基床以下部位选用A、B、C组填料回填。
2.2.3隧道结构回填高度
各区段填土高度如下表2.1所示(以施工段落划分)。
表2.1各施工段填土高度统计表
序号
区段
里程范围
填土高度(m)
1
第1段
DK278+000~DK278+178
顶板以上1m
2
第2段
DK278+178~DK278+300
1~4
3
第4段
DK278+380~DK278+630
2~6.4
4
第5段
DK278+630~DK278+826
6.4~9
5
第6、7段
DK278+826~DK279+200
9~9.43
6
第8段
DK279+200~DK279+650
8.7~9.43
7
第9段
DK279+650~DK280+045
6.7~8.7
8
第16-1段
DK281+353~DK281+623
7~8
9
第16-2段
DK281+623~DK281+906
7~8
10
第17段
DK281+906~DK282+176
7~9
11
第19-1段
DK282+176~DK282+690
0.5~6.4
12
第19-2段
DK282+690~DK282+747
1~4
13
第20段
DK282+747~DK282+980
顶板以上1m
2.3回填施工重难点
⑴侧墙与围护结构间距0.8m,回填作业空间狭小,保证C15混凝土回填密实,确保回填施工时人员的安全是施工重点;
⑵在拱形结构上控制好填料质量,回填压实度是土方回填施工重点;
⑶根据区段划分,合理安排土方调配,保证场地内外土方运输道路的畅通是施工重点;
⑷做好雨季土方回填施工的防水、排水等防汛工作是土方回填施工的难点。
第三章施工部署
3.1组织机构
回填工程由中铁隧道集团新建京石客运专线石家庄隧道项目经理部组织施工,项目部下设工程管理部、质量管理部、经财部、设备物资部、安全环保部、综合部六部,一中心试验室。
回填施工由项目部各明挖架子队负责实施,对回填工程的质量、进度、安全等负直接责任。
现场组织机构见图3-1。
项目部
图3-1现场组织机构图
3.2总体回填方案
3.3.1试验段
选取100m回填段作为试验段,回填土使用前分别取样测定最大干密度和最佳含水量并做压实试验,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。
3.3.2正常段
通过试验段确定工艺参数后,分段进行回填施工。
结构强度达到设计强度的75%后,人工进行回填作业;结构强度达到100%后且人工回填至结构顶500mm以上时,方可采用机械进行回填。
3.3施工方法
⑴侧墙背后C15混凝土回填
沿土钉墙和桩间喷混凝土面安装圆形溜槽,通过溜槽分段、分层回填C15混凝土;
⑵三七灰土回填
按照体积比3:
7的比例采用消石灰和粘土人工拌制灰土,采用蛙式打夯机夯实,压实度采用环刀法试验检测;
⑶隧道结构上方土方回填
优先采用基坑内符合要求的土方作为填料。
隧道拱顶和顶板以上0.5m范围能回填粘性土,采用蛙式打夯机或小型夯机夯实,压实度采用环刀法试验检测;
0.5m以上至路面采用推土机摊铺,压路机压实。
压实度采用灌砂法试验检测,石德便线路基范围按《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)中要求检测。
3.4回填施工顺序
明挖隧道基坑回填按里程分段、竖向分层、自下而上组织流水施工,先进行侧墙背后C15混凝土回填,再进行拱与拱之间的三七灰土回填,最后进行拱顶以上土方回填,回填方向与隧道结构计划施工方向相同。
3.2工期目标
因为填土进度受结构进度制约,且待结构强度达到设计值后才允许回填,所以本方案对回填施工进度不予明确。
第四章施工准备
4.1技术准备
⑴工程部组织有关技术人员集中学习有关技术规范和工程图纸。
⑵逐层做好技术交底工作,让参与施工的所有人员明白设计意图,做到心中有数
⑶收集及整理与施工有关的技术资料。
4.2机械设备配备
施工机械分段配备,单工作面机械配备如下:
装运土方机械:
自卸汽车8台
压路机:
12t—15t两轮光轮压路机2台、1台小型压路机。
挖掘机:
1台。
推土机:
1台。
辅助机械:
蛙式打夯机或柴油打夯机6台;平头铁锹20把,手推车8辆
4.3材料准备
⑴提前选定符合要求的取土场,土方从取土场运入。
⑵材料要求:
砂性土或粘土,不得含有草、垃圾等有机物。
在防水层以上500㎜以内回填土采用透水性差的粘性土。
回填土使用前由中心试验室采用重型击实试验测定最大干密度和最佳含水量,并做压实试验,确定填料含水量控制范围,铺土厚度和压实密度及碾压遍数等确切参数。
土料含水量大致在最佳含水量附近,以保证顺利施工。
第五章施工工艺及验收标准
5.1侧墙背后C15混凝土回填
C15混凝土分层、分段回填,每次回填高度为两层锚索间距,回填长度27m(施工三组拱顶回填一次),采用溜槽浇筑。
施工工艺与主体结构混凝土工程施工相同。
5.2三七灰土回填
采用消石灰和粘土机械拌制三七灰土,蛙式打夯机夯实,环刀法试验检测压实度。
5.2.1施工流程
下一层循环
5.2.2施工工序
(1)基面清理
回填前须把顶板防水保护层上的杂物、垃圾等清理干净并排除所有积水。
(2)检验土质
回填前须检验土质及回填土含水率。
土料采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土,土内有机质含量不得超过5%,土料颗粒不应大于15mm;石灰应采用Ⅲ级以上新鲜的石灰,其颗粒不得大于5mm,且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质,也不得含有过多的水分。
(3)三七灰土拌制
采用体积比3:
7(石灰:
土),可采用挖掘机或装载机现场翻拌,使达到均匀,颜色一致,并适当控制含水量,现场以手握成团,两指轻捏即散为宜,如含水率偏高可采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施;如含水率偏低,可采用预先浇水润湿等措施。
如有球闭应打碎,要求随拌随用。
(4)分层铺土夯实
回填竖向分层,虚铺厚度30cm,纵向按50m分段,蛙式打夯机夯实;
里程方向回填接茬处留台阶,台阶宽度1m,高度不大于0.5m。
如下图所示。
打夯应一夯压半夯,夯夯相连,夯与夯之间重叠不小于1/3夯底宽度,纵横交叉,每层至少三遍。
首层施作验收合格后,进入下一层填土施工。
灰土应当日铺填夯压,铺好灰土不得隔日夯打。
夯实后的灰土30d内不得受水浸泡,并及时进行基坑回填,或在灰土表面作临时覆盖,避免日晒雨淋。
(5)质量控制
①施工前检查原材料,如灰土的土料、石灰以及配合比、灰土拌匀程度。
②施工过程中检查分层铺设厚度,分段施工时上下两层的搭接长度,夯实时加水量、夯压遍数等。
③每层施工结束后检查灰土的压实系数。
压实系数为土在施工时实际达到的干密度与室内采用击实试验得到的最大干密度之比。
采用环刀取样检测灰土的干密度,除以试验的最大干密度求得压实度。
灰土回填的质量验收标准如表5.1所示。
表5.1三七灰土质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
配合比
3:
7(体积比)
按拌合时的体积比
2
压实系数
87%
环刀法
一般项目
1
含水量(与要求的最佳含水量比较)
%
±2
烘干法
2
分层厚度偏差
mm
±50
水准仪
3
平整度
mm
≤15
2.5m长直尺量测
5.2.3环刀法试验:
① 试验步骤:
a按工程需要采取原质土或制备所需状态的扰动土样,然后整平两端,并在环刀内壁涂一薄层凡士林后,将刀口向下放在土样上。
b用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大于环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,至土样伸出环刀上部为止。
削去两端余土,使与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。
c擦净环刀外壁,称环刀与土合质量m1,准确至0.1g。
② 密度计算:
湿密度
干密度
式中:
ρ——湿密度,g/cm3;
m1——环刀与土合质量,g;
m2——环刀质量,g;
V——环刀体积,cm3;
ρd——干密度,g/cm3;
w——含水量,%。
③ 精密度和允许差:
本试验须进行二次平行测定,取其算术平均值,其平行差值不得大于0.03g/cm3。
④ 议器设备:
环刀、天平、修土刀、钢丝锯、凡士林等。
5.3拱顶(顶板)以上土方回填
优先采用基坑内符合要求的土方作为填料。
隧道拱顶和顶板以上0.5m范围能回填粘性土,采用蛙式打夯机或小型夯机夯实;0.5m以上至路面采用推土机摊铺,压路机压实。
5.3.1施工流程
下一循环回填
5.3.2施工工艺
⑴清理基面,检验土质,0.5m范围粘性土回填与三七灰土回填相同。
⑵分层填铺砂土
自卸汽车成堆卸土,推土机推平,每层的松铺厚度不大于35cm。
里程方向50m分段,分段处留接茬台阶,台阶宽度1m,高度不大于0.5m。
⑶分层碾压
(1)为保证填土压实的均匀性及密实度,避免碾轮下陷,提高碾压效率,在碾压机械碾压之前,推土机低速预压4~5遍,使表面平实,
(2)碾压机械压实填方时,控制行驶速度,不超过2km/h,同时控制压实遍数。
(3)压路机进行填方压实,采用“薄填、慢驶、多次”的方法;碾压方向从东西两边逐渐压向中间,碾轮每次重叠宽度约20~25cm,避免漏压。
运行中碾轮边距填方边缘应大于500mm,以防发生溜坡倾倒。
拱角、边坡边缘压实不到之处,辅以人力夯或小型夯实机具夯实。
压实密实度,除另有规定外,应压至轮子下沉量不超过1~2cm为度。
(4)平碾碾压一层完后,应用人工或推土机将表面拉毛。
土层表面太干时,应洒水湿润后,继续回填,以保证上、下层接合良好。
5.3.3灌砂法试验
① 试验步骤:
a在试验地点,选一块约40cm×40cm的平坦表面,并清理表面。
将基板放在此平坦表面上。
如此表面粗糙度较大,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上。
打开灌砂筒开关,让砂流放基板的中孔内,直到储砂筒内砂不再下流时关闭开关。
取下罐砂筒,并称筒内砂扩印质量,准确至1g。
b取走基板,将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净。
将基板放在清扫干净的表面上,沿基板中孔凿洞,洞的直径100mm。
在凿洞过程中,应注意不使凿出的试样丢失,并随时将凿松的材料取出,放在已知质量的塑料袋内,密封。
试洞的深度应等于碾压层厚度。
凿洞毕,称此塑料袋中全部试样质量,准确至1g。
减去已知塑料袋质量后,即为试样总质量。
c从挖出的全部试样中取有代表性的样品,放入铝盒中,测定其含水量。
样品数量:
对于细粒土,不少于100g;对于粒土,不少于500g。
d将基板安放在试洞上,将灌砂筒安放在基板中间,使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞。
打开灌砂筒开关,让砂流入试洞内。
关闭开关。
他细取走灌砂筒,称量筒内剩余砂的质量,准确至1g。
e如清扫干净的平坦换表面上,粗糙度不大,则不需放基板,将罐砂筒直接放在已挖好的试洞上。
打开筒的开关,让砂流入试洞内。
在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。
直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。
他细取走灌砂筒,称量筒内剩余砂的质量,准确至1g。
f取出试洞内的量砂,以备下次试验时再用。
若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应重新烘干,过筛,并放置一段时间,使其与空气的湿度达到平衡后再用。
g如试洞中有较大孔隙,量砂可以进入孔隙时,则应按试洞外形,松驰地放入一层柔软的纱布。
然后再进行灌砂工作。
② 密度计算:
灌砂质量mbmb=m1-m4-(m5-m6)
湿密度ρ
干密度
③ 试验所需仪器:
灌砂筒、金属标定罐、基板、玻璃板、饭盒、台秤、铝盒、天平、烘箱等。
5.4石德便线处基坑回填
石德铁路便线处基坑回填分基床以下部位回填、基床底层回填和基床表层回填三部分。
填筑、压实施工应符合下列规定:
(1)填料中的土块应打碎,填料的粒径不得大于填筑层厚度的2/3。
采用重型压实。
(2)摊铺压实应按四区段八流程作业方式作业。
碾压时,各区段交接处应重叠压实,纵向搭接长度不得小于2m,纵向行与行之间的轮迹重叠压实不小于0.3m,横向同层接头处重叠压实不小于1m,上下两层填筑接头应错开不小于3m。
(3)每层压实面应有不小于2%的横坡且平整,无积水,无明显碾压轮迹、无明显局部凹凸等现象。
(4)严禁雨天进行非渗水土的填筑作业。
5.5土料要求及含水量控制
5.5.1土质要求
因设计中未对填方料有具体要求,参照《地下铁道工程施工及验收规范》,回填土应符合以下规定:
(1)纯粘土、淤泥及有机质含量大于8%的腐植土不得用于回填;
(2)过湿土、冻土不得用于回填;
(3)大于150mm粒径的石块,不能用于填料。
5.5.2含水量控制
(1)填土土料含水量的大小,直接影响到夯实(碾压)质量,在夯实(碾压)前应先试验,以得到符合密实度要求条件下的最优含水量和最少夯实(或碾压)遍数。
各种土的最优含水量和最大密实度参考数值见表5.2。
粘性土料施工含水量与最优含水量之差可控制在-4%~+2%范围内。
⑵土料含水量一般以手握成团,落地开花为适宜。
当含水量过大,应采取翻松、晾干、风干、换土回填、掺入干土或其他吸水性材料等措施;如土料过干,则应预先洒水润湿。
⑶当含水量小时,亦可采取增加压实遍数或使用大功率压实机械等措施。
⑷在气候干燥时,须采取加速挖土、运土、平土和碾压过程,以减少土的水分散失。
⑸当填料为碎石类土(充填物为砂土)时,碾压前应充分洒水湿透,以提高压实效果。
表5.2土的最优含水量和最大干密度参考表
项次
土的种类
变动范围
最优含水量(%)(重量比)
最大干密度(t/m3)
1
砂土
8~12
1.80~1.88
2
粘土
19~23
1.58~1.70
3
粉质粘土
12~15
1.85~1.95
4
粉土
16~22
1.61~1.80
注:
1.表中土的最大干密度应以现场实际达到的数字为准;
2.一般性的回填,可不作此项测定。
5.6质量控制
5.6.1取样试验方法
⑴各类回填土使用前应分别对其取样,测定其最大干容重和最佳含水量并做压实试验,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。
⑵填筑时应严格控制填料含水量。
其碾压压密实度检测应符合,每层填筑按基坑长度,人工填土时每25m检测一组.机械填土时每50m检测一组,每组不应小于6个点,即顶板中部和两边各2点。
5.6.2验评标准
③每层施工结束后检查灰土的压实系数。
压实系数为土在施工时实际达到的干密度与室内采用击实试验得到的最大干密度之比。
采用环刀取样检测灰土的干密度,除以试验的最大干密度求得压实度。
⑴基坑回填碾压密实度值应符合《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999,2003年版)中的规定,不小于87%。
回填土的质量验收标准如表5.3所示。
表5.3回填土质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
压实系数
87%
环刀法或灌砂法
一般项目
1
含水量(与要求的最佳含水量比较)
%
±2
烘干法
2
分层厚度偏差
mm
±50
水准仪
3
平整度
mm
≤15
2.5m长直尺量测
⑵石德便线处基坑回填按照铁路路基设计要求验评;
层位
填料类别
压实指标
砾石类
碎石类
块石类
基床表层
压实系数K
-
-
-
地基系数K30
(MPa/m)
150
150
-
相对密度Dr
-
-
-
孔隙率n(%)
28
28
-
表5.4基床表层的压实标准
表5.5基床底层的压实标准
层位
填料类别压实指标
细粒土、
粉砂、改良土
砂类土(粉砂除外)
砾石类
碎石类
块石类
基床底层
压实系数K
0.91
-
-
-
-
地基系数K30
(MPa/m)
90
100
120
130
150
相对密度Dr
-
0.75
-
-
-
孔隙率n(%)
-
-
31
31
-
表5.6基床以下部位填料的压实标准
层位
填料类别
压实指标
细粒土和
粉砂、改良土
砂类土(粉砂除外)
砾石类
碎石类
块石类
不浸水部分
压实系数K
0.90
-
-
-
-
地基系数K30
(MPa/m)
80
80
110
120
130
相对密度Dr
-
0.7
-
-
-
孔隙率n(%)
-
-
32
32
-
注:
括号为砂类土(粉砂除外)、砾石类、碎石类、块石类中渗水土填料的压实标准。
5.7成品保护及质量问题处理
5.7.1成品保护
施工时注意保护隧道结构及防水层保护层,严禁碰撞,拱部两侧和顶部顶部500mm范围内应采用人工使用小型机具夯填。
5.7.2质量问题处理
⑴未按要求测定土的干土质量密度:
回填土每层都应测定压实后的干土质量密度,检验其密实度,符合设计要求后才能铺摊上层土。
试验报告要注明土料种类、试验土质量密度日期、试验结论及试验人员签字。
未达到设计要求部位应有处理方法和复验结果。
⑵回填土下沉:
因虚铺土超过规定厚度或压实不够遍数,甚至漏压,坑底有机物或落土等杂物清理不彻底等造成。
施工中认真执行规范规定,检查发现后及时纠正。
⑶回填土夯压不密实:
应在夯压前对干土适当洒水加以润湿;对湿土造成的“橡皮土”要挖出换土重填。
⑷填方应按设计要求预留沉降量,如设计无要求时,可根据工程性质、填方高度、填料种类、密实要求和地基情况等与监理单位共同确定(沉降量一般不超过填方高度3%)。
5.8施工注意事项
⑴铺土时严禁厚薄不均,或超厚现象。
⑵夜间施工时应合理安排施工顺序,要有足够照明设施,防止漏夯或夯实不够、铺填超厚等现象。
⑶基坑采用分段回填,在分段接茬处,已填土坡应挖台阶,其宽度不得小于1m,高度不得大于0.5m,夯压时,需在基坑两边或四周同时进行。
⑷基坑回填时,机械或机具不得碰撞防水保护层,防水保护层以上0.5m范围内应采用人工使用小型机具夯实。
⑸基坑雨季回填时应集中力量,分段施工,取、运、填、平、压应连续作业,雨前应及时压完已填土层并将表面压平后,做一定坡势。
雨中不得填筑非透水性土质。
⑹采用不同类土回填时应按土类有规则地分层铺填,将透水性大的土层放在透水性较小的土层之下,不得混填。
边坡不得用透水性较小的土封闭,以利水分排除基土稳定,防止填方内形成水囊。
第六章土方调配
根据工程分段情况和施工进度计划安排,土方回填优先采用基坑内符合要求的土方作为填料,各区段之间土方调配顺序见表6.1。
第七章质量保证措施
7.1实行创优目标管理,强化质量意识,确保工程质量。
7.2认真执行、实施质量保证体系,实行各架子队队长、技术主管质量负责制,施工技术员岗位责任制。
7.3施工前参与本工程施工的现场的施工技术人员、作业队长、班组长直至班组成员进行层层技术交底和质量交底,明确各道工序的施工要领及质量要求。
7.4在车行道范围内,必须符合相应道路路基密实度标准。
7.5试验报告要注明土料种类、试验土质量密度日期、试验结论及试验人员签字。
未达到设计要求部位应有处理方法和复验结果。
7.6技术资料管理归档必须做到及时、齐全、正确、规范。
表6.1各区段土方调配表
区段
里程范围
开挖剩余土方量(m3)
调配方向
回填需求土方量(m3)
第2-1段
DK278+000~DK278+178
6001
8838
第2-2段
DK278+178~DK278+300
0
13257
第4段
DK278+380~DK278+630
0
41211
第5段
DK278+630~DK278+826
145799
64022
第6、7段
DK278+826~DK279+200
72435
147132
第8段
DK279+200~DK279+650
0
158047
第9段
DK279+650~DK280+045
0
169794
第15、16-1段
DK281+265~DK281+623
193541
108842
第16-2段
DK281+623~DK281+906
214737
90906
第11段
DK281+906~DK282+176
199512
82509.3
第19段
DK282+176~DK282+690
345676
109644
第20-1段
DK282+690~DK282+747
125088
1200
第20-2段
DK282+747~DK282+980
112579
10800
合计
1415368
1006202.3
图例:
直接回填临时存土存土回填
第八章施工安全措施及文明施工保证措施
8.1施工安全管理措施
(1)所有特殊工种人员必须持证上岗。
(2)施工人员必须戴好安全帽及其他保护措施。
(3)由于施工过程中基坑内会有积水,施工人员必须穿绝缘鞋。
(4)施工现场必须有足够的照明设施和安全警示标志,保证夜间施工安全。
(5)回填前编制应急救援预案,并通过现场实际演练。
(6)基坑周边和坑内设置排水系统,防止雨水对坑壁冲刷,造成塌方,妥善处理生产、生活、施工用水。
(7)根据回填土方施工进度设置可靠、数量足够的安全上下通道。
基坑内设置逃生梯。
(8)抢险小组随时待命,以防突发事件发生。
(9)加强日常的安全检查工作,确保各类安全防护措施的可靠与完好,杜绝各类违章作业现象。
(10)加强安全生产管理力度,保证安全技术管理到位,加强安全技术交底的编制和教育,对外施队伍严格进行安全生产管理。
(11)监测数据要及时反馈,尤其是要对回填段结构拱部加强
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- 基坑 回填 施工 方案