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整理第二节路基工程
第二节路基工程施工方案、施工方法
TJ-1标段起点里程K0+681.9,终点里程DK390+865.344,正线长度390.183公里,其中路基91.22km(含站场内正线)。
路基土石方填筑1282.3万m3,渗水土20.5万m3,级配碎石156.2万m3,沥青混凝土3.97万m3;站场土石方899.3万m3,渗水土11.5万m3,级配碎石16.12万m3,沥青混凝土2.09万m3;软土路基处理共九种形式:
抛填石(片石)2480m3,填砂夹碎石垫层65.53万m3,CFG桩(φ=0.8m)663万m3,旋喷桩(φ=0.8m)2.83万m,水泥搅拌桩(φ=0.5m)121.5万m3,水泥土挤密桩(φ=0.5m)3.78万m,强夯38.2万m2,冲击碾压176.4万m2,堆载预压149.2万m3,溶洞注浆处理若干。
一、总体施工方案
1、施工顺序安排
为确保路基工程按时完成,保证铺架工程顺利进行,充分利用路基施工的最佳季节,各段路基工程组织平行流水作业施工。
在施工准备工作完成后,各段落相继展开土石方工程施工,路基基底处理、挖方和填方交叉平行作业,使挖方利用与移挖作填有序进行。
在填筑基床下路堤本体的同时进行碎石备料,为过渡段和基床表层级配碎石准备材料,为下步施工创造条件。
路堤施工作业顺序为基底加固处理→基床以下路堤填筑→基床底层填筑→路基整修→堆载预压(不少于12个月)→沉降稳定→基床表层级配碎石填筑。
路堑施工作业顺序为土石方开挖→基床底层以下处理→沉降稳定→基床表层级配碎石填筑。
施工顺序安排的原则:
⑴优先开工有软基处理、和堆载预压的路段,确保路基预留有足够的预压期;
⑵涵洞及通道工程优先施工,为路基填筑提供作业面;
⑶需为运梁提供道路的地段优先开工,确保箱梁的施工进度;
⑷挖方路段优先开工,以为施工便道和填方路段提供尽可能利用的填料;
⑸站场土石方施工在完成征地拆迁后,认真测算站场土石方调配,首先进行分段、分片地基加固处理施工,在整个站场范围内基底加固,土石方开挖、填筑作业平行作业。
在雨季,根据路基填料情况安排施工,非渗水土、软质岩石路堤填筑及土质路堑不安排施工。
⑹重点地段防护工程随工程进展及时施工,确保结构稳定。
⑺路基排水与基底处理同步进行,采取永临结合的方式,确保路基施工排水通畅。
⑻过渡段尽量在构筑物施工完成后立即进行,留足沉降观测期。
过渡段施工条件不成熟时,留好台阶,待条件成熟时再施工。
⑼隧道口的路堑尽量提前施工,为隧道施工提前进洞创造条件。
⑽天沟、吊沟、路堤坡脚侧沟等排水设施超前施工,尽早配套完善,尤其是天沟要先做,尽早排除施工场区的地表水,方便施工。
路基排水沟与相应段路基一同考虑施工。
在设有脚墙或排除地下水设施地段,先作好脚墙、排水设施。
2、施工进度安排
2.1.路基进度指标
路基进度指标见表3-2-1。
表3-2-1路基进度指标计算表
序号
机械名称
单机日产量
单机月产量(每月按25天计算)
1
CFG桩机
400m/d
8000~10000m
2
水泥搅拌桩机
175m/d
3500~4375m
3
旋喷桩机
200m/d
4000~5000m
4
水泥土挤密桩
400m/d
8000~10000m
5
注浆钻机
100m3/d
2000~2500m
6
锚索钻机
100m/d
2000~2500m
7
强夯设备
800㎡/d
16000~20000㎡
8
改良土拌合站
1500m3/d
30000~37500m3
9
自卸车
150m3/d
4000~4500m3
10
挖掘机
1000m3/d
20000~25000m3
11
装载机
1500m3/d
16000~37500m3
基床以下及基床填筑7天每层,基床表层1个月。
沉降稳定期不少于6个月。
2.2.路基工程工程节点工期
路基进度安排原则:
堆载预压期不少于12个月。
堆载预压地段作为运架梁通道的段落,其主体工程在架梁开始作业前不少于1个月完成。
需要作为运梁通道的路堤、路堑段,其主体工程在架梁作业前不少于1个月完成。
一般路基满足无碴轨道施工前6个月的沉降稳定期要求。
路基工程的各项节点工期如下:
开工2007年08月01日
施工准备2007年10月01日
软基加固2008年月日
土石方填筑200
土石方开挖20
堆载预压20
基床施工20
3、主要项目施工方案
路基工程由各工区工程队伍在施工准备后进行作业。
各工区内根据长大桥隧和大型土石方的分布,确定区间各工点,并修建各进点施工及运输便道,各自配备施工机械,按逐段铺开、逐段完工的原则,采取多个作业面平行作业。
路基工程主要项目施工方案见表3-2-2。
4、土石方调配
4.1.土石方调配原则及方法
本标段路基填挖的土石方调配依据设计调配要求,本着“就近移挖作填,减少运距,尽量使用满足填料要求的路堑、隧道弃土,少设取、弃土场,少占耕地、注意环保”的原则。
采取合理的运输方法,并按照“不同填料不得在同一层混填”的规定来进行调配,做到平衡、经济、合理。
根据路基工程数量的分布,结合工程现场踏勘了解的情况,本标段路基工程土质、软质岩挖方地段采用挖掘机挖装,装载机配合,自卸汽车运输的方式施工,将符合填料标准的部分运至利用地段作填方使用,多余及不符合标准的部分则运至弃土场;强风化石方路堑地段开挖尽量采用挖掘机挖装,对坚硬的石方路堑挖方则采用浅孔微差控制爆破、松动爆破的方式进行爆破,边坡采用光面爆破进行爆破,挖掘机和装载机进行挖装,自卸汽车运输。
表3-2-2路基工程主要施工方案简表
序号
项目名称
主要情况说明
1.
软基处理
黏性土、软土地基主要采用强夯、CFG桩、水泥搅拌桩、旋喷桩、水泥土挤密桩结构等。
区段内黏性土、软土地基分布广泛,施工前期优先安排进行软基处理,以尽可能地留足路基沉降稳定的时间。
2.
软土路基观测
为确保路堤施工的安全和稳定,控制施工填土速率,修正完善设计,预测沉降趋势及工后沉降量,确定放置或预压卸载时间,提供路基竣工验收的依据,必须对软土路基进行动态观测。
对一般的软土路基地段,布置一定数量、有代表性的观测点。
对软土层深厚、土质差、地质条件复杂、填土高的重要地段,埋设足够的仪器设备,布置一定数量观测断面,进行填筑的动态观测。
填筑前按设计要求,具体部署填土速率、预压时间、固结程度、沉降变形、稳定情况的预计,在施工中再根据动态观测的具体情况加以调整,做到在施工过程中心中有数,确保路堤的稳定安全,在填筑后能满足工后沉降的要求,并能按期完成。
软土地区大面积地基处理开工前,选择一个或几个有代表性的试验区,结合工程实际情况进行试验施工,根据试验区获得的资料,分析地基处理效果,填筑中应掌握的各项技术参数,与原设计预估值进行比较,对原设计作必要的修正,并指导全线的设计和施工。
3.
基床表层以下
根据设计及补勘的土质情况按照设计或变更规定进行严格的基底处理。
基底处理完成后,对地基进行检测,在其符合客运专线对地基一般要求及设计要求后,才可进行上部填料的填筑。
路堤填筑采取机械化施工作业,施工过程中做好设备的选型配套及各环节的配合工作,组织好土石方运输,使挖装、运输、摊铺、碾压各工序的作业连续、紧凑和互不干扰。
各工段或流程内只允许进行该段和流程的作业,不允许几种作业交叉进行。
每层填筑须按规定的方法和频度进行检测,达到要求后,方可进行下一层的填筑施工。
采取必要的路基加固措施控制工后沉降,同时根据各种土类压实试验所取得参数,设置填层厚度控制杆,严格控制碾压厚度和填土速率,加强碾压以确保施工质量。
4.
基床表层
基床表层采用级配碎石或级配砂砾石,机械施工。
级配碎石或级配砂砾石原材料直接购买,运至沿线的级配碎石或级配砂砾石拌和站,经破碎筛选后,通过现场试验最佳级配拌和后,运至工地分层摊铺、分层碾压。
级配碎石或级配砂砾石实行工厂化作业,采用稳定土拌和机。
各种规格矿料采用电脑控制电子计量,拌和站由专业技术人员分别对设备进行保养、调试、原材料和混合料进行跟踪控制和检测。
整个进料、拌和、出料过程为连续作业,通过配电箱和电脑进行操控,基本为机械化操作。
级配碎石或级配砂砾石成品经成品料仓放料门出来后,直接卸入运输车车斗内。
5.
过渡段
过渡段是路基工程与其它工程的衔接过渡部位,作为与过渡段衔接的桥台、涵洞等结构物均提前安排施工。
当桥台、涵洞施工及地基处理完成后,立即进行过渡段的填筑,以便加长过渡段静置自稳的时间,进一步减小工后沉降量。
为了保证过渡段填筑质量,原则上过渡段与相邻路堤应按水平分层同时填筑。
但确有困难不能同时施工的,为保证路基施工进度,采取在桥台后预留一定长度的路堤填筑段并做出台阶,待过渡段施工条件成熟后与过渡段一起施工。
过渡段填筑材料级配碎石或级配砂砾石应采用工厂化生产,粒径、级配及材质应符合要求。
6.
路堑开挖
根据工程数量、工期要求、机械配备情况和地质条件合理安排施工季节、开挖长度、开挖方式,充分准备,精心组织,集中力量进行机械化快速施工,做到“快开挖、早防护”,确保路堑工程质量。
路堑施工先做好堑顶截、排水,并随时注意检查,截、排水设施绘出详图,放线施工;堑顶为土质或含有软弱夹层岩石时,天沟及时铺砌或采取其它防渗措施,保证边坡稳定。
深路堑段施工分级开挖,分级防护。
在开挖路堑弃土地段前,提出弃土的施工方案,报有关单位批准后实施(该方案包括弃土的方式、调运方案、弃土的位置、弃土形式、坡脚加固处理方案、排水系统的布置及计划安排等)。
方案改变时,报批准单位复查。
用于种植的草皮,开挖前必须根据施工安排,将开挖区地表原有草皮铲取,移植保存,以便回植利用。
7.
路基附属
路基防护工程主要采用六边形空心块、拱形骨架护坡、M7.5浆砌片石护坡、孔窗式护坡、M7.5浆砌片石护墙等挡护。
进度上服从于路基施工需要,尽量安排在旱季施工。
其他绿色防护安排在适宜季节施工。
8.
路基相关附属
电缆槽、接触网支柱基础、声屏障基础、过轨钢管与综合接地设置等属于路基相关附属工程的一部分。
接触网支柱基础、声屏障基础等结构如果与路基同步施工,靠近结构物周围路基填料很难压实。
因此,这些结构在路基完成后再进行施工。
但为了不扰动路基结构,电缆槽采用切割机后开槽,接触网支柱基础与声屏障基础采取钻孔灌注桩工艺。
电缆槽、过轨钢管与综合接地设置与路基同步施工。
9.
站场
地基处理先行,且要大面积同时施工,缩短施工时间。
施工准备工作完成后,地基处理和加固优先安排施工,桥涵施工顺序结合土石方施工,采用多点平行作业,以不妨碍站场填筑施工为原则。
路基排水沟与相应段路基一同考虑施工,其中水沟先做,尽早排除站场的地表水,方便施工。
10.
路基变形监测
变形监测分四阶段:
一、路基填筑施工期间的监测,主要监测路基填土施工期间地基沉降以及路堤坡脚边桩位移;二、路基填土施工完成后,自然沉降期及放置期的变形监测,主要对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行监测,直到工后沉降评估满足无碴轨道铺设要求;三、铺设无碴轨道施工期的监测;四、铺设轨道后及试运营期的监测。
变形观测内容有:
路基面沉降监测、基底沉降监测、路堤本体沉降监测、过渡段不均匀变形监测,软土或松软土地基路堤地段的水平位移监测、桩网结构的加筋(土工格栅)应力、应变监测等。
监测采用埋设监测桩、沉降仪、沉降板等方法。
路基面监测点布置一般不大于20m。
路堤本体及路基基底变形监测点的布置在路基面监测点同一监测剖面上。
一般不大于60m,易产生不均匀沉降地段,监测剖面适当加密。
11.
路基工后沉降评价
路基施工至设计标高后,先持续监测不少于6个月的时间,根据监测数据,绘制
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