路基土石方工程施工方案

一、施工準備
1、交接線路中樁,復核GPS點,進行路線貫通測量,內容包括導線、中線及高程的復測,水平點的復查與增設,橫斷面的測量與繪制等,然后送交監理工程師核查,核對無誤后進行現場放樣測量,放出路基中樁、邊樁,并標注路基挖填高度,以及取土坑、借土場、棄土場等的具體位置,并提交監理工程師檢查批準。
2、填料試驗:取土場的填料取有代表性的土樣進行試驗,試驗方法按《公路土工試驗規程》(JTJ051-93)執行。試驗項目如下:
(1)液限;
(2)塑限;
(3)顆粒大小分析試驗;
(4)含水量試驗;
(5)土的承載比試驗(CBR)值;
(6)有機質含量試驗;
(7)易溶鹽含量試驗。
把調查和試驗結果以書面形式報告監理工程師備案。如所調查和試驗的結果與圖紙資料不符時,提出解決方案報監理工程師審批。
3、調查施工范圍內的地質、水文、障礙物、文物古跡的詳細情況。
4、調查沿線電纜、光纜及管線位置、埋深,按設計要求進行改移或埋設明顯標志。
5、修建臨時排水設施,做到永臨結合,以保證施工場地處于良好的排水狀態。
6、場地清理:施工前將路基用地范圍內的樹木,灌木、垃圾、有機物殘渣及原地面以下10-20cm內的草皮和表土清除。對妨礙視線、影響行車的樹木、灌木叢等進行砍伐或移植及清理。將樹根全部挖除,清除的垃圾由裝載機配備汽車運至指定堆放區,場地清除完后全面進行填前碾壓,使密實度達到設計要求。
7、拆除工程:根據現場的實際情況、施工、交通需要,制定確實可行的拆除方案,經監理工程師批準后,按設計和規范要求進行拆除工作,拆除一些鋼筋砼結構物、磚石砌體結構物、攔水壩、急流槽等。
8、規化作業程序、機械作業路線,做好土石方調配方案。
二、鋪筑試驗段
開工前,在熟悉設計文件的基礎上,進行現場核對和施工調查,按照有關規定進行試驗后,把試驗結果以書面形式報告監理工程師,待監理工程師審批后,按照監理工程師給定的各種土質參數如:松鋪系數,壓實厚度等,根據不同的地質條件,分別選擇有代表性的路段,鋪筑面積不小于20m×20m作為試驗段,試驗時記錄:壓實設備的類型、最佳組合方式;碾壓遍數及碾壓速度、工序;每層材料的含水量等。繪制填料厚度、含水量、壓實方法、壓實遍數與設計指標相關的規律曲線,確定施工最佳參數。在現場試驗時直到該種填料達到規定的壓實度,各種質量檢查達到標準為止。將試驗結果報監理工程師批準后,確定標準化施工工藝以指導施工。施工過程中如填料、壓實機械發生變化時,重新做試驗,取得準確參數。
三、施工方法
(一)施工原則
施工時,按照《公路路基施工技術規范》(JTJ033-95)組織安排。
1、路基施工,集中力量連續快速施工,分段完成;
2、冬季施工時,不安排路基填筑施工,雨季盡量不進行路基填筑施工。
3、作好截防排水措施,填筑面橫向設置3%左右流水坡度,雨前碾壓,路堤兩側做好排水溝及坡面防護;
4、對施工用水、生活用水嚴格管理,防止地表水滲入和沖刷邊坡。
(二)路堤填筑
1、填土路基
施工中采取橫斷面全寬、縱向分層填筑方法施工。填料采用挖掘機配合自卸汽車運輸,推土機、平地機進行攤鋪,分層填筑,振動壓路機碾壓。按“四區段、八流程”作業法組織各項作業均衡進行,合理安排施工順序、工序進度和關鍵工序的作業循環,做到挖、裝、運、卸、壓實等工序緊密銜接連續作業,盡量避免施工干擾,做到路基施工的正規化、標準化。
詳見《路基填筑施工工藝框圖》
(1)填方路基按路基平行線分層控制填土標高,分層進行平行攤鋪,保證路基壓實度。每層填料鋪設的寬度每側超出路堤設計寬度的30cm,以保證修整路基邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實度。不同土質的填料分層填筑,且盡量減少層數,每種填料層總厚不得小于50cm,路堤填筑至路床頂面最后一層的壓實層厚度不小于10cm。
(2)路基填土高度小80cm(包括零填)時,對于原地清理與挖除之后的土質基底,將表面翻松深30cm,然后整平壓實,其壓實度不小于95%。路基填土高度(不包括路面厚度)大于80cm時,路堤基底整平處理并在填筑前進行碾壓,其壓實度不小于90%。
(3)地面自然橫坡或縱坡陡于1:5時,將原地面挖成臺階,臺階寬度不小于1m,用小型夯實機具加以夯實。臺階頂作2%的內傾斜坡,且臺階保持無水。
(4)加寬舊路堤時,沿舊路堤邊坡挖成內傾2%、高1m、寬2m的臺階。所用填料與舊路堤相同或選用透水性較好的材料。
(5)路基填筑分幾個作業段施工時,兩個相鄰段交接處不在同一時間填筑,則先填段按1:1坡度分層留臺階;如兩段同時施工,則分層相互交疊銜接,其搭接長度不小于2m。
(6)用透水性較小的土填筑路堤時,將含水量控制在最佳含水量±2%范圍內,當填筑路堤下層時,其頂部做成4%的雙向橫坡,填筑上層時,不覆蓋在由透水性較好的土質所填筑的下層邊坡上。
(7)路基填土要求灑水至最佳含水量碾壓,對路基填土的土質嚴格按設計要求取用,對土質不滿足CBR值要求的進行換填,在指定的取土場取土進行路基填筑。
(8)填方高度小于8米時邊坡率為1:1.5,大于8米時,每8米設2米寬的護坡道,邊坡率為1:1.5。
(9)雨季填筑路堤時,保證隨挖、隨運、隨填、隨壓,每層填土表面筑成2~3%的橫坡,并在雨前和收工前將鋪填的松土碾壓密實。
(10)零填頂面以下0-30cm范圍內的壓密度,不小于95%。如果不符合要求,翻松再壓實,使壓實度達到規定的要求。
(11)舊路改造主要利用舊路路段,填方段根據舊路基填土及病害和程度不同采用不同的工程措施,密實度及CBR值達不到要求的段落,將舊路基按要求部分挖除,并換填CBR值滿足要求的填料;有層間水的挖方段落,底基層以下換填60cm砂礫墊層并設盲溝;土質不良地段,將舊路基全部挖除,然后填筑滿足CBR值的填料。
2、填石路堤
(1)修筑填石路堤,將石塊逐層水平填筑,分層厚度不大于50cm。石塊最大粒徑不得超過壓實厚度的2/3,大面向下擺放平穩,緊密靠攏,所有縫隙填以小石塊或石屑,在填筑的同時,邊坡用硬質石料碼砌,厚度不小于1m,在路床頂面以下50cm的范圍內鋪填有適當級配的砂石料,最大粒徑不超過10cm。超粒徑石料應進行破碎使填料顆粒符合要求。
(2)填石路堤使用振動壓路機分層灑水壓實,壓實時繼續用小石塊或石屑填縫,直到壓實層頂面穩定,不再下沉(無輪跡)、石塊緊密、表面平整為止。
(3)施工中壓實度由現場試驗確定的壓實遍數控制。
3、路堤填筑時的注意事項:
(1)河溝路堤填土,連同護道在內一并分層填筑,可能受水浸淹部分的填料,應選用水穩性好的土料。
(2)路堤修筑范圍內,原地面的坑、洞、墓穴等,用原地的土或砂性土回填,并按規定進行壓實。
(3)路堤基底原狀土的強度不符合要求時,進行換填。
(4)路基施工中為防止雨水沖刷邊坡,在路基兩側20m左右做臨時泄水槽,槽底鋪塑料布,路肩做擋土埝,以利于雨水排出。
4、結構物處的回填施工
(1)進行結構物處回填施工時,配備專職質檢人員,增加自檢頻率,確保工程質量。
(2)結構物處的回填,回填時圬工強度的具體要求及回填時間,按《公路橋涵施工規范》(JTJ041-89)有關規定執行。
(3)回填材料選用透水性材料如砂礫、碎石、礦渣等,或半剛性材料等,填料的最大粒徑不超過5cm。臺背采用砂礫摻灰填筑,石灰劑量需根據試驗數據確定,其壓實度不小于JTJ051-93重型壓實標準確定的最大干容重的95%。
(4)涵背填土順線路方向長度,頂部距翼墻尾端不小于臺高加2m,底部距基礎內緣不小于2m,涵洞填土長度每側不小于2倍孔徑。
(5)結構物處的填土分層填筑:每層松鋪厚度不超過15cm。結構物處的壓實度從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均為95%。
(6)當工作面較大時用重型機械按規范操作碾壓,局部區域輔助小型夯實機具進行壓實。結構物處回填土分層壓實后隨機抽檢壓實度,壓實度不低于《技術規范》中規定值95%。
(7)臺背回填時,派專人負責,使用專門的機具掛牌劃線施工,每層填筑進行照相,并附檢測資料存檔。
(三)路塹開挖
1、土方開挖:
(1)施工前按圖恢復中線,復測斷面、測設出開挖邊線,并鑒定即有邊坡是否穩定,如不穩定,采取必要的加固防護措施。
(2)做好塹頂截排水,并隨時注意檢查。臨時排水設施與永久性排水設施相結合。
(3)土方開挖以機械為主,分段進行。每段自上而下分層開挖,并及時用人工配合挖掘機整刷邊坡,對不便機械施工的地段采用人力開挖。
(4)開挖過程中,派專人仔細調查開挖坡面穩定情況,發現問題及時加固處理,同時做好地下設備的調查和勘察工作。
(5)土方地段的路床頂面標高,考慮因壓實而產生的下沉量,其值由實驗確定。路床頂面以下30cm的壓實度不小于95%。
(6)加強測量控制,邊坡隨開挖隨成型,保持邊坡平順。
(7)冬季施工時,開工未挖完的土質路塹、基坑時,將開挖面表層翻松30-40cm,耙平作為保溫層防凍;已開挖完的,表層預覆松土或草袋上覆松土,待繼續施工時再清除。土方開挖完畢,立即施工上部結構,防止基底凍結;如有工藝間歇,按冬季防護辦法處理。凍土的一次松碎量,應根據挖去能力和氣候條件確定,連續挖掘清除,隨挖隨運,避免重新凍結。基坑回填作好土質保溫,防止地基周邊和基坑四周的土受凍。
(8)雨季開挖土路塹時,分層進行開挖,每層底面設大于1%的縱坡,挖方邊坡沿邊坡預留30cm厚,待雨后再整修到設計邊坡線,開挖路塹在距基頂面30cm時停止開挖,待雨季后再挖到設計標高。
(9)土方開挖時,對地下管線、纜線、文物古跡和其他構造物做好妥善保護。
(10)在居民區附近開挖土方時,采取有效措施保證居民及施工人員的安全,并為附近居民的生活提供有效的臨時便道或便橋。
2、石方開挖
依據設計圖紙,根據取土場距離既有線及居民區位置的遠近,石方開挖采用兩種方法。
(1)取土場距離既有線和居民區較遠時,石方爆破作業以小型及臺階法松動爆破為主,邊坡地段預留2-3米采用光面爆破。石方路塹的路床頂面標高必須符合設計圖紙要求,高出部分輔以人工鑿平。超挖部分按監理工程師批準的填料,回填并碾壓密實穩固。
①爆破施工
a、開鑿作業面,清除地表雜物和覆蓋土層。
b、布孔:根據設計要求放出開挖輪廓線和各炮孔孔位,并予以編號,插木牌逐孔寫明孔深、孔徑、傾斜角方向及大小。
c、鉆孔:鉆孔是爆破質量好環的重要一環,嚴格按爆破設計的位置、方向、角度進行鉆孔,先慢后快。鉆孔過程中,必須仔細操作,嚴防卡鉆、欠鉆、漏鉆和錯鉆。裝藥前必須檢查孔位、深度、傾角是否符合設計要求,孔內有無堵塞、孔壁是否有石塊以及孔內有無積水。如發現孔位和深度不符合設計要求時,進行補孔或透孔。嚴禁少打眼,多裝藥。清除孔口周圍的碎石、雜物,對于孔口巖石破碎不穩固段,進行維護,避免孔口形成喇叭狀。鉆孔結束后封蓋孔口或設立標志。
d、裝藥:嚴格按設計的炸藥品種、規格及數量進行裝藥。
e、炮孔堵塞:炮孔堵塞長度大于最小抵抗線,堵塞材料采用2/3砂和1/3粘土堵塞。
f、爆破網路敷設:網路敷設前檢驗起爆器材的質量、數量、段別并編號、分類,嚴格按設計敷設網路敷設,嚴格遵守《爆破安全規程》中有關起爆方法的規定,網路經檢查確認完好,起爆點設在安全地帶。
g、起爆:網路檢測無誤,防護工程檢查無誤,各方警戒正常情況下在規定時間,指揮員即可命令起爆。起爆采用非電起爆。
h、安全檢查爆破完成間隔規定時間后,安全檢查無誤,即可進行機械施工。
i、總結分析:爆破后對爆破效果進行全面檢查,綜合評定各項技術指標是否合理,進一步確認已暴露巖石結構,產狀、地質構造、巖石物理力學性質,綜合分析巖石單位耗藥量,作好爆破記錄,聘請有經驗的爆破專家進行分析、總結,對下一循環爆破作業進行優化。
②保證安全、質量的技術措施
a、用塑料導爆管非電起爆技術,起爆系統不受雷電干擾,安全可靠。
b、采用微差爆破技術,改善破碎質量和控制爆破振動,在環境復雜的地段,為了確保附近的建筑設施不受振動的影響,采用孔內、孔外相合的微差起爆形式,做到孔與孔、排與排之間都有一定的時間間隔,最大限度地降低爆破振動,使爆區附近的建筑設施振動速度控制在國家爆破規定安全范圍內。
c、采用先進的爆破技術,對于石質堅硬,整體較好的巖石進行爆破時,應用寬距離爆破技術,通過增大孔距、減小排距,充分利用炸藥能量,在單孔爆破面積和單位耗藥量不變的情況下,可以改善破碎質量。
d、為了確保邊坡的穩定和平整度,除堅持采用光面爆破外,根據實際情況,適當增大邊坡保持層。在石質較差地段,進行深孔爆破時,要減小梯段高度,實行微差爆破,盡量減少爆破藥量和分段藥量,以免擾動山體。
e、從開始裝藥,即設置安全警戒,防止非作業人員進入現場。網路連接后,工作人員逐漸撤離,警戒員、防護人員在指定地點就位,實行區段臨時封閉,防止人、車等進入施爆區。
(2)當取土場距離既有線和居民區較近時,爆破斷面臨近既有線,安全施工要求高,難度大。為確保既有線行車安全,施工中采取淺孔松動爆破和雙層排架防護。
①爆破施工方法
a、雙層防護排架搭設
施工作業時在臨近既有線一側,按要求選擇適當位置鉆孔埋設φ32地錨,錨桿長度為1.5米,埋設深度為1米,間距為2米。排架立管套住地錨桿,縱向管距1米,前、后排管距40厘米,排架橫管間距2.0米,內側掛竹排,同時設剪刀撐、水平支撐桿。水平支撐桿設錨桿與邊坡錨固,錨桿長1.3米,埋設深為1米,間、排距為4米×4米,拉筋為φ12鋼絲繩。
開挖作業面的形成及爆破方法:將開挖斷面分成若干個梯形三角臺階,縱向從兩端向中間控爆,橫向臺階的工作面一般與線路方向形成60-70度夾角,以使最小抵抗線方向背離既有線方向。根據邊坡設計要求,光爆地段采取間隔裝藥、微差爆破等方法進行施工。
b、炮位覆蓋措施
炮孔覆蓋:購置廢舊車胎編制柔性炮被覆蓋于炮位上。這種覆蓋材料有較高的強度、彈性和韌性,不易折斷,并有一定的重量,不易被爆炸氣浪拋起,而且這種材料可反復使用、易修補、經濟實惠。要求膠皮炮被厚度不得小于1厘米,編織要嚴實,四面用鋼絲扎緊加固。
土袋覆蓋加壓:在柔性炮被上方加壓土袋,并對有可能出現危險滾石的地段加設鋼絲繩網或布魯克網防護,鋼絲繩網或布魯克網四周設錨桿拉緊。以防止滾石危及既有線行車安全。土袋均采用工地廢棄水泥編織袋裝土,嚴禁裝石子,以免飛石傷人。
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