DK966+300DK966+604试验段路基施工方案.docx
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DK966+300DK966+604试验段路基施工方案
新建铁路格尔木至库尔勒线新疆段S2标
DK966+300~DK966+604路基首件工程施工方案
一、工程概况
1.1工程概况
本区段路基属于盐渍土风沙路基,试验段起讫里程:
DK966+300~DK966+604,全长304m,路基以填方形式通过,海拔827~839m,最大填土高度5.15m,地处塔里木盆地冲积平原,地形开阔,略有起伏,地表呈半固定沙丘,地表植被生长稀少;
本区段路基位于直线段内,线路纵坡为1‰,路基横坡为4%,路基顶面宽度7.8m,路基边坡坡率采用1:
1.75;
本区段路基地下水为第四系孔隙潜水,无地表天然径流,水位埋深在6.5~10米,含水层为细砂,根据水质报告,环境水对混凝土具有硫酸盐侵蚀性。
地震动峰值加速度0.05g;土壤最大冻结深度1.00m。
1.2编制范围
根据本区段路基段设计、路基地质情况,选择DK966+300~DK966+604段长304米进行路基填筑试验,该段全为盐渍土风沙路基,填筑宽度19.76m~24.82m。
本区段试验路基分为30cm厚盐渍土清除、重型碾压、C料换填、基床底层以下C料填筑、基床底层(AB料+C料)填筑、基床表层A料填筑、路基防护等施工阶段。
1.3编制依据
1、中国铁路总公司对本区段的批复文件,建设指挥部指导性施工组织设计及招、标文件要求的技术标准和要求。
2、现行国家颁布的铁路工程施工规范、操作规程和质量验评标准
《铁路路基施工规范》TB10414-2003
《铁路路基工程质量验收标准》B10414-2003
《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010
《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2009
3、设计院提供的新建铁路格尔木至库尔勒线(新疆段)路基通用图、路基诸表(S2标)、DK966+300~DK966+604段路基施工图(S2标)。
4、《格库铁路S2标总体实施性施工组织设计》及有关资料,试验室出具的相关试验报告。
5、施工现场踏勘、调查、咨询取得的资料。
二、施工总体部署
2.1施工部署概述
1、基底换填处理
基底盐渍土采用铲车清除,平地机打平,重型振动碾进行碾压;清除盐渍土利用自卸汽车运送至弃土场,铲车整平。
2、路基填筑
挖掘机挖装,自卸汽车运输,按放样宽度及松铺厚度控制卸土量,检查含水量,含水量适宜时推土机摊铺整平,松铺厚度及平整度符合要求后用压路机按规定碾压。
按以往施工经验,一般碾压三遍后开始检查压实度,之后每增加碾压一遍即检查一次压实度,直至达到要求的压实度标准。
2.2填料控制
填筑前首先放出线路中桩和填筑边线,每10m钉出边线木桩,为保证路基边缘的压实度,边线应比设计线每边宽出50cm;按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每10延长米范围内的卸土车数,以达到控制松铺厚度的目地。
2.3摊铺整平
本试验段中基底换填土、基床以下路堤及基床底层内部填料采用同一种填料;首先检查填料的含水量,当填料含水量与其最佳含水量之差不超过2%时立即予以摊铺整平,本次试验段按松铺厚度30~35cm分别进行试验。
填料的摊铺采用推土机,保证每一填层的平整度及层厚的均匀,摊平过程中不断用铁锹挖洞检查松铺厚度。
每一层填筑时均形成4%的人字形横坡;在相邻两区段上下两层填筑接头处错开不小于3m的距离。
2.4碾压
摊铺整平后,松铺厚度、平整度和含水量符合要求即开始碾压。
本试验段采用25T振动压路机1台,碾压时采取从两侧向中心的顺序,纵向进退式碾压,行与行轮迹重叠0.2~0.3cm,横向同层接头处重叠0.4~0.5m,相邻两区段纵向重叠1.0~1.5m,以保证无漏压、无死角,确保碾压的均匀性。
碾压方法为:
静压一遍,弱振碾压一遍,强振碾压2遍(同步检测结果定),弱振碾压一遍,最后再静压一遍消除轮迹。
即:
静压→弱振→强振→弱振→静压。
碾压行驶速度开始时用慢速(宜为2~3km/h),最大速度不超过4km/h。
2.5压实检测
试验过程中安排技术人员、检测人员记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及压实度检测等情况,整理出指导大面积路基填筑施工的总结报告。
试验段第一层达90%的压实度,经监理工程师检查同意后,在其上进行压实度为93%的压实试验,从而确定填料在适宜的含水量和合适的松铺厚时,不同吨位的压实机械达到90%、93%的压实度时相应的碾压遍数,最佳施工组织。
1、路基填料各部位压实标准
层位
填筑类别
压实指标
细粒土粉砂
砂类土(粉砂除外)
砾石类
碎石类
块石类
基
床
表
层
压实系数K
地基系数K30(MP/m)
150
150
相对密度Dr
孔隙率(n)
28
28
基
床
底
层
压实系数K
0.93
地基系数K30(MP/m)
100
100
120
130
150
相对密度Dr
0.75
孔隙率(n)
31
31
基
床
以
下
压实系数K
0.90
地基系数K30(MP/m)
80
80
110
120
130
相对密度Dr
0.7
孔隙率(n)
32
32
2、基床以下路堤质量标准
项次
检查项目
规定或允许偏差
检查方法和频率
1
纵断面高程
±50
每100m用水准仪等间距检查3个断面,左、中、右各1点
2
中线至边缘
±50
每100m用尺量等间距检查3个断面,左、右各1点
3
宽度
≥设计值
每100m用尺量等间距检查3个断面
4
横坡
±0.5%
每100m用尺量等间距检查3个断面
5
边坡
≤设计值的3%
用坡度尺每100m检查6点
6
平整度
15
每100m用2.5m直尺检查6点
3、基床表层质量标准及检测频率
项次
检查项目
规定或允许偏差
检查方法和频率
1
中线高程
±20mm
每100m用水准仪等间距检验3点
2
路肩高程(mm)
±20mm
每100m用水准仪等间距检验6点(左、右各3点)
3
中线至路肩边缘距离(mm)
路堤:
不小于设计值
每100m用尺量等间距检验3断面
4
宽度
不小于设计值
每100m用尺量等间距检验3断面
5
横坡
±0.5%
每100m用尺量等间距检验5断面
2.6试验段总结
1、对不同填层厚度,不同碾压编数的检测数据进行整理分析,绘出碾压遍数与K30值和孔隙率n值变化曲线关系图,确定出不同填层厚度的碾压遍数。
2、对不同填层厚度的合理碾压遍数进行技术经济分析比较,确定最优的填层厚度和碾压遍数。
3、将以上各种施工记录和检测数据加以归纳总结,写出试验报告,报监理单位和建设指挥部审查批准。
三、施工技术方案
3.1施工程序与工艺流程
路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工,由于本地气温高,多风,路基表层水分蒸发较快,所以各区段长度不能太长,控制在100m左右。
路基填筑区段示意图
3.2地基处理施工方案
3.2.1不良地质地段的处理
本试验段位于软弱路基盐渍土路段,清除地表下0.3m盐渍土,基底采用重型碾压处理,处理宽度至坡脚外侧3m。
然后换填C组填料,再进行路基的填筑,并将挖除的废料集中运至设计指定弃土场。
3.2.2地基处理
路基断面图
本区段路基基底采用重型碾压处理,碾压范围为路堤两侧坡脚以外3m。
拟采用22t推土机碾压和25T振动压路机碾压(砂路振动压路机行驶困难),碾压遍数根据现场地基承载力试验检测确定(每碾压一遍做一次试验检测,直至达到设计要求的地基承载力),碾压后地基承载力不小于120kPa。
3.2.3重型碾压施工方案
地基处理(风沙地区重型碾压)首件
工程起讫桩号为DK966+300~DK966+604,全长304米。
拟定试验方案如下:
⑴DK966+300~DK966+450段地基拟采用湿压法试验,地表进行分区段控制洒水量的方法进行碾压试验。
拟定不同洒水量试验方案
序号
起讫里程
长度(m)
洒水量(kg/㎡)
1
DK966+360~DK966+380
20
10
2
DK966+380~DK966+400
20
16
3
DK966+400~DK966+420
20
21
4
DK966+360~DK966+380
20
10
3.2.3.1施工工艺
⑴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,重型碾压的遍数,重型碾压及振动功率等参数,确定质量检测方法及评价标准。
⑵重型碾压采用重型振动压路机(25T),施工由地基处理范围两侧开始向中心碾压,碾压达到设计要求的密实度为止。
重型碾压次数根据设计要求的压实度和沉降量控制值来确定。
重型碾压的加固范围超出路基两侧坡脚外3m。
碾压时后轮重叠1/2轮印,后轮必须超过两段的接缝处。
重型碾压时均匀碾压。
碾压实前,检测最佳含水量过大应翻晒;过小时要及时对地基适量洒水,使水份充分渗透。
达到适宜含水量后重型碾压。
⑶按照设计图纸要求在原地面将重型碾压边界进行测量放样,并用石灰洒出压实边界线。
⑷施工前,按设计要求清理重型碾压处理范围表层盐渍土,并查看现场地质情况,做相关地质勘探,与设计图纸上的地质情况进行对比,若发现与设计不符及时上报监理、设计单位。
⑸场地平整完成后,进行重型碾压前的地面标高测量,检验土体的含水量。
当填料中含水量不够时,洒水进行调整,达到最佳含水值的±2%。
3.2.3.2重型碾压工艺流程
3.2.3.3具体施工方法
⑴清表
①首先由测量小组放出清表边线后由挖掘机对清表范围内原地面的植物、腐殖土、盐渍等进行清理,盐渍清除深度30cm。
⑵工艺方法
①DK966+300~DK966+360段地基进行推土机干压处理
②清表及盐渍土铲除合格后开始碾压,碾压采用25T压路机,碾压方式拟定为:
压路机碾压若干遍。
碾压速度控制为1.5Km/h。
自第1遍后开始进行地基承载力检测,直至达到120kPa,其碾压最大遍数不能超过3遍。
③DK966+360~DK966+420段地基进行湿压法。
⑶洒水
①按照第5.2条中拟定的方案进行洒水。
⑷碾压
①洒水完成后等待15~20分钟,开始碾压。
碾压采用25T压路机,碾压方式拟定为:
压路机碾压若干遍。
碾压速度1.5Km/h。
自第1遍后开始进行地基承载力检测,直至达到120kPa,其碾压最大遍数不能超过3遍。
3.2.4检测标准
1、地基承载力检测标准
序号
部位
压实指标
检测方法及数量
1
地基
地基承载力≥120kPa
K30
2、路堤填筑层压实质量的检验数量、检验方法
部位
检测部位
检验数量
检测方法及数量
地基处理
地表
纵向每25m内检查3个点,
K30
地表以下10cm处
纵向每25m内检查3个点,
K30
3.3路基基床以下路堤施工方案
3.3.1工艺试验方案
1、不同松铺厚度段落划分方案
序号
起讫里程
长度(m)
每层松铺厚度(cm)
1
DK966+300~DK966+400
100
30
2
DK966+400~DK966+500
100
33
3
DK966+500~DK966+604
104
35
2、不同含水率试验方案
序号
松铺厚度
需控制的含水率(与最优含水率偏差)
第一层
第二层
第三层
第四层
1
33
+0.5%
0
-0.5%
-1%
2
35
+0.5%
0
-0.5%
-1%
3.3.2施工方法
3.3.2.1基底验收
填筑施工前检查基底宽度及高程,重型碾压地基处理后检测地基承载力(地基承载力不小于120kPa),承载力试验检测合格后,先回填30cmC组料至坡脚外2m,经洒水碾压合格后方可进入下道工序。
3.3.2.2测量放样及上料控制
地基处理满足要求后,进行横断面全宽纵向水平分层填筑。
施工前通知测量小组采用全站仪放样确定铺设范围,确定边线,为便于厚度控制,必要时确定高程控制点。
填料运输摊铺与整平:
采用自卸汽车运输,为便于控制填料摊铺,运输前设置好卸料用的网格。
3.3.2.3填料平整
C组料填料摊铺由推土机进行初平,用水准仪控制摊铺厚度,再用人工配合平地机进行精平。
3.3.2.4洒水
碾压前,由试验人员检测填料的含水率后。
按照第1.5.2条中拟定的每层含水量的方案,计算洒水量。
每洒完一遍水后等待15分钟后,在进行检测,当填料含水量达到最佳含水量后进行碾压。
并详细记录每遍洒量的渗透深度及渗透时间。
3.3.2.5碾压
当填料厚度达到拟定的松铺值及含水量达到试验的最佳时开始碾压,碾压采用25T压路机,碾压方式拟定为:
第一遍静压稳料+静压与弱振相结合+最后一遍静压。
静压速度1.2Km/h,弱振速度2.0Km/h~2.5Km/h。
自第2遍后由现场试验员开始进行压实度检测,根据检测数据调整静压弱振组合方式以及碾压遍数,直至各项压实指标合格为止。
3.3.2.6检验签证
试验人员在取样或测试前检查填料是否复核要求,碾压区段是否压实均匀,填筑层厚是否超过规定厚度。
路基填土压实的质量检验随分层填筑碾压施工分层检测。
其中细粒土压实度检测采用环刀法,检验设备选用K30试验仪及灌沙桶、标准沙、电子秤等仪器,达到快速、准确检测的目的。
路基每层填筑压实质量经检验达到设计及验标规范要求后,并经监理工程师签认后方可进行下一层填筑施工,否则下达质量不合格通知单,重新压实,直到合格为止。
3.3.2.7整型
⑴路基整修包括路基面排水横坡,平整度,边坡等。
路基整修应按照设计结构尺寸进行,对于加宽部分应在整修阶段人工挂线清刷夯拍,路基整修应达到下表规定。
检查项目
允许偏差
频次
纵断高程(mm)
±50
每100m用水准仪检查5点
中线至边缘(mm)
≮50
每100m用经纬仪检查5点
宽度(mm)
≮设计值
每100m检查3处
横坡
±0.5%
每100m检查2个断面
边坡(偏陡量)
5%设计坡度
每100m检查3处
平整度(mm)
土质≯15
每100m用2.5m直尺检查10点
⑵刷坡程序:
放边线桩→顺坡开槽→钉边坡控制桩→挂线→人工清理→检查验收。
①测量人员进行边桩施工测,定出边坡控制桩位置,边桩间距10m,并钉好小木桩。
②现场工人利用铁揪和十字镐按照控制边桩位置,从坡顶按坡率顺坡开槽,直到坡脚位置。
③边坡开槽完成后,按照设计坡比进行坡率检查,合格后在坡脚钉小木桩,然后用白线挂在控制坡比的小木桩上作为人工清坡的依据。
④工人按照控制线从边桩近侧开始刷坡,然后从两侧向中间靠拢,对于边坡厚度较大的部位采用机械配合人工刷坡,先用机械刷除表层,为防止机械扰动边坡填料,应注意预留20cm厚度采用人工清坡,禁止出现亏坡现场。
⑤边坡成型后按照设计要求和规范要求进行刷坡质量验收。
3.3.2.8土工格栅铺设
⑴本段土工格栅的铺设量相对比较频繁,一种是在填筑段基床底层表面通铺一层双向土工格栅;另一种是在路堤基床以下两侧边坡铺设双向土工格栅,格栅层间距0.6m,铺设宽度为3m。
在施工时重点控制好材料质量合格(延伸率为10%时抗拉强度≧25kN/m),位置准确,搭接宽度满足设计标准要求。
⑵在路基平整后,将土工格栅按设计幅宽沿边线纵向铺开,每次展铺长度100~300m,可用人力牵引展铺,展铺后严禁非作业设备在其上行驶。
⑶土工格栅拉紧张平,为防止被风掀起,可在边缘搭接处撒少许C组料或天然砂砾压住。
⑷相邻两幅土工格栅,搭接宽度大于或等于设计要求,并用尼龙绳每隔2m做一绑扎。
⑸土工格栅铺设的桩号位置、宽度、距路基边坡的距离、间距严格按设计执行。
⑹对铺好的土工格栅在当日用设计要求的C组料或AB组料覆盖。
⑺施工期间,现场未用完的土工合成材料及时收回库房存放,以防止日照时间过长造成老化。
3.3.3检测标准
1、基床以下路堤压实标准
序号
部位
填料类别压实指标
粉砂
1
基床以下
压实系数K
0.9
地基系数K30(MPa/m)
80
2、路堤填筑层压实质量的检验数量、检验方法
部位
填料种类
检验数量
检验方法
基床以下路堤
C组料
每层纵向每100m检查2个断面4点,距路基边缘2m处2点、中间2点,
K30平板载荷仪
每层沿纵向每100m等间距检查2个断面6点,每断面左、中、右各1点,左、右点距路基边缘1m处
灌砂法
路堤边坡
C组料
每100m等间距检查4点(距路基边缘0.5m处,每侧2点)
K30平板载荷仪、灌砂法
3、基床以下路堤顶面外形尺寸允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
高程
±50mm
2
中线至边缘距离
±50mm
3
宽度
不小于设计值
4
横坡
±0.5%
5
平整度
30mm
3.4路基基床底层施工方案
3.4.1工艺试验方案
首件工程(基床底层)起讫桩号为DK966+300~DK966+604,全长304米。
由于C组填料和A、B组填料的孔隙率与堆积密度不一样,其松铺系数也不同,所以考虑两种填料填筑时取不同的松铺厚度,确保碾压后填筑厚度一致。
3.4.2基床底层试验方案
3.4.2.1松铺厚度试验方案
序号
起讫里程
长度(m)
每层松铺厚度(cm)
C组填料
A、B组填料
1
DK966+300~DK966+604
304
35
33
根据施工经验拟定施工方案,经现场具体实施后,确定A、B料及C组填料的松铺系数后,根据《客货共线铁路路基工程施工技术指南》中第5.4.2条中规定:
基床底层分层的最大压实厚度不大于30cm,从第一层进行验证和调整。
3.4.2.2含水率试验方案
序号
松铺厚度
需控制的含水率(与最优含水率偏差)
第一层
第二层
第三层
第四层
1
拟定A、B料松铺厚度33cm
+0.5%
-0.5%
/
/
3.4.3施工方法
风沙路基施工工艺流程图
3.4.3.1放线及上料
基床底层以下路堤验收合格后,进行基床全幅水平分层填筑。
基床底层上料前,由现场技术员通知测量小组对路基进行测量放样,对中心桩进行控制桩栓桩,并用白灰洒出A、B料与C组填料的分界线。
填料采用挖掘机挖装、自卸车运输,采取“网格法”控制卸土量。
3.4.3.2填料平整
摊铺由推土机进行初平,再人工配合平地机进行精平与终平。
施工过程中现场技术员需用水平检测仪器进行有效控制松铺厚度与压实厚度。
基床底层摊铺方法:
⑴按照C组料边界线采取路堤基床以下施工方法对基床C组料进行填筑、摊铺碾压、洒水凉晒、碾压夯实、检验签证、边坡修整。
⑵在同层C组料填筑过程中应重点检查边坡坡率,保持与设计要求一致。
否则,重新派人工拉线进行修整,直至满足设计要求为止方可进行两侧包边A、B组料的填筑。
⑶内部C组料完成后,随后开始同层两侧的A、B组料填筑,同样遵循填筑、摊铺碾压、洒水凉晒、碾压夯实、检验签证、边坡修整等工序。
⑷重复基床底层C组料填筑方法,待同层C组料填筑完成后重复进行两侧的A、B组料填筑加固,直至1.9m厚基床底层全部填筑完成为止。
3.4.3.3洒水
路基填筑平整完毕后,由现场试验员检测平整后填料的含水率后。
按照第2.3.2条中拟定的各层含水率控制方案,计算出所需洒水量。
每洒完1遍水后,等待15~20分钟,再由现场试验员进行检测,根据检测数据进行调整洒水量,直到达到最佳含水量范围内后,进行下道工序。
3.4.3.4碾压
(1)基床底层碾压
当填料松铺厚度及含水率符合试验选定的参数时开始碾压,碾压顺序:
先两边,后中间的碾压方式进行。
碾压采用25T压路机,碾压方式拟定为:
第一遍静压稳料+静压与弱振相结合+最后一遍静压。
静压速度1.2Km/h,弱振速度2.0Km/h~2.5Km/h。
自第2遍后开始进行压实指标检测,根据检测数据调整静压弱振组合方式以及碾压遍数,直至各项压实指标合格为止。
3.4.3.5检验签证
同基床以下路堤
3.4.3.6整型
同基床以下路堤
3.4.3.7检测标准
1、基床压实检测标准
层位
填料类别
压实指标
细粒土、粉砂
砾石类
基床底层
压实系数k
0.93
-
地基系数k30(MPa/m)
100
120
相对密度Dr
-
-
孔隙率(n)
-
31
2、路堤填筑层压实质量的检验数量、检验方法
部位
填料种类
检验数量
检验方法
基床
范围
路堤
各类土
每层纵向每100m检查2个断面4点,距路基边缘2m处2点、中间2点,
K30平板载荷仪
粉砂、细粒土、砾石类
每层沿纵向每100m等间距检查2个断面6点,每断面左、中、右各1点,左、右点距路基边缘1m处
灌砂法
路堤
边坡
各类土
每100m等间距检查4点(距路基边缘0.5m处,每侧2点)
K30平板载荷仪、
灌砂法
3、基床底层顶面外形尺寸允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
高程
±20mm
2
中线至边缘距离
不小于设计值
3
宽度
不小于设计值
4
横坡
±0.5%
5
平整度
15mm
3.5路基表层施工方案
3.5.1技术要求
1、基床表层采用0.6cmA组填筑;填料采用远运A组料。
2、路基基床表层填料的颗粒粒径不大于150mm,或者摊铺厚度的2/3。
3、路基压实标准采用压实系数K和地基系数K30进行双控。
4、土工格栅材料严格按照设计图纸要求铺设。
3.5.2.2基底验收
基床以下路堤验收合格后,进行基床横断面全宽纵向水平分层填筑。
3.5.2.3土工格栅施工
基床底层顶部通铺一层双向聚乙烯塑料土工格栅,抗拉强度不少于25KN/m,延长率不大于10%。
铺设时不容许有褶皱,要拉紧。
铺设后为防止被风吹起可用填料先对边角压住。
铺设土工格栅时,土层表面应平整,不得有坚硬凸出物,土工格栅搭接长度不少于30cm。
铺设后及时覆盖,避免受阳光长时间的直接曝晒。
土工格栅铺设后,严禁机械直接在土工格栅上行走。
顶面覆土厚度大于0.6m时,方可用重型压路机碾压。
3.5.2.4测量放样及上料
上料前由现场技术员通知测量小组进行路基复测放样,对中桩进行栓桩。
填料采用挖掘机挖装、自卸车运输,采取“网格法”控制卸土量。
3.5.2.5填料平整
填料摊铺由装载机进行初平,再用平地机配合人工进行精平与终平,控制路面表观无显著的局部凸凹。
路面横向两侧做4%的排水横坡。
3.5.2.6洒水
洒水前由试验员检测现场填料平整后的含水量。
按照拟定的各层含水量控制方案,计算所需洒水量。
洒水完成后,每遍等待15~20分钟后,再进行含水检测。
详细记录渗透时间、渗透深度以及渗透是否均匀等数据变化。
3.5.2.7碾压
当松铺厚度及含水率符合试验选定的参数时开始碾压
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