路堑施工方案.docx
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路堑施工方案
路堑开挖施工方案
1编制目的
明确路堑工程开挖施工作业的工艺流程、操作要点和相的工艺标准,指导、规范路堑工程开挖施工作业。
2编制依据
《铁路路基设计规范》
《铁路路基工程施工安全技术规程》
3工程概况
4施工准备
4.1路堑开挖施工前如下设备、仪器进场,并保证其各种性能良好。
主要施工机械设备配置表
序号
种类
主要技术要求
数量
1
挖掘机
铲斗容量0.8m3~1.6m3
3台
2
压路机
净线压力≥350N/cm
1台
3
自卸车
载重量15t
10台
4
装载机
铲斗容量2.0m3
1台
5
空压机
15m3
3台
4.2接到施工图后应组织技术人员全面熟悉核对图纸,充分了解设计标准,施工前先进行地质核查,开挖后如发现与地质资料不符合时及时反馈设计和监理单位。
核查无误后,进行路堑开挖。
4.3施工前首先进行施工测量放样工作,确定路堑开挖的开挖线、开挖深度等指标。
4.4路堑开挖前,先做好堑顶截、排水设施,及时铺砌天沟或采取其它防渗措施。
开挖区保持排水系统通畅,临时排水设施与永久性排水设施相结合,并与原有排水系统相适应。
4.5路堑开挖前对坡顶、坡面的危石、裂缝等其它不稳定情况进行检查,并根据情况采取措施妥善处理,保证施工安全。
路堑开挖时自上而下分层进行,禁止出现掏底开挖。
4.6对进场人员进行安全、技术方面的教育,考试合格后方可上岗。
5施工工艺
5.1既有线扩堑施工
5.1.1土方扩堑
本工程土方施工,开挖时必须注意边坡稳定。
随挖随护,防止边坡坍塌侵界。
5.1.2石方扩堑
石方路堑根据地形条件、地质特征分别采用破碎锤、静态爆破和松动爆破。
(1)破碎锤开挖
岩石地层开挖可采用液压岩石破碎锤进行破碎开挖,开挖时采用分层开挖的施工方法进行施工。
液压岩石破碎锤施工时,由岩石断面的终点向起点进行施工,施工时将液压岩石破碎锤的钎杆压在岩石上,并保持一定压力后才开动破碎锤,利用破碎锤的冲击力,将岩石破碎。
一层破碎完毕后,采用挖掘机开挖,自卸车拉运至指定的弃渣场废弃,液压岩石破碎锤开挖至预留保护层面停止开挖。
预留保护层使用风镐开挖施工,风镐采用12m3/min移动式柴油空压机供风,人工剥离开挖至设计标高。
(2)静态爆破
线间距较小地段石方路堑扩挖地段可采用静态爆破开挖,静态爆破技术是一种破碎切割岩石和混凝土的方法,其特点是利用装在炮孔中的静态破碎剂的水化反应,使晶体变形,产生体积膨胀,从而缓慢地、静静地将膨胀压力(30~50MPa)施加给孔壁,经过一段时间后达到最大,使介质破碎。
静态爆破的施工程序:
爆破结构体调查→爆破设计→钻孔→选择破碎剂→灌注充填→养生→二次破碎→清理。
静态爆破的施工方法:
钻孔设计:
根据被破碎物的材质及块质要求选取。
配浆:
按破碎剂和水的比例称量后,倒入金属容器,用木棍搅拌成具流动性的均匀浆体。
填孔:
填孔前将孔内水及杂物清理干净,将搅拌后的浆体连续密实地灌入钻孔,灌满为止。
要求选用责任心强的操作工,按照《静态爆破剂的使用作业指导书》中的方法、步骤、注意事项进行作业,以免影响破碎剂的效力。
(3)松动爆破
线间距较大石质挖方地段,零星石方采用松动爆破,上设“炮被”进行防护;石方较集中地段设置全封闭钢管排架防护下的“预留隔墙竖眼多台阶,浅孔松动爆破法”,施爆前在既有线路堑边坡搭设钢性排架,顶部搭设钢丝网封闭,以确保既有线的安全。
控爆方法:
为了保证既有线行车安全,在爆破施工过程中,一定要坚持“密打眼、少装药、微差起爆”的控爆原则,精心选取爆破参数,做到使爆破“松而不散、裂而不飞”;在防护上一定要执行“顶盖、侧挡、严格查防”的措施,将爆破飞石控制在爆区内,确保万无一失。
因紧邻既有线,所以爆破施工和安全防护措施是扩堑施工的重中之重。
爆破方案按不同情况确定为:
开挖路堑紧靠既有线,边坡陡峻,且开挖宽度小于4m时,采用排架防护下的浅眼松动小台阶控制法进行开挖;开挖路堑紧靠既有线,开挖宽度大于4m时,可采用预留隔墙浅眼松动台阶爆破法分层开挖。
控爆设计:
排架防护下浅眼松动控制爆破、台阶布设、开挖程序、炮眼布设。
台阶布设方法沿线路方向由高至低逐层向下钻爆形成2~3级台阶,台阶高度取1.6~2.5m,台阶长度不宜大于开挖宽度。
炮眼布设方法为:
先顺边坡布一排光爆孔(边坡孔,顺边坡斜度打眼),然后在靠既有线一侧布一排较密边孔,根据路堑宽度垂直线路方向在光爆孔和边孔之间布主爆孔(垂直打眼),每一台阶布主爆孔2~3排。
由于有外部“隔墙”的屏障作用,爆后岩体不会向外滑塌或飞散,为便于出碴,要求台阶中部岩体达到“松动而较破碎”,隔墙孔和边坡孔的单位耗药量根据试爆情况确定。
主爆孔采用底部集中装药,隔墙孔和边坡孔采用间隔装药来保证爆破效果。
起爆网络采用非电微秒起爆网络。
施工防护:
线路侧的滚石防护:
用钢管搭设约10m高的防护排架,横、竖骨架的间距为1.0m,竖向钢管插入基岩,深度不小于1.0m,并用混凝土固定。
横向钢管之间用圆木铺填,并用铁丝固定在钢管框架上。
为防止排架外倾,需将其锚固在山坡上,锚杆的间距为2m×2m,锚固深度不小于1.0m。
排架的起讫点应在爆破临空面纵向范围5m以外。
排架距爆体应有50cm距离,保持爆体临空面。
爆破面的防护:
先在爆区悬挂钢丝网(布鲁克网),用锚杆固定,待装完药、连好起爆网路后,钢丝网上再覆盖小孔钢丝网,然后在其上压盖竹笆和砂袋。
覆盖范围为最外炮孔所在位置1m以外。
边坡防护结构见图5-1边坡防护刚性排架示意图。
5.2绕行段或新建段路堑施工
5.2.1土方路堑
采用水平分层、纵向分段、横向全宽机械开挖法;土方运距小于100m时,可直接用推土机、装载机运土;100m以上时,采用挖掘机或装载机配合自卸汽车运土。
边坡开挖,路拱、路基面修整采用人工配合挖掘机、推土机、平地机施工。
5.2.2石方路堑开挖
浅路堑开挖采用浅孔爆破;深路堑竖向分层、纵向分段,采用松动控制爆破拉槽,靠近边坡采用光面爆破。
浅眼小台阶控制爆破:
台阶尺寸,台阶宽即路堑开挖宽度,台阶宽度1.5~2.5m,为了加快施工进度,多开工作面,每个工作面应沿线路纵向开辟3~4个台阶,每个台阶的长度以能布置两排炮孔为宜,即2.5~3.0m。
浅眼小台阶控制爆破见图5-2浅眼小台阶控制爆破图。
图5-2浅眼小台阶控制爆破图
炮孔直径D:
炮孔直径采用D=38~42mm。
炮孔深度H:
爆破进入正常情况后,炮孔深即台阶高度H。
但在刚开始作业时,由于山体地形的不规则,炮孔深根据坡面坡度而定,第一次爆破孔深要做到爆后底部平整。
最小抵抗线W:
每个台阶的前排炮孔具有多面临空的特性,故要保证其最小抵抗线,方向指向线路纵向方向。
为便于清碴且不使爆体飞散,W的取值应在普通松动爆破与光面爆破之间,即W=16D~20D,岩石较硬时取小值,较软时取大值(D为炮孔直径)。
炮孔间距a及排距b:
开挖路堑较窄,受路堑宽度限制,炮孔往往采用矩形布置,其间距与排距之关系为:
a=b;而排距b则为b≤H/2。
单孔装药量Q:
其计算公式为Q=qawH(第一排炮孔)Q=qabH(第二排及后排炮孔)式中q为单位岩石耗药量,其取值与岩石性质、炮孔临空面数目、炮孔位置等多种因素有关。
在本工程爆破中q值的取值要以确保线路安全为前提,故对于有2个或2个以上临空面的炮孔取q=0.8q,而中间具有一个临空面的炮孔则直接为q,Ⅳ级岩石q取0.32,Ⅲ级岩石q取0.42,Ⅴ级岩石q取0.51。
装药结构和堵塞长度L:
主爆孔采用集中装药结构。
为了保证爆破效果和有效控制飞石,应选取合适的堵塞长度,一般为L=W。
起爆网路:
采用塑料导爆管非电起爆系统,孔内微差方法,确保起爆后岩石移动方向顺线路方向。
具体为“V”形或“梯形”起爆方式。
浅眼小台阶控制爆破起爆网路见图5-3。
图5-3浅眼小台阶控制爆破起爆网路图
边坡光面爆破设计:
为了减少爆破对边坡岩石的扰动,增加边坡的稳定、平顺,边坡进行光面爆破。
光爆孔沿路堑设计的坡度打斜孔,其炮孔间距为主炮孔间距的1/2。
为了保证光爆效果,光爆孔炮孔间距a应小于光爆孔的最小抵抗线W,即W>a,在施工中a/w为0.8左右为宜。
光爆孔孔深Lg=H/sinα,α为设计边坡的坡角,H每次爆破台阶高度。
光爆孔的单孔装药量为其它爆孔单孔装药量的0.5~0.6倍。
采用间隔装药形式,两个药包用导爆索串接。
刷坡:
根据测定的边桩位置,当机械开挖至靠近边坡0.1~0.2m时,改为人工刷坡。
需设圬工防护工程的边坡,在防护工程开工前留置保护层,待防护工程开工时刷坡。
不设圬工防护的边坡,每10m长边坡段按设计坡度要求,插杆挂线,人工清整。
基底检测:
当开挖接近路基设计标高时,及时对基底情况进行检测,不符合设计及规范要求的部分要进行处理。
检验项目如下:
宽度:
路基边缘到线路中心不小于设计宽度,线路中心到路基一侧的允许偏差不大于5cm。
路肩高程:
在100m长度路基范围内的个别高程允许偏差5cm,但地段长度不超过10m。
平整度:
在100m长路基范围内允许偏差±15mm。
边坡:
边坡平顺稳固,坡度不得陡于设计值。
石方路堑开挖施工工艺见图5-4。
图5-4石方路堑开挖施工工艺流程图
5.3深路堑施工
在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料,包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度,岩层的构造特征等。
根据现场考察及设计要求,深路堑开挖和相应的边坡防护工程作为一个整体,以一个工点为单位,编制详细的施工组织设计。
进行开挖前,首先做好排水工作,在离坡顶开挖线5m外做好截水沟,拦截地面水。
对于易滑坡、坍塌地段,及时做好防护措施。
在进场开始施工时,选择一段填挖分界处开工,以便能尽快开出一个工作面,进行土石方的运输,向前推进施工。
在进行全断面开挖时,先将表面的土层开挖、清运后,再进行岩层爆破。
开挖后石方及时清运,尽快开掘出一个工作平台,再从上至下进行爆破。
开挖中发现有较大地质变化时,停止施工,重新进行工程地质补充勘探工作,并根据新的地质资料修正施工方案,报监理工程师审批后实施。
路堑开挖严禁用洞室爆破施工。
在石方开挖接近边坡面时预留边坡光爆层进行光面爆破,光面爆破自上而下进行,每爆破完成一级后,及时清理好边坡平台,必要时设置观测桩进行稳定观测,当有变形时,及时通知监理工程师现场察看并进行加固处理。
深挖路堑开挖见示意图5-5。
图5-5深挖路堑开挖示意图
首先进行第
(1)、
(2)部分的开挖,为石料运输开出一施工平台,再从
上至下按(3)、(4)、(5)、(6)的顺序开挖,然后开挖(7)、(8)部分,为石料运输开出第二级施工平台,再从上至下开挖(9)、(10)、(11)、(12)部分,其中(4)、(6)、(10)、(12)部分需要进行光面爆破。
6作业组织
以机组(一套施工机械的组合)为单位组织路基填筑施工,一个路基填筑机组承担一个施工段的施工。
1个机组下设3个作业工班(爆破工班、开挖工班、出渣工班),配属空压机、挖掘机、自卸汽车等施工机械,详见下表。
具体配置数量应首先按照每天1~2个作业循环(在一个施工段上填筑1层为1个作业循环)确定的开挖作业时间配置挖掘机,再按照挖掘机的施工能力配置其他机械。
区段流程作业班组的基本构成
作业工班
承担的作业工序
施工人员配置
作业机械器具
爆破工班
挂边线、打眼→装药→爆破
班长1人,空压机操作手1人,风枪手5人,装药手3人,爆破员2人。
空压机1台;50m钢尺或皮尺1把;
2~5m钢尺1把;尼龙绳1卷
开挖工班
开挖→装车
班长1人,挖掘机司机1人。
挖掘机1台;坡度尺1把
出渣班
装车外运至弃渣场
班长1人,自卸车司机3人。
自卸车司机3人
合计
18人,其中机械司机5人,普工13人
空压机1台;挖掘机1台;
自卸汽车3台;
7施工安全及环境保护
1.路堑开挖应自上而下进行,严禁掏底开挖。
2.开挖时应定期对坡面、坡顶的稳定情况进行检查,发现异常现象应立即处理。
3.分层开挖时,作业面应相互错开,严禁重叠作业。
4.严禁在松动危石下方作业、休息和存放机具。
5.路堑开挖危及运输道路及建(构)筑物时,应采取安全防护措施。
6.高处作业必须系安全带,安全带应挂在牢固的物件上,严禁在一个物件上拴挂几根安全带或一根安全绳上拴几个人;临边作业应设置防护围栏和安全网;悬空作业应有可靠的安全防护设施。
7.在路堑内高陡斜坡、冻胀泥泞地段作业,应采取相应的安全技术措施。
8.清方过程中,发现有瞎炮、残药、雷管时,必须及时由爆破人员处理。
9.弃土时不应影响路堑边坡和弃土堆的稳定。
严禁在泥石流沟堆弃土石。
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