路基试验段施工方案修改.docx
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路基试验段施工方案修改
云桂铁路(广西段)YGZQ-3标
路基试验段施工方案
编制:
复核:
审核:
中铁十四局集团有限公司
云桂铁路(广西段)YGZQ-3项目部
2010年10月
目录
一.编制依据及原则1
(一)编制依据1
(二)编制原则1
二.工程概况1
(一)工程简介1
(二)设计技术标准1
三.试验段的设置2
四.试验段试验的目的和范围2
(一)试验段试验的目的2
(二)试验范围3
五.资源配置情况3
(一)参加施工人员进场情况3
(二)投入试验段施工的机械设备3
六.路基试验段的施工准备4
(一)测量工作4
(二)地基处理4
(三)填料的选择和室内试验4
1.块石、碎石填料选择4
2.基床底层B组填料4
3.填料的室内试验4
七.施工工艺概述、试验方案4
(一)工艺试验的方案选择4
(二)路堤试验段换填施工工艺流程5
(三)基床底层B组填料施工6
(四)基床底层工艺概述7
1.填料摊铺、平整7
2.含水量的控制7
3.碾压检测8
(五)注意事项9
(六)试验记录9
(七)试验总结10
八.沉降观测10
(一)沉降监测工艺简介与流程10
(三)本试验段监测断面的设置与观测11
(四)沉降板的制作及埋设要求11
(五)边桩的制作及埋设要求11
(六)沉降观测频率12
(七)沉降观测主要技术要求12
九.试验检测内容与方法13
(一)摊铺整平13
(二)碾压13
(三)压实检测14
十.试验成果14
十一.质量保证措施15
十二.安全保证措施16
十三.环保措施16
路基试验段填筑施工方案
一.编制依据及原则
(一)编制依据
(1)新建云桂铁路(广西段)DK157+464.19-DK159+846.641段路基施工图(供咨询)。
(2)有关路基施工工艺细则及验收标准。
(3)国家、铁道部及地方政府有关安全生产、环境保护、水土保持、文物保护等法律、法规、条例。
(4)《客运专线铁路路基工程施工技术指南》(TZ212-2005);
(5)《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(2005);
(6)铁道部颁布《高速铁路工程测量规范》(2009);
(7)铁道部颁布《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004);
(8)建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。
(二)编制原则
为确保路堤填筑质量,为后续大面积施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,避免盲目施工给工程带来的损失,找出适合本地区施工的最佳施工方案,指导全线施工。
二.工程概况
(一)工程简介
本路基试验段起迄里程为DK157+500-DK157+600,全长100m。
本段线路以路堤通过,中心填方最大高度约4.3米,表层覆盖1-3米软土,下伏约1-3米厚弱-中膨胀土,以下为泥岩夹泥质砂岩强风化层、弱风化层。
基底换填不易风化硬块石至<2>松软土和<4>膨胀土的分界线,块石上部为50cm碎石垫层(夹一层土工格栅),基床底层采用B组填料填筑。
(二)设计技术标准
⑴铁路等级:
I级
⑵正线数目:
双线
⑶速度目标值:
250km/h
⑷正线间距:
4.6m
⑸曲线半径:
5500米
⑹坡度:
7.2‰
三.试验段的设置
根据目前本标段路基施工图到位情况以及征地拆迁、取土场、现场交通、水电情况等综合分析比较,将试验段定在DK157+500-DK157+600,全长100m。
该段具有填筑施工时连续、完整的优势。
地质情况:
本段地质土层自上而下依次为:
(1)<2>松软土:
γ=18KN/m3、C=10KPa、ψ=10°、[σ]=100KPa,天然含水量W(%)=50.6%,天然孔隙比e=0.753;
(2)<4>膨胀土:
γ=18KN/m3、C=25KPa、ψ=17°、[σ]=150KPa,自由膨胀率FS=27%~59%;
(3)<7-W4>泥岩夹泥质砂岩:
γ=19KN/m3、C=20KPa、ψ=20°、[σ]=150KPa,具有中等膨胀性,自由膨胀率FS=23%~42%;
(4)<7-W3>泥岩夹泥质砂岩:
γ=21KN/m3、ψ=25°、[σ]=350KPa,具有中等膨胀性,自由膨胀率FS=23%~42%;
该段路基的地质及地表情况能代表本地区路基施工的特点。
四.试验段试验的目的和范围
(一)试验段试验的目的
根据建设要求,路基填筑均应进行工艺性试验,通过试验获取相关施工数据以便指导大面积施工。
⑴确定本区段经济合理的填料,选定满足施工要求的最佳机械。
⑵通过试验确定填料适宜的松铺厚度、松铺系数;相应合理的碾压方式及碾压遍数;以及施工含水量的控制范围等工艺参数。
⑶通过试验确定检测过程及检测手段的合理性。
⑷通过试验确定合理的机械、人员配置方案。
⑸通过试验对比设计确定填料的合理性。
⑹为今后的铁路建设积累施工经验。
(二)试验范围
⑴换填不易风化硬块石地基处理、碎石垫层施工;
⑵基床底层B组填料的填筑施工(含检测手段);
⑶路堤基床底层及以下填层沉降观测。
五.资源配置情况
(一)参加施工人员进场情况
⑴.管理、技术、质检、检测人员已到位;其中技术员2人、施工员2人、试验员3人、测量员2人、质检员1人、作业人员20人。
⑵.参加试验段施工的生产工人有工班长、机械和汽车司机。
(二)投入试验段施工的机械设备
试验段路基填筑主要采用挖掘机开挖土方,自卸车装运土方,推土机初步平整,振动式压路机碾压,平地机修整填筑表面。
配置情况为:
平地机、推土机、挖掘机、自卸汽车、压路机、洒水车、装载机等。
具体型号和数量见下表:
主要机械设备配备表
序号
机械名称
单位
型号
数量
备注
1
平地机
台
PY180A138KW
1
2
推土机
台
TY-220
1
3
挖掘机
台
PC220-6
2
4
自卸汽车
台
22T
12
5
振动式压路机
台
YZ18D
2
6
洒水车
台
CA10B
1
7
装载机
台
ZL50
1
六.路基试验段的施工准备
(一)测量工作
根据设计院的钉桩资料进行施工复测,恢复线路中间桩位,加密水准点,测量路基横断面,放出开挖边线,并采用木桩准确定位,用石灰线标示挖方边线。
(二)地基处理
本段试验段路基在填筑前需进行基底处理。
根据设计要求,需挖除原地面松软土,换填不易风化硬块石,块石上覆50cm厚碎石垫层。
(三)填料的选择和室内试验
1.块石、碎石填料选择
选用粒径在75mm以内的块石作为不易风化材料填筑。
碎石垫层最大粒径不大于30mm,含泥量不大于5%,且不含草根、垃圾等杂质。
2.基床底层B组填料
填料来源在那荣隧道出口处。
基床底层路堤填料的最大粒径≯6.0cm,由细角砾土组成,土的定名为低液限粉土。
3.填料的室内试验
取样应具有代表性,应取样三组以上。
主要做填料的比重、不均匀系数、曲率系数、颗粒级配、含水率试验等内容。
对填方土进行取样后,分别进行颗粒筛分、土壤液、塑限、自由膨胀率、标准击实等试验以鉴定土壤类别并确定指导现场施工的相关指标,并且只有相关室内试验检测合格后,才能运抵现场进行填筑试验。
七.施工工艺概述、试验方案
(一)工艺试验的方案选择
本试验段换填部分为不易风化硬块石,块石上覆50cm厚碎石垫层,基床底层为B组填料,对B组填料进行2个不同松铺厚度填筑、碾压遍数的试验。
松铺厚度、碾压遍数、技术标准(表1)
层号
松铺厚度
碾压遍数
压实标准
备注
1
30cm
4
B组填料技术指标
见表3
分别按天然、最佳调整含水量;
5
6
2
40cm
4
分别按天然、最佳调整含水量;
5
6
(二)路堤试验段换填施工工艺流程
(三)基床底层B组填料施工
B组填料填筑采用机械化施工。
推土机初平,平地机精平,压路机碾压。
施工中按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工,流程内严禁几种作业交叉进行。
填料填筑流程图
路基填筑施工时采用22t自卸汽车运输填料,纵向分段、水平分层布料,推土机初平,平地机精平,振动压路机振动碾压。
填筑时设专人指挥车辆,并根据设计位置布置埋设沉降观测元件。
施工过程中加强施工检测,合格后填筑下一层。
施工过程控制要求(表2)
序号
类别
施工要求
1
分层
1、分层厚度分别按30cm、40cm两个厚度控制。
2、同一填料填筑厚度不小于50cm。
2
填筑
1、不同性质的填料分别填筑,不得混填。
2、同一水平层的全宽采用同一种填料。
3、每一摊铺层填料中的粗细料摊铺均匀,不应有粗骨料或细骨料窝。
3
压实
压路机的最大碾压行驶速度不宜超过4km/h。
各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm,上、下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
4
试验
含水率、压实度由试验确定。
(四)基床底层工艺概述
1.填料摊铺、平整
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,边线比设计线每边宽出30cm。
填料由挖掘机挖装,自卸汽车运至现场,专人指挥每车倒料范围。
卸料时按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算出每10米范围内的卸土车数,以达到控制松铺厚度的目的。
含水量现场检测,含水量适宜时采用推土机进行填料初平,平地机精平,松铺厚度及平整度均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.含水量的控制
碾压前确保填料含水控制在最佳含水量的-2%~+2%范围内。
填料含水率较低时,应及时采用洒水措施,洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和路堤内搅拌的方法,加水量mw(kg)可按下式估算:
mw=ms÷(1+W)×(Wopt-W);
式中:
ms—所取填料的湿重(kg);
W,Wopt—填料的天然含水率、最佳含水率。
填料含水率过大时,宜采用场内开挖沟槽降低水位和用推土机松土器翻松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。
3.碾压检测
a.控制2层不同的松铺厚度,即第一层30cm、第二层40cm的松铺厚度,将填料含水量调整至最佳含水量-2%~+2%范围内。
b.碾压及检测按以下程序进行:
其中每层碾压遍数按照上表方案进行,(第1遍静压、第2遍弱振、从第3遍开始后强振),每层碾压按照规定的碾压遍数、碾压方式完成后,B组填料每层进行孔隙率n检测,每三层进行动态变形模量Evd、地基系数K30检测;
每项检测指标以表3为准。
若检测结果未达到压实指标时,在上述碾压的基础上,再继续进行强压,每碾压一次,重复上述检测内容。
直至检测指标全部满足设计要求。
c.在第一层碾压的基础上,进行总结,适当调整填料的含水量(如第一层填料含水量偏大,适当降低填料含水量;第一层填料含水量偏小,适当增大填料含水量),控制第一层的松铺厚度30cm,检测合格后方可进行第二层的填筑,碾压及检测程序同第一层,依次类推至第四层。
d.压实检验各项指标
检验项目及标准主要有:
填料压实标准(表3)
填料
压实标准
基床以下
基床底层
砂类土及细砾土
碎石类及粗砾土
砂类土及细砾土
碎石类及粗砾土
B组填料
地基系数K30(MPa/m)
≥110
≥130
≥130
≥150
压实系数K
/
/
/
/
动态变形模量Evd(Mpa)
/
/
≥40
≥40
孔隙率n(%)
<31%
<31%
<28%
<28%
每层填土压实质量按规定检验合格后,方可进行下一层填筑,否则进行重新压实,直到压实合格为止。
(五)注意事项
a.不同性质的填料应分别填筑,不得混填。
b.根据填筑试验工艺参数,碾压前向压路机司机进行技术交底,其内容包括碾压起讫范围、压实遍数、压实方法、走行速度等。
c.每层填料摊铺使用推土机进行初平,再用平地机进行整平,填层面应无显著的局部凹凸,并应做成向两侧横向排水坡,依据设计施工图的坡率要求为4%。
d.压实顺序:
沿线路纵向进行压实,按先两侧后中间,先轻后重、先慢后快,先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。
e.各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm,上、下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
压路机的最大碾压行驶速度不宜超过4km/h。
f.压路机碾压不到位的地方再用冲击夯夯实。
(错台时的注意事项)
(六)试验记录
每层填筑都要对填料的松铺厚度、压实厚度、含水量、碾压方式及遍数、检测指标等做详细的施工记录。
(七)试验总结
通过对不同松铺厚度、不同含水量的填料压实次数及检测指标的总结,确定适宜的松铺厚度、最佳含水量及相应的碾压遍数,最佳的机械配置和施工组织,并对B组填料的施工工艺流程进行优化,最终形成完整的试验总结。
用以指导路基工程试验段基床底层B组填料填筑的大面积施工。
八.沉降观测
(一)沉降监测工艺简介与流程
1、路基基床以下沉降观测:
路堤填筑前,沉降板埋入地基底层并嵌入10cm,采用中粗砂回填密实,再套上保护套管,保护套管略低于沉降板顶端测杆高度,上口加盖封住管口。
完成沉降板的埋设工作后采用二等精密水准测量方法测量,第1次测出初始值,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次接长高度以1m为宜,接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。
2、沉降板示意图
3、沉降监测流程
监测元器件的埋设监测观测资料整理数据分析
(二)观测断面及点的设置原则
(1)本试验段地基沉降板每20米设置1观测断面,布置于双线路基中心。
(2)依据《施工图设计说明》和《高速铁路工程测量规范》的要求,在路堤两侧坡脚外2m、10m处各设置边桩进行坡脚水平位移监测,此观测桩监测断面间距为20m,与沉降板处于同一断面上。
(3)测点及元器件的埋设位置应符合设计要求,且标设准确、埋设稳定。
(三)本试验段监测断面的设置与观测
地基换填硬块石经碾压处理合格后,进行地基沉降的动态观测。
观测基桩必须置于不受施工影响的稳定地基内,并定期进行复核校正。
按50m间距在线路中心线处埋设地基沉降板,在两侧坡脚外2m、10m处各布置水平位移观测边桩;监测断面里程位置分别为:
DK157+620、DK157+640、DK157+660、DK157+680,在填土过程中,根据观测结果整理绘制“填土高度-时间-沉降量的”关系曲线图,分析土体的沉降趋势,判定地基的稳定性。
(四)沉降板的制作及埋设要求
沉降板由钢底板、金属测杆(φ40mm镀锌铁管)及保护套管(φ75mmPVC管)组成。
钢底板尺寸为50㎝*50㎝,厚1㎝。
沉降底板埋入地基不少于10cm,埋设时确保测杆与地面垂直。
放好沉降板后,再套上保护套管,保护套管略低于沉降板测杆,上口加盖封住管口,并在其周围填筑相应填料稳定保护套管,完成沉降板的保护工作。
(五)边桩的制作及埋设要求
位移边桩采用C15号砼预制,断面为15cm×15cm,长度不小于1.5m,并在桩顶预埋强制对中不绣钢筋测头,测头为圆端型,直径φ16mm、长10cm,并刻上十字丝。
位移边桩埋设可以采用人工挖坑后,将预制桩放入坑内固定稳当,再采用C15砼浇筑固定,确保边桩埋设的稳定。
边桩埋设深度在地表以下1.4m,桩顶露出地面0.1m,埋设于距离路基坡脚2m和10m处。
埋设完毕,待包边混凝土凝固后,进行初始值测读,记录测点埋设时间、位置、初始读数。
(六)沉降观测频率
从路堤填筑开始时进行沉降观测,实施过程中,观测时间的间隔还应根据地基的沉降值和沉降速率进行调整。
当两次连续观测的沉降差大于4mm时应加密观测频次;当出现沉降突变、地表水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。
观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。
路基沉降观测频次见下表:
路基沉降观测频次
观测阶段
观测频次
填筑期间
一般
1次/天
沉降量突变
2~3次/天
两次填筑间隔时间较长
1次/3天
路基施工完毕
第1个月
1次/周
第2、3个月
1次/2周
3个月以后
1次/月
架桥机(运梁车)通过
全程
前2次通过前后各1次;其后每1次/天,连续2次;其后1次/3天;以后1次/周
无碴轨道铺设后
第1个月
1次/2周
第2、3个月
1次/月
3~12个月
1次/3月
(七)沉降观测主要技术要求
垂直位移监测网的主要技术要求
等级
相邻基准点高差中误差(mm)
每站高差中误差(mm)
往返较差、附和或环线闭合差(mm)
检测已测高差较差
使用仪器、观测方法及要求
二等
0.5
0.15
0.3
0.4
DS05型仪器,宜按国家一等水准测量的技术要求实施
注:
n为测站数
水平位移监测网的主要技术要求
等级
相邻基准点位移中误差(mm)
平均边长(mm)
测角中误差(″)
测边中误差(mm)
水平角观测测回数
0.5″级仪器
1″级仪器
2″级仪器
二等
3.0
≤400
1.0
2.0
6
9
—
≤200
1.8
2.0
4
6
—
九.试验检测内容与方法
(一)摊铺整平
本试验段中地基处理为挖除换填硬块石上覆50cm厚碎石垫层,基床底层填料均采用B组填料。
首先检查填料的含水量,当填料含水控制在最佳含水量的-2%~+2%范围内时立即予以摊铺整平,本次试验段按松铺厚度为30cm、40cm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。
原则上每一层填筑时均须形成4%的人字形横坡,有困难时可在基床底层逐步形成。
在相邻两区段上下两层填筑接头处须错开不小于3m的距离。
在沉降板周围1m范围内的路基采用冲击夯夯实。
(二)碾压
当摊铺整平后,其填料的松铺厚度、平整度和含水量都符合要求时即可开始碾压。
本试验段采用25T振动压路机两台,两台压路机以中线为界,各压半辐路基宽度,分别记录各自的碾压遍数及碾压速度。
碾压时采取从两侧向中心的顺序,纵向进退式碾压,行与行轮迹重叠不小于0.4m,相邻两纵向区段搭接长度不小于2m,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2~6遍(同步检测结果),最后再静压一遍消除轮迹(无须检测)。
即:
静压、弱振、强振、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。
(三)压实检测
基床底层路堤压实检验数量:
沿线路纵向每压实层抽样检验孔隙率n,6点,其中:
左右距路肩线1m处各2点,路基中部2点;每填高约90cm时,用K30平板载荷仪抽样检测地基系数k30、动态变形模量Evd各4点,其中:
距路基边线2m处左、右各1点,路基中部2点。
监理单位按施工单位抽检次数的10%分别平行检验和见证检验,均不少于1次。
基床底层路堤压实标准(验标)
项目
压实标准
砂类土及细砾土
碎石类及粗砾土
地基系数k30(Map/m)
≥130
≥150
动态变形模量Evd(Mpa)
≥40
≥40
孔隙率n(%)
<28
<28
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,以便整理出指导大面积路基填筑施工的总结报告。
十.试验成果
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、动态变形模量E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、根据沉降观测结果计算整理观测数据,绘制填筑日期与沉降量的关系曲线图,以评估工后沉降是否能满足设计要求。
4、将以上各种施工记录和检测数据加以归纳总结,总结出试验报告。
十一.质量保证措施
1、树立“百年大计,质量第一”思想,贯彻执行ISO9000系列标准,加强对施工过程的控制和记录。
2、加强对施工人员的专业技术培训,健全岗位责任制,由技术熟练、经验丰富的职工从事技术复杂、难度大、精度高的工序或操作。
3、根据不同工艺特点和技术要求,选用满足施工要求的机械设备,健全各项机械管理制度,确保机械设备处于最佳使用状态。
4、各级技术人员应经常深入现场,对施工操作质量进行巡视检查,现场技术人员对施工全过程跟踪检查。
5、建立先进可靠精确完整有效的质量控制与检测体系,加强路基施工的质量检测控制,对所用填料、路基压实质量等进行严格的过程控制,保证所采用的各种技术参数正确,保证填料特性、工程措施及适用范围等全过程受控。
6、填料种类、质量满足设计要求。
填筑前对料场填料进行取样试验;填筑时对运至现场的填料进行抽样检验,填料变化或更换时应重新进行检验。
检验数量:
粗粒土、碎石土每10000m3进行颗粒级配及颗粒密度检验一组。
检验方法:
按《铁路工程土工试验规程》(TB10102)规定试验方法检验。
7、所有检测仪器进驻现场,试验人员实施跟踪检验,按照不同的组合方式施工后立即进行相关试验检测,符合要求后经监理工程师检查合格后进行下一试验工作内容。
8、现场由技术员、施工员、试验员24小时跟踪监控施工过程,并随时记录施工过程中各项数据。
十二.安全保证措施
1、本着“安全第一、预防为主”这一原则,提高安全意识,健全施工现场意外伤害应急预案,认真学习岗位安全职责和安全操作规程,提高业务水平和劳动技能,树立安全生产、规范操作的思想,以防患于未然。
2、确保机械设备安全使用,机械设备操作人员必须遵循设备的操作规程,机械操作人员和机动车驾驶人员必须有相应的特殊工种上岗证书,严禁无证上岗,严禁机械、设备带病和违章作业。
十三.环保措施
1、在干燥季节,土石方运输及填筑施工时,要配备洒水车对施工便道、路基作业区进行洒水固尘。
在土石方运输过程中,要跨越地方沥青(混凝土)路面时的,对运输车辆的车斗加设挡土板,并用彩条布等遮盖,以防落土扬尘;运输车辆必须限速行车;对车辆碾压的污迹及由车上散落路面的土石,要派人及时清除。
2、取土场开挖完毕,宜恢复为农田,不能恢复的则应整平,并设有向外的排水坡,在其上种植草皮、树木等加以绿化,以防造成水土流失。
3、弃土场选位时必须慎重,要综合考虑对农田、水利、河道、交通的影响。
弃土场在封闭前要做适当处理,比如整平绿化等。
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- 路基 试验 施工 方案 修改
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