渠道膨胀土专项施工方案.doc

南水北调中线一期总干渠漳河北 古运河南南水北调中线一期总干渠漳河北 古运河南 中线建管局直管工程中线建管局直管工程 磁县干渠工程第二施工标段磁县干渠工程第二施工标段 膨胀土施工专项方案膨胀土施工专项方案 批准 批准 审核 审核 编制 编制 中国水电十三局有限公司中国水电十三局有限公司 南水北调中线直管工程磁县段二标项目部南水北调中线直管工程磁县段二标项目部 二二 O O 一二年二月一二年二月 2 目目 录录 1 1 编制依据 编制依据 1 2 2 工程综述 工程综述 1 2 1 工程概述 1 2 2 主要工作内容及工程量 2 3 3 施工条件 施工条件 2 3 1 场内外交通 2 3 2 施工供电条件 2 3 3 施工用水 2 3 4 施工通讯及网络 2 3 5 临时生活驻地 2 3 6 施工进度计划安排 2 4 4 资源配置 资源配置 3 4 1 设备配置 3 4 2 劳动力计划 3 4 3 主要材料供应计划 4 5 5 膨胀土施工 膨胀土施工 4 5 1 膨胀土的定义 4 5 2 膨胀土施工工艺流程 5 5 3 膨胀土开挖施工 5 5 3 1 表层土清理 5 5 3 2 截流沟开挖及处理 5 5 3 3 土方开挖 6 5 3 4 排水 6 5 3 5 开挖面的防护 7 5 3 6 不同阶段的机械配备 7 3 5 3 7 质量要求和验收 8 5 3 8 影响工效的因素 8 5 4 膨胀土换填施工 9 5 4 1 换填土的土料要求 9 5 4 2 粘性土的碾压参数 9 5 4 3 填换土的填筑施工 9 5 4 4 施工过程当中应注意问题 11 5 4 5 粘性土回填质量控制 11 6 6 膨胀土施工中质量及安全措施 膨胀土施工中质量及安全措施 13 6 1 施工中的质量保证措施 13 6 2 施工中的安全保证措施 13 7 7 环境保护和安全文明施工措施 环境保护和安全文明施工措施 14 7 1 环境保护措施 14 7 2 安全 文明施工措施 14 1 渠道膨胀土专项施工方案渠道膨胀土专项施工方案 1 1 编制依据 编制依据 1 1 南水北调中线一期总干渠漳河北 运河南中线建管局直管工程磁县干 渠工程第二施工标段施工组织设计 1 2 南水北调中线一期工程总干渠河北省邯邢段主体工程施工技术要求 1 3 南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求 NSBD ZXJ 2 01 1 4 对下发施工图纸的研究及施工现场的实地勘测和调查 1 5 我单位现有人员技术力量及设备能力 2 2 工程综述 工程综述 2 12 1 工程概述工程概述 本标段为磁县干渠工程第二施工标 标段起自磁县西槐树村 桩号 15 190 止于磁县白村 桩号 29 056 总长 13 866km 其中渠道长 13 370km 建筑物长 0 496km 根据设代工作函第一设代函字 2011 22 号中关于膨胀土段的处理方案 现 针对重新确定后的膨胀土段进行处理 处理范围及桩号位置如下表所示 表 1 膨胀土处理段 弱膨胀土中膨胀土 序号起止桩号 左坡渠底右坡左坡渠底右坡 1 17 370 17 770 2 17 930 18 040 3 18 650 18 800 4 19 120 19 340 5 19 800 20 000 6 20 000 20 350 2 7 20 520 20 750 8 20 850 21 080 9 21 520 22 700 10 27 150 27 700 2 22 2 主要工作内容及工程量主要工作内容及工程量 膨胀土施工的主要工作内容包括渠道渠坡开挖施工 渠道坡面粘性土填筑 施工 渠道粘性土分层碾压施工 换填段渠道换填部分削坡施工等工作内容 3 3 施工条件 施工条件 3 13 1 场内外交通场内外交通 场外交通利用 107 国道及当地县乡公路 场内交通利用渠道左侧修建的 7 0 米宽的施工便道 以便于粘性土的运输 3 23 2 施工供电条件施工供电条件 本工程施工及生活用电以电网供电为主 备用柴油发电机组以防暂时性停电 时满足生产用电的需求 3 33 3 施工用水施工用水 膨胀土施工现场所需用水 配备 1 台洒水车用以满足现场时的施工用水 3 43 4 施工通讯施工通讯及网络及网络 所在地区属无线网络服务区 手机可直接用于通信联络 为保证本工程通 讯畅通 所有管理人员均配置手机 保证对内与对外的通讯联络 本工程全部使用计算机网络 利用业主指定的项目管理软件对工程项目进 行网络信息化追踪管理 项目部建立内部局域网 并通过因特网和业主 监理 设计单位网站相连 3 53 5 临时临时生活驻地生活驻地 临时房屋主要利用营地内的临时房屋和施工现场搭设的彩钢房 用于施工 过程当中人员的休息和临时办公使用 3 63 6 施工进度计划安排施工进度计划安排 膨胀土施工进度计划考虑在 2012 年 2 月 29 日至 2012 年 7 月 30 日完成 各月有效施工天数为 25 天 每天按两班作业考虑 3 4 4 资源配置 资源配置 4 14 1 设备配置设备配置 4 1 1 机械设备配置原则 1 满足施工技术与施工质量的需求 2 确保工程所需设备及时进场 满足施工组织设计 机械配置先进合理 3 重点施工部位优先配置 4 针对本工程特点 依照施工工期投入充足的 技术性能相对优越 生 产能力大 生产效率高的施工机械设备 5 优化组合 实行所有设备统一调拨 保证 衬砌设备及其 配套的合理使用 充分发挥机械 的性能 4 1 2 施工机械设备配置 表 2 拟投入的主要机械设备表 序号名称型号机械台数配备人数备注 1 水准仪 DZS 512 测量 2 全站仪 GTS 332N12 测量 3 挖掘机 220612 土方开挖 4 装载机 ZL30C48 物资倒运 5 GPS 流动站 X9022 测量 6 推土机 SD22048 土方施工 7 柴油发电机75 型 46 临时用电 8 铺砂机 110 非膨胀段砂垫层 9 凸块碾 18T36 换填面碾压 10 洒水车 8T24 施工用水 11 泥浆泵 150QJ10 10066 施工中地下水 外排作业 12 蛙式打夯机 1010 局部夯实 13 皮卡尼桑 33 生活物资运输 4 24 2 劳动力计划劳动力计划 在劳动力组织中 本着均衡生产 减少浪费 人力资源充分利用 降低工 程成本的原则 按其施工进度计划 施工强度和工种需要数量进行优化配置调 4 整 在劳动力需用量计划的基础上再具体化 细部化 表 3 拟投入的其他施工人员 序号工 种人 数备 注 1 管理人员 6 施工管理 2 测量人员 3 测量放线 3 质检人员 4 质量检测 4 安全员 3 安全巡视 5 普 工 25 辅助作业 6 修理工 2 设备维修 7 电 工 2 电器维修 合 计 45 4 34 3 主要材料供应计划主要材料供应计划 我标段膨胀土施工主要使用材料为粘性土 经监理见证取样后送至具备专 业资质的试验室进行检测 经检测用于换填的土料能满足膨胀土换填土的相关 技术指标 施工时 根据工程施工进度计划 按资源供应能力和需求 做到换前计划 按时供应 强调保障 避免过多储存和供不应求 施工过程当中 试验人员要及时对运输的土料相关技术指标进行抽查 发 现不合格土料及时清退出场 5 5 膨胀土施工 膨胀土施工 5 15 1 膨胀土的定义膨胀土的定义 膨胀土是一种含一定数量亲水矿物质 蒙脱石 伊利石 高岭石或混层结 构 且随着环境的干湿循环变化而具有显著的干燥收缩 吸水膨胀和强度衰减 的粘性土 有的裂隙很发育 且液限和塑性指数较大 压缩性偏低 在天然含 水量状态下较坚硬 根据其膨胀率分类 膨胀土可分为弱膨胀土 中膨胀土和强膨胀土 其按 膨胀率百分比的多少划分可依据以下的定义进行 1 渠段有超过 1 3 土体试样的自由膨胀率大于 90 时 该渠段定为强 5 膨胀土渠段 2 渠段有超过 1 3 土体试样的自由膨胀率大于 65 时 该渠段定为中 膨胀土渠段 3 渠段有超过 1 3 土体试样的自由膨胀率大于 40 时 该渠段定为弱 膨胀土渠段 5 25 2 膨胀土施工工艺流程膨胀土施工工艺流程 现根据膨胀土施工的情况 其施工工艺流程图如下所示 图 1 膨胀土施工工艺流程图 5 35 3 膨胀土开挖施工膨胀土开挖施工 5 3 15 3 1 表层土清理表层土清理 采用推土机将地表附属物和表层有机耕作层清除拢堆 装载机装车 自卸 车运至指定地点堆放 渠道清基 渠道分层开挖 截流沟护砌 削坡修整 作业面排水 截流沟开挖 作业面处理 粘性土运输 渠道粘性土换填 分层碾压 粘性土开挖 下一层施工 场地清理 6 5 3 25 3 2 截流沟开挖及处理截流沟开挖及处理 开挖之前 在开口线外侧开挖截流沟 防止地表水流入开挖作业面 减少 对开挖边坡的冲刷和浸蚀 截流沟按永久截流沟形式进行布置 并根据现场地 形对外排水通道进行规划 使渠道内渗水能通过渗流沟排至倒虹吸内 5 3 35 3 3 土方开挖土方开挖 采用反铲挖掘机开挖 自卸汽车运输 土方开挖按照从上到下分层分段依 次进行 每个工作面的分段长度保持在 150m 200m 左右 开挖层每次开挖深 度不超过 3m 进行控制 对同一个断面 同一开挖层 由中间同时向左右两岸开 挖 以利于层间排水 同一区段内开挖面平行下降 不能平行下挖时 则两者 高差不宜大于一个开挖梯段 开挖过程中若不能立即进行回填施工作业面的部位 保护层的厚度根据后 续工程安排和土质情况而定 弱膨胀土渠段预留保护层厚度按不小于 30cm 垂 直基面厚度 中 强膨胀土渠段预留保护层厚度按不小于 50cm 垂直基面厚 度 对于过水断面以上的渠道开挖 当自上而下开挖至一级马道后 根据现场 情况停止一级马道以下工作面的开挖 进行保护层开挖及边坡的工程防护措施 施工 比如换填或其他护坡结构 永久排水设施施工等 5 3 45 3 4 排水排水 土方分层开挖过程中 在存在上层滞水渗流的区域逐层开挖临时排水沟 底部开挖临时导渗沟 及时排除渗水或雨水 图图 2 2 有层间滞水或地下水处开挖断面排水示意图有层间滞水或地下水处开挖断面排水示意图 开挖时的排水系统采用明挖临时排水沟 导渗沟结合集水井的排水方式 首先在距离开挖断面两侧不小于 7m 的距离平行于渠道轴线开挖临时排水沟 7 用于汇集边坡层间滞水和雨水 在靠近渠道轴线的位置开挖临时导渗沟 使底 部高程低于临时排水沟底 用于汇集地下水和边坡层间滞水 临时排水沟与导 渗沟之间通过开挖支沟联通 在导渗沟适当的位置开挖集水井 井内布置水泵 当施工期降雨形成地面径流或出现层间滞水 渗水时 水流通过临时排水沟 支沟汇集到导渗沟的集水井内 用水泵抽排至附近自然沟渠 灵活布置排水沟 导渗沟 集水井的位置 保证沟底始终低于开挖底面 确保开挖面无明水 5 3 55 3 5 开挖面的防护开挖面的防护 由于膨胀土的特殊性质 在开挖过程中尽量减少与大气环境的接触时间 主要有预留保护层和覆盖两种临时防护 在开挖过程中 为减少大气环境对渠道设计基面的影响 在开挖时在建基 面上预留 0 5cm 厚度的土层作为保护层 除预留保护层外 在降雨期 高边坡地带或保护层开挖完成后进行换填施 工之前 对坡面做好覆盖防护 覆盖防护主要采取防雨布 塑料布等覆盖 覆 盖时 采取上部膜压下部膜的方法 相邻块的搭接不小于 1 0m 用土袋压盖 要做到全面覆盖不留死角 以减少大气环境影响 保护层开挖采用人工配合挖掘机进行 在测量人员的指挥下 用挖掘机在 坡面上每隔 10m 开挖出样槽 由有经验的挖掘机操作人员进行保护层开挖 挖 掘机开挖方向垂直于渠道轴线 由上至下顺坡进行开挖 土料拢集于坡下后 装车运至指定地点 开挖时距离设计建基面还需要预留 5 10cm 的薄土层 避 免产生超挖 预留的薄土层开挖前 将挖掘机斗齿前焊接一块厚约 20mm 的钢 板作为 刮板 长度同挖掘机斗宽 宽度约为 15cm 前缘与斗齿齐平 开挖 方向垂直于渠道轴线 沿坡长自上而下将预留的薄土层刮除 人工用平头铁锹 将坡面遗留的松土清除并拢堆 在坡面上钉木桩 每 5m 作为一个断面 按坡 度放样 在桩位上固定尼龙线 人工对坡面进行适当整理 直至坡面坡度符合 规范要求 每一段保护层开挖后 下道工序施工前 坡面要进行覆盖 在开挖施工过程中 避免大型的挖掘 碾压或吊装等重型设备在上一级马 道和坡顶上行驶 避免在开挖好的马道上 坡顶及坡面堆放渣土和其他施工材 料 8 5 3 65 3 6 不同阶段的机械配备不同阶段的机械配备 土方开挖的机械为常规组合 在清表阶段 采用的机械有推土机 液压反 铲挖掘机 轮胎式装载机和自卸汽车 开挖阶段 以液压反铲挖掘机和自卸汽 车为主 在土料指定堆放区以推土机和装载机组合进行平整 设备的配置数量 主要根据施工强度确定 5 3 75 3 7 质量要求和验收质量要求和验收 1 施工过程中随时检查周围排水设施的有效性 边坡两侧截渗沟不得积 水 2 在土方开挖过程中 随开挖进度及时测量校正开挖平面的尺寸和标高 按施工图要求检查开挖边坡的坡度 3 施工过程中 需要随着开挖层面的下降布置排水沟和集水井 及时将 上层滞水和渗水抽至渠顶临时截流沟内 及时收集天气情报 预备塑料布或防 雨布 及时覆盖坡面 路口及开挖区路腿等部位 防止雨雪侵蚀产生滑坡等地 质灾害 4 为保持坡面稳定 在渠道土方开挖时必须预留保护层 为避免保护层 超挖 由经验丰富的挖掘机操作人员进行 不得欠挖 如果不慎超挖 不得擅 自进行补坡 视情况决定是否进行处理 5 在进行坡面整理时 按照坡度进行钉桩挂线 挂线时将线拉紧 防止 拉线下垂造成超挖 6 施工中 膨胀土渠坡若不慎雨淋 泡水 失水干裂 应将其挖除 不 得欠挖或人工拍坡 7 土方开挖工程完成后 进行以下各项的质量检查和验收 1 按施工图纸要求检查开挖面尺寸 标高 2 边坡的坡度检查 3 坡面进行检查清理后 应保证无积水或渗水 基面土壤无扰动 5 3 85 3 8 影响工效的因素影响工效的因素 1 施工工作面布置 在膨胀土地段施工 严禁随意开挖路口 需要进行 规划 运输路口选择及上堤路腿的修筑直接制约着施工效率 运输距离的长短 9 是影响工效的主要因素 2 开挖区土质分类 膨胀土按其膨胀性有强膨胀土 中膨胀土和弱膨胀 土之分 随着土料膨胀性的增加 效率逐渐降低 3 保护层开挖 保护层开挖精度要求高而工程量较小 机械和人工投入 较大 效率较低 4 地下水降排水及临时防护 作为开挖过程中必不可少的工作 降排水 和坡面临时防护工作对工效影响较大 5 开挖均衡性 开挖施工的强度根据土层的膨胀性进行调整 对工效有 较大影响 6 异常情况的处理 开挖过程中的异常情况是指开挖过程中因地质原因 产生的滑坡 塌方等现象 5 45 4 膨胀土换填施工膨胀土换填施工 根据膨胀土段土的膨胀性的特点 我标膨胀土施工主要针对中 弱膨胀土 进行粘性土的换填施工 中膨胀粘性土换填厚度为 2m 弱膨胀粘性土换填厚度 为 1m 膨胀土段粘性土换填施工可按照渠道填筑作业的技术指标进行 别外 在进行粘性土换填施工时 必须干场作业 5 4 15 4 1 换填土的土料要求换填土的土料要求 最优含水率为 14 7 最大干密度为 1 79g cm3 液限控制在不大于 40 塑性指数控制在不大于 20 粘粒含量控制在不低于 20 施工时压实度不小于 0 98 土的含水率控制在 12 7 17 5 4 25 4 2 粘性土的碾压参数粘性土的碾压参数 采用 18t 压路机 粘性土虚铺厚度为 30cm 碾压遍数先静压 2 遍 再动压 2 遍 共 8 遍 5 4 35 4 3 填换土的填筑施工填换土的填筑施工 1 在边坡换填时 采用自卸汽车运土料进占法铺料 尽量减少运输车辆 对工作面的碾压 2 填筑时铺土厚度 35cm 左右 振动 18T 凸块碾碾压 为做到处理层与 边坡更好地结合 结合铺料和平仓施工将边坡面整理开挖成小台阶状 高一台 10 阶为低一层台阶铺土的压实后的厚度 3 碾压机械沿渠道轴线方向前进 后退全振错距法碾压 前进 后退一 个来回按两遍计 碾迹重叠不小于 20cm 碾压速度控制在 2 4km h 范围内 开始碾压时宜用慢速 碾压层间需根据天气和层面干燥情况 洒水湿润 对边 角接头处大型机械碾压不到 易漏压的地带 需由人工采用蛙夯或冲击夯等小 型设备夯实 4 若保护层剥离后不能及时进行处理层施工 对开挖面进行防晒 保湿 防护处理 5 土料经摊铺 晾晒达到可上堤填筑要求后 若不能及时实施全部碾压 工序 先完成静压 防止水分流失 6 压实后振动碾留下的凹凸碾印可不作处理 但如遇雨天时 必须及时 覆盖以防止表面积水 7 每层填土完成碾压后 宜在 4h 内完成质量检测 在 6 8 小时内完 成上土覆盖 不能及时跟进的 对填筑面和建基面做好防雨和保湿措施 防止 大型施工设备在其上行驶 雨季施工注意天气变化 避免土料受到雨淋 降雨 时停止施工 对已摊铺的工作面尽快碾压密实 封面并进行防雨覆盖 8 为保护工作面 确保外坡角压实度 非膨胀土料铺料时需超填 超 填土料宜按照 1 2 坡比放坡 按照碾压试验的参数控制铺料厚度 根据 0 35 cm 换填厚度 同一层以设计外坡脚为基准 顶部超填宽度不小于 30cm 参见下 图所示 超填后的处理层边坡应按照设计坡比进行削坡修整 3 24 0 3 1 1 2 24 设计边坡线1 2 1 2 0 35 换填土 超填部分 开挖基面线1 2 11 图 3 边坡 1 2 膨胀土换填超填示意图 7 11 1 26 0 3 2 5 85 设计边坡线1 2 75 换填土 开挖基面线1 2 75 超填部分 1 2 75 图 4 边坡 1 2 75 膨胀土换填超填示意图 9 换填非膨胀土料完成后 按 三检制 进行自检 自检完成后 会 同监理人进行质量检查和验收 验收合格后方可进行下一道工序施工 5 4 45 4 4 施工过程当中应注意问题施工过程当中应注意问题 1 为保证碾压质量 换土施工由低至高分层摊铺碾压上升 并且每个铺土 层虚铺厚必须控制在 35cm 以内 2 为增加边坡换土层稳定性 斜层摊铺碾压自渠道中心向渠坡倾斜 坡度 2 3 并对渠坡基土逐层开蹬铺土碾压 压实度不小于 0 98 3 为了防止滑坡 上述措施的开展应按 100m 或 200mn 为一施工段进行 每一施工段自渠底至一级马道所有换土层宜在雨季到来之前完成 并适时进行 该段渠坡整坡压实 其余各施工段亦按上述措施依次进行 4 换填施工完成后预留一定时间的沉降期才能开始衬砌作业 换填施工设 计线外侧超填的余量 在混凝土衬砌施工前削除 并进行整坡压实 5 同一段作业面应分层统一铺土 统一碾压 并配备人员或相应机具参 与整平作业 严禁出现界沟 6 已铺土料表面在压实前被晒干时 应洒水湿润 7 凡已压实表面形成光面的 铺土前应洒水水润并将光面刨毛 采用凸 块碾时 不需要再进行刨毛作业 8 若发现局部 弹簧土 层间光面 层间中空 松土层或剪切破坏等质 量问题时 及时进行处理 并经检验合格后 铺填下层新土 12 5 4 55 4 5 粘性土回填质量控制粘性土回填质量控制 换填土体单元工程质量评定标准应符合以下规定 1 合格标准 检查项目达到标准 铺填边线偏差合格率不小于 70 检测 土体压实干密度合格率达到表 4 要求 2 优良标准 检查项目达到标准 铺填边线偏差合格率不小于 90 检测 土体压实干密度合格率超过表 5 数值 3 以上 表 4 填筑主控项目施工质量标准和检查方法及数量 项次 检查 项目 质量标准检查 测 方法检查 测 数量 1 渗水 处理 渠底及边坡渗水 含泉眼 要妥善引 排或封堵 建基面清洁无积水 观察 测量与 查阅施工记录 全数检查 2 土料 无不合格土 含水率适中 土质符合 设计要求 观察 查阅施工 记录 土料试验 报告 全数检查 3 填料 压实 合格率 95 最小值 设计值 0 98 倍 不合格样不得集中在局部范围内 采用环刀法 取样试验 1 次 100 200m3 且 每层不少于 3 个点 4 渠底 高程 允许偏差 0 5水准仪测量 每个单元测 3 个断 面 每个断面不少 于 3 点 表 5 填筑一般项目施工质量标准和检查方法及数量 项次检查项目质量标准检查 测 方法检查 测 数量 1 清基清理 基面表层树木 草皮 树根 垃圾 弃土 淤 泥 腐殖质土 废渣 泥炭土等不合格土全部 清除 观察 查阅施工记录 录像或摄影资料收 集设备 全数检查 2 清基范围 清理边界符合设计要求 清除表土厚一般为 30cm 尺量或经纬仪测量 每个单元不少于测 3 个断面 3 不良的质土 处理 不合格土全部清除 对 粉土 细沙 乱石 坡 积物 残积物等处理应 符合设计要求 观察 查阅施工记录全数检查 4 基面处理 范围内的坑 槽 井等 应按设计要求处理 观察 查阅施工记录全数检查 5 铺土厚度允许偏差 2cm水准仪 尺量测量每层不少于测 3 点 13 6 铺填边线 允许偏差 人工作业 10 20cm 机械作业 10 30cm 尺量 仪器测量每层不少于测 3 点 7 渠顶宽度允许偏差 5cm尺量 每个单元不少于测 3 个断面 8 渠道边坡不陡于设计边坡水准仪 全站仪测量 每个单元不少于测 3 个断面 9 渠顶高程允许偏差 0 5cm水准仪测量 每个单元各测 3 个 断面 每个断面不 少于 3 个点 10 渠底宽度允许偏差 0 5cm尺量 全站仪测量 每个单元不少于测 3 个断面 11 渠道开口宽 度 允许偏差 0 8cm全站仪测量 每个单元不少于测 3 个断面 12 中心线位置允许偏差 2cm全站仪测量 每个单元不少于测 3 个断面 6 6 膨胀土施工中质量及安全措施 膨胀土施工中质量及安全措施 6 16 1 施工中的质量保证措施施工中的质量保证措施 1 开挖时做好渠道上口开挖线的施工放样工作 2 施工过程当中做好对渠道膨胀土段边坡的保护 做到不欠挖和超挖 3 对开挖完成的渠道边坡要做好成品保护工作 对完成施工的工作面做 好标识工作 严禁设备破坏工作面 4 填筑粘性土土料的含水量等均须符合设计规定 保证不合格粘性土料