路基试验段施工方案.doc

目 录一、编制依据1二、工程概况1三、试验段试验的目的和范围2四、施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况3五、路基试验段的施工准备6六、试验段施工方法7七、试验成果15八、施工进度安排16九、质量保证措施16十、安全保证措施17十一、环保措施17路基试验段施工施工方案 一、编制依据 1.1、铁道部颁布新建时速200km 客货共线铁路设计暂行规定； 1.3、铁道部颁布铁路路基施工规范（TB10202-2002）; 1.4、铁道部颁布铁路路基设计规范（TB10001-99）; 1.5、铁道部颁布铁路工程土工试验方法（TBJ102-96）; 1.6、新建哈尔滨至佳木斯铁路站前工程施工图设计； 1.7、建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。 二、工程概况 2.1 概述新建哈尔滨至佳木斯铁路站前工程第II合同段有关单位如下： 建设单位：哈佳铁路客运专线有限公司 设计单位：铁道部第三勘察设计院集团有限公司 监理单位：黑龙江中铁监理公司 施工单位：中铁二十二局集团有限公司本施工段起迄里程DK43+008.2DK62+820.1,全长19.811km。 2.2、试验段的设置本标段设计指定DK45+800-DK46+100为松软土地基处理试验段，共计300m，CFG桩6205m；DK48+570-DK48+925为膨胀土路基试验段，共计355m，路基试验段不包括其中涵洞工程，挖方24432m，填方ABC组土18635m、非冻胀AB组土10860m、中粗砂621m、级配碎石3009m。 三、试验段试验的目的和范围 3.1 试验段试验的目的 1、成桩工艺试验。检验施工设备以及施工工艺的适用性；获取混凝土泵送速度，钻杆提升速度，混凝土坍落度、保水性以及不同深度、土层的施工电流等数据，为施工工艺的合理选择提供依据；积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。 2、桩身质量检测。 进行桩身完整性检测，桩身混合料强度检测，为优化施工参数和混凝土配合比提供依据。 3、单桩承载力检测。验算桩侧摩阻力、桩端阻力，了解桩的承载性能，为持力层的合理选择提供依据。4、确定本地区经济合理的填料，选定满足施工要求的压实机具、所用填料及压实条件下合理的松铺厚度、压实遍数和施工最佳控制含水量等工艺参数，选定经济、合理、准确的检测手段。5、验证铁道部颁布新建时速200km 客货共线铁路设计暂行规定， 为今后的铁路建设积累施工经验和现场检测数据。 3.2 试验范围 基床底层（基床软基加固）加固的施工工艺（ 含检测手段）； 基床以下部分路堤本体填筑施工工艺（含检测手段）； 路基基底沉降观测和路基面沉降观测。 四、施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况 4.1 参加施工人员进场情况 管理、技术、质检、检测人员已全部到位，人员名单及相关资料见表1： 主要施工人员表表1 序号姓名文化程度职称职务1刘 通本科工程师工区经理2王志峰本科高级工程师工区总工3黄国庆本科高级工程师副总工4李 峰本科工程师工程部部长5冯树谦大专工程师安质部部长6蒋海景大专工程师质检员7常广林大专工程师试验室主任8汪兆龙大专助理工程师测量主管9李文玉大专技术员测量员10李传龙大专技术员测量员11葛 鑫大专工程师技术员 生产工人参加试验段施工的生产工人均已经到位。 4.2 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，长螺旋钻机CFG桩施工，平地机修整填筑表面。所需机械设备见表2。投入试验段施工机械表 表2 序号设备名称单位数量状态备注1挖掘机台1良好2振动压路机台2良好3推土机台1良好4自卸车辆2良好5CFG长螺旋钻机台2良好6平地机台1良好7洒水车辆1良好 4.3 测量、检测仪器设备的配备（见表3） 测量检测仪器设备表表3 序号仪器设备名称规格型号单位数量检定状态备注1全站仪瑞士Leica TC702套1合格2水准仪南京1002 厂DS3E台1合格3水准尺3m 木尺把1合格4水准尺5m 铝合金尺把1合格5K30 平板载荷仪YB-150,300mm套1合格6核子密度湿度仪日产MC-3台1合格7重型动力触探仪N63.5套1合格8灌砂筒150mm个1合格9案秤AGT-10套1合格 4.4 施工用电 本试验段附近无可利用电源，采用250kw发电机发电进行CFG桩施工，发电机的安装、维修、操作必须由持证电工完成，电工等级应同工程技术要求相适应。 现场发电机操作必须符合下列规定： 1、发电机安装时，应平稳牢固，室外操作时，应搭设机棚，并保持通风良好。 2、发电机启动前必须认真检查各部分接线是否正确，各连结部分是否牢靠，电刷是否正常、压力是否符合要求，接地线是否良好。 3、发电机的连接件应牢固可靠，转动部位应有防护装置，输出线路应绝缘良好，各仪表指示清晰。 4、发电机开始运转后，应随时注意有无机械杂音，异常振动等情况。确认情况正常后，调整发电机至额定转速，电压调到额定值，然后合上输出开关，向外供电。负荷应逐步增大，力求三相平衡。 运转时，操作人员不得离开机械，发现异常立即停机，查明原因，故障排除后，方可继续工作。 5、严禁带电作业，检修电气设备前，必须切断电源，并挂醒目警示牌，并派专人监护。 6、运行中的发电机应密切注意发动机声音，观察各种仪表指示是否在正常范围之内。检查运转部分是否正常，发电机温升是否过高。并做好运行记录。 7、发电机使用前必须将底架停放在平稳的基础上，运转时不准移动。 8、发电机在运转时，即使未加励磁，亦应认为带有电压。禁止在旋转着的发电机引出线上工作及用手触及转子或进行清扫。运转中的发电机不得使用帆布等物遮盖。 9、发电机经检修后必须仔细检查转子及定子槽间有无工具、材料及其它杂物，以免运转时损坏发电机。 10、凡是能触及或接近带电体的地方，均应采取可靠绝缘与屏护等措施或保证安全距离； 11、各类导线的选型，应严格保证规定的安全载流量，安装、敷设应保证安全； 12、所有电气设备的工作性能和绝缘强度应处于完好状态，且在漏电电流动作保护器的保护范围内； 13、 发电机附近不得放置油料或其它易燃物品，并应设置消防器村，如有火情，应先切断电源并立即扑救。 14、现场重要(或危险)部位，应有醒目的电气安全标志。4.5砼供应CFG桩试桩混合料拌制由本标段新立屯混凝土拌和站集中生产。原材料、配合比、混合料各项性能指标的检测均由本标段中心实验室进行。用砼输送罐车送到现场，运距约10Km，从拌和站到施工现场，运输时间约20分钟(小于混凝土初凝时间)。用输送泵进行混合料输送。 五、路基试验段的施工准备5.1 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，放出征地红线桩。5.2 开挖排水沟沿着地界线挖出排水沟，排出原地面积水，沟深80cm，并每隔100m 在路基两侧对称的开挖集水井，用水泵抽出积水。5.3 基底处理根据设计资料，本段试验段路基在填筑前需进行软基处理。根据设计文件及现场实际情况，需要挖除原地面以下50cm 厚的种植土及淤泥质黏土，然后进行CFG桩软基加固。5.4 填料选择和室内试验经过详细调查， 本标段内的利用方主要为II类土，满足新建时速200km 客货共线铁路设计暂行规定、铁路路基施工规范及其他相关规范、标准的要求。（基床底层填料选择A、B 组填料或改良土；路堤本体填筑选择A、B 组填料及C 组填料中的块石、碎石、砾石等填料）。5.5 弃土场选择因基底处理需挖除大量非适用路基填料的种植土及淤泥质土，故需选取设计指定的居仁砖厂为弃土场，距DK48+570处运距约4公里。5.6 填前碾压基底处理完成后，进行路基基床以下部分填筑。基底经晾晒待含水量适宜时进行填前碾压，达到规定的压实度。5.7 断面复测填前碾压完成并经验收达规定的压实度后，对原地面进行断面测量，以确定填方工程数量并作为以后计量支付的依据。断面经监理工程师复核签字认可后即可测设路基坡脚线及中线。六、试验段施工方法本次试验段施工内容包括软基加固、膨胀土路堑开挖及基床底层和表层填筑。6.1 施工工艺6.1.1 软基加固1、挖掘机挖土，自卸汽车运送至弃土场，推土机整平。弃土场绿化。2、CFG桩施工（1） 钻机就位钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用 钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。满足要求后，方可开钻。 （2）钻进成孔钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。 （3）混合料搅拌混合料搅拌采用新立屯拌和站集中搅拌，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。一般控制在90120秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和记录。混合料出厂时塌落度可控制在160mm200mm。 （4）灌注及拔管钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆后开始泵送混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管。施工桩顶高程宜高出设计高程3050cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。 在灌注混合料时，对于混合料的灌入量控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。（5）移机灌注时采用静止提拔钻杆（不能边行走边提拔钻杆），提管速度控制在米分钟，灌注达到控制标高后进行至下一根桩的施工。 （6）现场试验对于每盘混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。3、铁路客专验标对长螺旋钻施工CFG桩质量要求（1）施工前应进行成桩工艺性试验（不少于2根试验桩），以复核地质资料以及机械设备性能、施工工艺、施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，根据试桩中发现的问题修订施工工艺。（2）在工程施工前，所选用的设备型号应符合设计桩经、设计加固深度的要求。（3）施工组织、施工工艺、施工作业指导书应有防止堵管、窜孔的措施。（4）现场施工的CFG桩数量、布置形式及间距应符合设计要求。桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。（5）钻机应先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。（6）混合料应按设计配合比经搅拌机拌和，塌落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且不得少于一分钟；搅拌的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆机芯管内。（7）CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料。先拔管20cm30cm后开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩时的拔管速度控制在2-3米/分钟。成桩过程应连续进行，防止缩径和断桩。（8）钻杆应采用静止提拔。施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量。并保证连续提拔。施工中严禁出现超速提拔。为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采用强制式搅拌机集中拌和。（9）施工中应保证排气阀正常工作。施工中要求每班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。（10）桩机移机至下一桩位施工时，应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位正确。 4、铁路客专验标对CFG桩质量检验要求（1）原材料检测水泥：按验标规定检测强度、安定性、凝结时间，抽样检测一组，监理单位见证检验。粗细骨料：按验标规定检验含泥量、颗粒级配，抽样检测一组，监理单位见证检验。（2）施工质量检验所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求； 检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥，每200t为一批，不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组。 检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制； 检验数量：每台班抽样检验3次。 检验方法：现场坍落度试验。CFG桩混合料强度应符合设计要求； 检验数量：每台班做一组(3块)试块。 检验方法：制作混合料试块，进行28天标准养护试件抗压强度检验。CFG桩的数量、布桩形式应符合设计； 检验数量：全部检查。 检验方法：计数。每根桩的投料量不得少于设计灌注量； 检验数量：每根桩检验。 检验方法：料斗现场计量或混凝土泵自动记录。CFG桩的有效长度应满足设计； 检验数量：每根桩检验。 检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查浮浆厚度，计算出桩的有效长度。CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求； 检验数量：施工单位按总桩数的10%检验，监理单位按检验桩数的20%见证检验。 检验方法：低应变检测（小应变检测）。CFG桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求； 检验数量：总桩数的2，且每检验批不少于3根，监理单位见证检验，设计单位现场确认。 检验方法：平板荷载试验。6.1.2 桩帽、褥垫层1、桩帽施工为确保桩帽顶部顺直，制作35cm高边长100cm的钢模板做为桩帽顶模。模板定位后人工灌注混凝土，小型振动棒振捣密实，人工用钢抹子抹平。桩帽钢筋采用新立屯拌和站钢筋加工场集中加工，汽车运至施工现场。2、碎石垫层结构厚度为50cm，垫层内铺设一层单向拉伸土工格栅。结构由下至上为15cm碎石、一层土工格栅、35cm碎石。3、褥垫层施工前，进行填筑材料级配试验，确定填料级配系数、最大击实度、最佳含水量。4、褥垫层生产将525mm级配碎石、05mm石粉按0.9：0.1配比在拌和站集中搅拌，搅拌均匀后，由运输车辆运至作业面施工。5、褥垫层现场施工在现场测量放出褥垫层填筑边线，自卸车将碎石填料运至施工现场，推土机进行粗平，然后用平地机完成精平作业。底层碎石松铺厚度为20cm，施工压实厚度为15cm，用压路机静压后进行压实系数、空隙率、动态变形模量检测，各项指标达到设计要求后，进行下一道工序施工。土工格栅铺设，土工格栅沿路基横向铺设，两排土工格栅搭接宽度不小于0.5m，路基坡脚两侧预留2m回折长度。上层碎石垫层填筑同底层碎石垫层施工相同，填筑完成后，用振动压路机先静压，然后弱振压，最后再静压。静压完成后进行压实系数、空隙率、动态变形模量检测，各项指标达到设计要求后，进行下一道工序施工。6.2.1 膨胀土路基填筑DK48+570-DK48+925段路基路堤填筑断面形式为基床表层厚度为0.6m，基床底层厚度为1.9m，总厚度2.5m，2.5m以下路堤采用AB组或C组填料，路堑段基床表层换填级配碎石厚0.6m，以下依次换填0.2m厚中粗砂及1.7m厚排水非冻胀A、B组土，并于中粗砂间夹铺一层两布一膜不透水土工布（600g/m2），换填基底两侧设置渗水盲管，向小里程方向排水。 1、路堑挖方土方开挖以机械施工为主，运土距离较近时采用推土机作业，运距较远则采用挖掘机、装载机装车、自卸汽车运输。路堑开挖后根据土石方调配方案进行调配。较平缓地段上的短浅路堑，采用不分层的全断面开挖方式；当路堑中心高度大于5m时，采用分层逐层顺坡开挖或纵向台阶法开挖方式。路堑开挖前，首先核对地质资料，同时做好堑顶防排水设施。临时排水设施与永久性排水设施相结合，并与原排水系统顺接。路堑开挖过程中为保证雨水不冲刷边坡，每侧预留50cm待开挖至设计标高或平台位置时一次刷坡完成。刷坡保证边坡坡度及平整度，对特殊部位做好边坡防护工作。对影响边坡稳定的地面水和地下水及时采取措施引排，并在路堑的表面设置排水坡，以利排水。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进行，防止出现掏底开挖。 2、土方调配与运输DK48+000-DK49+000段路基本段利用117810m，运距1公里，其余弃至居仁砖厂，运距4公里； 3、摊铺整平本试验段中路堑、路堤基床底层填料均采用非冻胀AB组填料。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30cm、40cm、50cm 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2% 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。在沉降观测桩周围1m 范围内的路基采用人工填筑整平。 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18T(激振力为36T)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0.20.3cm，横向同层接头处重叠0.40.5m，相邻两区段纵向重叠1.01.5m， 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26 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 。 5、压实检测在每一填层碾压三遍后即用K30 平板载荷仪、核子密度湿度仪检测地基系数K30、孔隙率n。在使用核子密度湿度仪进行检测的同时，采用灌砂法（或灌水法）进行平行对比试验，以核准核子密度湿度仪的测试数据，检测频率为每层每遍（自碾压三遍后开始）18 个点，直至达到90%的压实度。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。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%和95%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%、95%的压实度时相应的碾压遍数，最佳施工组织。七、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值变化曲线关系图，确定出不同填层厚度的海城碾压遍数。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，写出试验报告，报监理站和业主代表审查批准。八、施工进度安排详见表1 施工进度表 表1序号工作或作业内容开始时间结束时间备 注 1施工准备2014年9月10日2014年9月20日2DK45+800-DK46+100CFG桩201