湖北省谷城至竹溪高速公路GZTJ20合同段 实施性施工组织设计
期完成。
项目部加大投入,设置两个T梁预制场,使观音堂隧道及石垭子隧道施工不影响桥梁施工工序,其他线路自由时差较大,施工时间较为充裕。
5.1.1 施工测量
在路基开工前,用全站仪进行现场恢复和固定路线。其内容包括导线、中线及高程的复测,水准点的增设,横断面的测量与绘制等。对所有测量结果进行记录并整理后,送监理工程师批准,并上报业主。在施工测量完成前不得进行施工。
第五章 主要工程施工方案
第一节 路基工程
本合同段路基挖方185.1万m3、路基填方90.1万 m3,施工过程将根据工程实际综合考虑土质、运距、环保以及运输过程中对交通安全的影响等因素进行调配见《土石方调配图》。考虑到本工程的特点,为确保工期,设2个路基土石方施工作业队平行作业(《路基土石方施工计划安排表》)。
路基工程总体规划为:采用机械化挖、装、翻晒、整平、碾压一条龙作业为主,人工配合为辅的施工方案。机械组合为:挖掘机、装载机配合自卸车运土,平地机整平,轻重型压路机组合碾压,防护及排水工程紧跟其后进行流水施工。
路基优先完成预制场路基的施工任务,以利于预制场的布设和尽早开始预制梁施工,其余路段可分为多个作业面同时进行,并配备足够的机械设备和人员(总体施工计划中已详述)。涵洞、通道工程尽快开展,不得影响路基填筑施工。开挖的可利用土石方可就近运输至附近的填方路段进行填筑,为弃土方便,按设计图纸整个合同段内计划设置5个弃土场,0号弃土场在K116+620右120m,计划弃土量10万方;1号弃土场在K117+600右侧85m,计划弃土量18.8万方;2号弃土场在K119+050右350m,计划弃土量32万方;3号弃土场在K121+570右200m,计划弃土量22万方;4号弃土场在K123+700左100m,计划弃土量13万方。5#弃土场位于K125+000右侧1000m左右,根据路基土石方调配,需弃土8万方左右,由于需要穿越村庄才能从挖方段弃至土场,故正在重新考察弃土场位置。
沿线在施工未开展的情况下已经出现部分滑坡现象,故路基防护和排水工程计划紧随路基施工进展情况及时跟进,减少水对路基影响,以策安全。
填方路段由于涉及该良土包边,施工工艺较为复杂,故尽早开始路基试验段填筑,总结好施工工艺及机具组合形式,优化施工方案,争取尽早尽快完成路基填筑工作。
路基工程计划于2010年10月5日开工,2011年6月底基本完成土石方工程,2012年7月底完成路基防护及排水工程施工。
1、导线复测
导线复测采用已检验、校正过的全站仪进行。复测导线过程中,原有导线点不能满足施工要求时,对导线点进行加密,保证在全路段施工过程中,相邻导线点间能相互通视。复测导线时,检验本路段导线与相邻施工段的导线闭合情况,不符合精度要求时,上报现场监理工程师。
2、中线复测
路基开工前,采用坐标法对施工段的路基中线进行全面恢复并固定路线主要控制桩。恢复中线时,检查结构物中心、相邻施工段的中线闭合差,满足精度要求时,上报现场监理工程师和业主。
3、校对及增设水准点
在应用设计单位提供的水准点前,通过复测校对水准点,并与国家水准点闭合,超出允许范围时,上报现场监理工程师。在工程量集中、高填方、地形复杂地段、结构物附近增设临时水准点,水准点须符合精度要求,与相邻路段水准点闭合。增设的水准点设在便于观测的坚硬基岩上或永久性建筑物的牢固处。
4、路基施工放样
路基施工之前,根据恢复的路线中桩、设计图表,用全站仪放出路基用地界桩、挖方坡顶、路堤坡脚、边沟、护坡、截水沟、弃土场等的具体位置,标明其轮廊,上交监理工程师检查批准。
5.1.2 调查试验
路基施工前,对沿线施工范围内的地质、水文等情况进行详细调查,通过取样、试验确定其性质和范围。
同时对挖方段用于路堤填方的填料进行复查和取样进行试验,试验项目为:液限、塑限、塑性指数、天然稠度、颗粒大小分析试验、含水量试验、密度试验、相对密度试验、土的击实试验、土的承载比试验(CBR值)、有机质含量及易溶盐含量试验(主要针对土方,石方可忽略此项)。
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对包边土所采用的石灰的钙镁含量等项目进行试验。 顶面最后一层的压实厚度不小于15cm。
(3)、每层填料铺设的宽度,每侧超出路堤设计宽度30cm,以保证路基边缘有足够的压实度。
(4)、当路基填土高度小于0.8m时,对于原地表清理挖除之后的土质基底,根据设计图纸要求,对填料进行掺灰改良,之后用20cm级配碎石填筑。
(5)、路堤填土高度大于0.8m时,对原地表清理挖除后的土质基底进行整平处理,并在填筑前进行碾压,使其压实度≥ 90%。
(6)、填筑路堤时,控制含水量在最佳含水量的±2%范围内,碾压时,遵循先边后中,先内后外,先静后振的原则,相邻搭接部分重叠30cm。
(7)、任何靠压实设备无法压碎的大块硬质材料,予以清除或破碎,使其最大尺寸不超过压实厚度的2/3,并应使粒径均匀分布,达到要求的压实度。
(8)、填土路堤分层施工时,如其交接处不在同一时间填筑,则先填段按1:1坡度分层挖台阶,如两段同时施工,则分层交叠,其搭接长度不小于2m。
(9)、路基填土安排专人负责挂线、打石灰方格网控制填土施工。 2、填石路基
填石路基主要施工需要注意的问题:
(1)、填石路堤分层厚度不大于30cm,石料强度不小于30Mpa,石块的最大粒径不超过压实厚度的2/3,路床底面以下400mm的范围内的最大粒径不超过150mm,路床填料粒径应小于100mm,超过的石块清除出路基范围或打碎。
(3)、边坡严格按设计图纸施工,进行改良土包边,并达到监理工程师要求。
(4)、填石路堤采用22t重型振动压路机分层洒水压实。压实时继续用小石块或石屑填缝,直到压实层顶面稳定、不再下沉(无轮迹),石块紧密,表面平整为止。
(5)、挖方地段爆破出的石料,其石料强度及尺寸规格符合规定,并用于填筑路基,对于大规格的石块,经过加工或破碎直至满足规定后用于填筑路基。
3、 土石混填路基
土石混填路基主要施工需要注意的问题:
(1)、土石混填分层松铺厚度由试验段确定,混合材料中石块的最大粒径不超过压实厚度
5.1.3 清理场地及拆除工程
路基用地范围内树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植,路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面草皮、农作物的根系和表土均应予以清除,树根也应全部挖去。填方路基应在填筑前进行压实,如果地基表层为松散土层,厚度不超过30cm时,可清除杂草后碾压至90%密实度;当基底松散土层厚大于30cm时,应翻挖后再分层回填压实至90%。
地面自然横坡缓于1:5时,可清除表面草皮、植被土并压实后直接填筑路基;自然横坡陡于1:5时,原地面应挖台阶(宽度不小于2.0m),当基岩斜坡上的覆盖较薄时,应将其清除后挖(凿)台阶;对自然横坡陡于1:2.5的路段、尤其是顺倾山坡路段,必须满足路堤稳定性要求。
对路基用地范围内的道路、沟渠依据设计文件进行改移处理,并协助有关部门作好路基内构造物的拆迁工作。拆除原有结构物或障碍物需要进行爆破或其他作业有可能损伤新结构物时,必须在新工程动工之前完成;原有结构物的地下部分,其挖除深度和范围应符合设计图纸或监理工程师指示的要求;结构物拆除后的坑穴立即回填并压实。
5.1.4 路基填筑试验段
结合合同段实际情况,在K119+010—K119+160处设置路基填筑试验段,总结填筑压实工艺试验,取得不同的压实厚度、不同填料相应的最佳机械组合和施工控制参数,用以指导大面积路基填筑施工。详细施工方案见本章第四节《路基填筑试验段施工》。
5.1.5 路基填筑
路基填筑的施工工艺及参数严格按照路基试验段的成果进行操作。 1、 填土路基
填土路基主要施工需要注意的问题:
(1)、清理场地后的地面,横坡不陡于1:5时,可直接填筑,当地面横坡或纵坡陡于1:5时,将原地面挖成宽度不小于2m的台阶,以满足摊铺和压实设备操作的需要。台阶顶作成大于4%的内倾斜坡,砂类土不挖台阶,但将原地面以下200mm-300mm的表土翻松后加以碾压。
(2)、用不含腐殖土、树根、草根或其它有害物质的土作为路基填料,填方作业分层铺筑,平地机整平、每层松铺厚度不大于30cm。每种填料层总厚度不小于50cm,土方路堤填至路床
的2/3,超过的石块清除出路基范围或打碎。
(2)、混合料摊铺时,避免硬质石块集中。施工中,将石块大面朝下分开摆放平稳,缝隙
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内填以土、砂砾或石屑,整平后振压密实。
(3)、路床顶面以下50cm范围内应填以有适当级配的土石混合料,最大粒径不超过100mm。
(4)、土石混合料如来源于不同的料场,其岩性或土石比例相差太大时,应分层或分段填筑。
(5)填料由土石混合料变化为其他填料时,土石混合料的最后一层压实厚度应小于30cm,该层填料最大粒径宜小于15cm,压实后,该层表面应无空洞。
(6)、压实要求同填石路堤。
采用深孔爆破技术,首先将地面修成台阶,称为梯段。梯段倾角α为60~75°,梯段高度H=5~15m。炮孔分垂直孔和斜孔,孔径D一般为100~150mm,超钻长度h大致是梯段高度的10~15%,其它设计参数:
垂直孔深度:l=H+h(m) 斜孔深度: l=H`+h(m)
超钻孔深: h=(0.10~0.15)H(m) 底版抵抗线:W=D√(7.85ρτl)/K`mH 孔距: a=mW(m), 以上式中:m----系数,取0.7~0.85 D----钻孔直径,dm ρ---炸药密度,kg/m3
K`---单位耗药量,kg/m3,K`=1/3K
τ----深孔装药系数,当H<10m,τ=0.6;当H=10~15m,τ=0.5;当H=15~20m,τ=0.4。
W值确定后可按下式估算L值: L=W-Htgα(m)
L为炮孔与梯段边缘的距离,一般至少要大于2~3m。 多排孔时,排的间距b可取b=W。按下式计算炸药量: Q=Ek`Wha,单位耗药量为0.45~0.75kg/m3
装药结构,当底部有少量水时装乳化炸药,其余装铵油炸药,上下各装一发非电毫秒雷管,雷管插入硝铵炸药中制成起爆体。为避免出现过多大粒径石块,可采用间隔装药方法。如雨季或地下水发育、孔内积水较深时,为保证爆破效果,在水位以下部分改换乳化炸药。
填塞材料用土或钻孔的石屑,禁止用石块。
爆破工程采用非电毫秒导爆管网路,采用掏槽起爆法、波浪式起爆法等微差爆破技术,控制飞石方向,降低大块率,减少后冲及改善爆堆堆积形式,降低飞石距离。
②光面爆破和预裂爆破
临近坡面时要采用光面爆破或预裂爆破,严格控制炮孔在同一平面内,炮孔间距a和抵抗线W之比小于0.8。装药量控制适当,并采用合理的药包结构,通常使炮孔直径大于药卷直径1~2倍,或采用间隔药包、间隔炮孔装药。预裂爆破时间在主炮之前,光面爆破在主炮之后,
5.1.6 路基开挖
本标段内有11处深挖路堑,且K118+500至标段终点路线多与省道临近,施工中与省道及省道边聚居居民有较大干扰,特别是挖方及爆破施工中安全问题为重中之重,比须谨慎对待。根据路基沿线土石方集中的程度、微地形的变化、路基设计断面的形状、以及地质条件等要对开挖方式进行合理选择。
路基开挖施工要逐级进行开挖,逐级进行防护,并视地形特征设置边坡控制点,依据开挖情况随时进行地质核查,对边坡的稳定性进行检查,如果实际情况与设计不符,应会同设计等相关单位进行处理。
开挖过程的主要检测项目有:检查坡顶地表土体有无裂缝,及时排除裂缝中的水并封堵裂缝,防止地表水下渗;观察坡面并记录开挖断面的地质剖面,观测坡面的岩层产状、节理发育情况及地下水出露情况等。
1 石方开挖 (1)爆破方式选取
路基石方开挖时根据路堑深度、岩石的工程分类,决定开挖方案。本合同段的软石和强风化岩采用挖掘机直接开挖,松动石方采用挖掘机和装载机上料,自卸运输车运往填方段。爆破方式主要有深孔爆破、光面爆破和预裂爆破三种,严禁采用峒室爆破。一般的挖石方段,均采用深孔爆破;石方开挖接近边坡面时,为保证坡面平顺,尽量避免扰动和损坏边坡岩体,采用光面爆破或预裂爆破。
(2)爆破工艺介绍 ①深孔爆破
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间隔时间可取25~50ms。同一孔同时起爆,最好用传爆线起爆。光面爆破和预裂爆破主要设计参数如下:
光面炮眼间距: a1=16d 预裂炮眼间距: a2=(8~12)d 光面炮眼抵抗线:W=1.33a1=21.5d 装药密度: q’=9d2 式中:d-钻孔直径,cm, q’-每米钻孔装药量, Wa的单位与d同。 (2)爆破施工安全措施
严格执行《爆破安全规程》(GB 6722)的规定。
爆破施工首先确定危险区,并采取有效措施防止人畜、建筑物和其他公共设施受到危害和损坏。危险区边界设置明显标志,建立警戒线和爆破时间的警戒信号,危险区进口或附近道路设置明显标志并派专人看守,严禁人员在爆破时进入危险区。如发现哑炮,采取安全、可靠的方法进行引爆或处理。边坡松动岩石必须及时清除,以防滚落发生危险。
瞎炮的一般处理方法为:
① 引爆,在瞎炮旁不大于30cm处打一平行炮眼,装药引爆,使瞎炮殉爆。若无打平行炮眼的条件,或炮眼已裂碎、断裂,则可用裸露药包处理。
② 用雷管引爆的药包,产生瞎炮后,允许小心地用竹木器具掏出原填炮泥,直至发现药包,然后再装一起爆药包重新诱爆。
③ 如因炸药失效,可往炮眼灌入盐水,使炸药和火具等完全失效,然后再用竹木器具轻轻掏出炸药。
④ 无堵塞的反向装药结构的炮眼,产生瞎炮后可再装一起爆药包重新诱爆。 2 土方开挖
土方开挖按图纸要求自上而下,不得乱挖或超挖,严禁采用爆破施工法或掏洞取土。边坡不稳定地段采用间隔分段的施工方法,开挖中若发现土层性质有变化,修改施工方案及挖方边坡并及时报监理工程师批准。土方开挖采用挖掘机取土、刷坡并配以人工修整的方法施工,由自卸车运往弃土地场。
5.1.7 防护工程
本合同段的防护工程主要为边坡坡面防护,一般为植物防护及工程防护相结合的浆砌片石拱形骨架形式。也包括有片石混凝土挡土墙、植被护坡、三维土工网植草、挂网喷播护坡、护面墙等。 1、挡土墙
本合同段挡土墙结构形式包括路堑墙,路堤墙,路肩墙,格宾路堑挡土墙。施工方案基本相同,施工前应精确放样,特别要考虑到挡墙是有一定的倾角,基础有一定的埋深,所以开挖平面要计算好。当有渗水时,及时排除,以免基础砂浆初凝前遭水浸害。挡土墙基础设置在岩石的横坡上时,清除表面风化层,并做成台阶形。
挡土墙砌筑时每隔10m分段施工,工作段的分段位置宜在伸缩缝和沉降缝之处。浆砌墙体按设计图设置泄水孔,泄水孔进口设置反滤层。当墙后填料为粘土时,在填料与墙背之间填筑厚度不小于20cm的反滤层。另在排水层的顶部和底部采用30~50cm厚的不透水材料封闭。
(1)、格宾挡土墙
格宾采用镀高尔凡防腐处理,填石可采用块石或卵石强度等级不小于MU30,不易水解,抗风化硬质岩石,填充空隙率不大于30%,填石粒径格宾及加筋格宾以100~300mm为宜。为了保障格宾面墙的平整度,靠面板30cm范围内按照干砌石标准进行施工,所有外侧格宾单元设置加强筋,每平方米面板均匀布置4根。格宾的安装在专业厂家的指导下进行。 (2)、浆砌挡土墙
①砌筑时必须两面立杆挂线或样板挂线,外面线应顺直整齐,逐层收坡,内面线可大致适顺,在砌筑过程中应经常校正线杆,以保证砌体各部尺寸符合图纸要求。
②墙基础直接置于天然地基上时,应经工程师检验同意后,方可开始砌筑。当有渗水透水时,应及时排除,以免基础在砂浆初凝前遭水侵害。
③墙基础直接为软弱土层,不能保证图纸要求的强度时,应经工程师批准,采用加宽基础或其他措施。浸水或近河路基的挡土墙基础设置深度,应符合图纸规定,且不小于冲刷线以下0.5m。
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④当墙基础设置在岩石的横坡上时,应清除表面风化层,并做成台阶形,台阶的高宽比不得大于2:1,台阶宽度不应小于0.5m。
⑤沿墙长度方向地面有纵坡时,应沿纵向按图纸要求做成台阶。
⑥砌筑基础的第一层时,如基底为基岩或混凝土基础,应先将其表面加以清洗、湿润,座浆砌筑。砌筑工作中断后再进行砌筑时,应将砌层表面加以清扫和湿润。
⑦砌体应分层座浆砌筑,砌筑上层时,不应振动下层。不得在已砌好的砌体上抛掷、滚动、翻转和敲击石块。砌体砌筑完成后,应进行勾缝。 ⑧工作段的分段位置宜在伸缩缝和沉降缝之处,各段水平缝应一致,分段砌筑时,相邻段的高差不宜超过1.2m。
⑨墙体的沉降缝、伸缩缝、防水层、泄水孔,应符合图纸规定或按监理工程师的批示设置。 ⑩砌筑过程中,及时对已砌筑砌体养生,保持其表面湿润。 (3)、C20片石混凝土挡墙
主要施工注意事项详见C20混凝土试验墙专项施工方案。
2、护坡、护面墙
砌体砌筑前先测量放样,施工时立杆挂线或用样板架控制,并经常复核检验,保证线形顺适,砌体平整。
在防护地段浅挖砌筑骨架的基坑,进行砌体施工,砌石间咬口紧密,错缝,砂浆饱满,不通缝、叠砌、贴砌、勾缝牢固美观。砌体分层座浆砌筑,砌体完毕后及时进行勾缝,勾缝统一采用凹缝,缝宽一致,杜绝通缝、无缝等质量通病。预制块设置专门的预制场,采用钢模板制作预制。
护坡施工中的注意事项
①在需要施工的区域内,按图纸所示整修坡面,整修后立即进行护坡铺砌。 ②护坡先挖槽,使用基础嵌入槽内,其埋深度按图纸规定或监理工程师指示进行。 ③砌筑时,有渗水时,必须及时排除,以保证基础和砌体砂浆在初凝前不遭水害。 ④砌体分层座浆砌筑,砌筑上层时,不得振动下层。不得在已砌好的砌体上抛掷、滚、翻转和敲击石块,砌体砌完成后,进行勾缝,勾缝平顺。
3、抗滑桩
我合同段K121+900-K122+110段路堑右侧设置了抗滑桩,共27根,抗滑桩施工时采用挖孔方式,每开挖1m进行一次护壁,当遇到孔壁土质松软或破碎时,每次开挖和护壁深度适当减小。每根桩内设置6根声测管。其施工工艺同桥梁挖孔桩施工。 (1) 施工方法
a、放样;b、隔孔开挖(深度不要超过1m),记录和描叙岩土情况,地质变化较大时要及时反馈信息;c、护壁(采用钢筋混凝土);d、垮塌较严重段要进行超前支护;e、钢筋笼的制作和下笼归位;f、灌、捣设计标号的水泥混凝土;g、整个施工过程都要严密监测和检测并符合规范要求
抗滑桩施工是稳定路堤,防止岩体滑动的施工方法之一,为了能保质保量完成,防止岩体滑动影响路堤稳定。 4、挂网喷播混生植物护坡 施工顺序:
清理坡面 搭架 锚杆孔成孔 下锚杆 挂铁丝网 喷植混合料 洒水及养护
5、植被防护
植物防护可美化路容,协调环境,调节边坡的温度和湿度,起到固结和稳定边坡的作用。
本合同段植物防护主要为喷播植草。
草籽的品种应适应当地自然条件,最好是根系发达,叶茎低矮,多年生长,几种草籽混种。 施工顺序为人工清坡 洒水保湿 喷播草种(含灌木种子) 养护 (3)、路堤三维土工网植草护坡
a.对坡表处理,应做到坡面倾斜一致,平整且稳定,将坡面不稳定的石块或杂物清除。 b.刷坡表面覆盖耕植土,人工修平并拍实坡面耕植土。 c.固定钉应做成“U”型钉,固定时,钉应与网紧贴坡面。 d.洒水车均匀洒水,确保水透入坡土层不小于5cm。
e.在填好的土的坡面上喷播符合要求的草籽,喷播后,向土工网表面抛洒不小于1cm厚的细粒耕植土,轻耙土,确保土和草种能漏入土工网及其下的空隙中,用洒水车均匀洒水,并用无纺土覆盖好。
f.喷播后应加强管理,每天须定期喷水,定期施肥,在幼苗长出5cm以后,揭去土工布。
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