合拢段路基施组.docx
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合拢段路基施组
DK31+390.74～DK32+460.85及DYK31+430.055～DYK32+337.58段路基工程施工组织设计
1.编制依据、编制范围及项目概况
1.1.编制依据
（1）《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。
（2）《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号）。
（3）《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）
（4）《无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）
（5）《沉降位移变形观测实施细则》（中铁第四勘察设计院）
（6）《工程项目管理制度汇编》（湖北城际铁路有限责任公司）
（7）《安全质量文件汇编》（湖北城际铁路有限责任公司）
（8）武冈施图（路）－03、
（9）武冈施图（路）－04
（10）路基工程设计总说明及详图集
（11）湖北城际铁路有限责任公司下发相关文件
1.2.编制范围
铁路武汉至黄冈城际铁路DK31+390.74～DK32+460.85及DYK31+430.055～DYK32+337.58范围内的路基施工。
2.工程概况
武汉至黄冈城际铁路DK31+390.74～DK32+460.85段路基，长1115m，前接武城湖3号左线特大桥，后接刘林塘中桥。
DYK31+438.57～DYK32+337.58段路基，长389.05m，前接胡长湾右线特大桥，后接路基工点图。
该段路基为松软土地基路基及膨胀土路堑，垄岗坳沟地貌，地面高程14.8～27.4m，天然坡度10～15º，多为旱地和农田，局部为沟渠和水塘；DK31+390.74～DK31+380段地基采用PHC-AB300-70应力管桩加固，桩径0.3m桩间距2m，桩长13.7-14.2m、按正方形布置；DK32+435～DK32+460.8段地基采用PHC-AB300-70应力管桩加固，桩径0.3m桩间距2m，桩长11-13.5m、按正方形布置；DYK31+438.57～DYK31+490段地基采用PHC-AB300-70应力管桩加固，桩径0.3m,按正方形布置。
桩顶设C30钢筋混凝土桩帽，碎石垫层厚0.6m，内铺设一层双向土工格栅，每侧回折不小于2m，抗拉强度不小于250KN/m。
DK31+390.74～DK31+550段路基采用CFG桩加固，CFG桩桩径0.5m，桩长8.5～13m，间距1.6`1.7m，正方形布置；DK31+550～DK32+435段路基采用CFG桩加固，CFG桩桩径0.5m，桩长8～18.5m，间距1.6`1.8m，正方形布置；DYK31+490～DYK31+827.62段地基采用CFG桩加固，桩径0.5m,按正方形布置。
桩顶设C15混凝土圆台形扩大桩头，扩大桩头直径1.0m，高0.5m，碎石垫层厚0.6m，内铺设一层双向经编土工格栅，每侧回折不小于2.0m，抗拉强度不小于110KN/m。
DK31+605～DK31+665、DK32+020～DK31+030、DK32+110～DK32+310、DK32+410～DK32+460.8段为水塘，应围堰排水、清淤、回填碾压达K＞0.9后再进行地基加固桩施工。
3.工程所在地区特征
（1）地形地质地貌：
本段路基位于冲洪积平原及湖积平原区，线路跨越长江一级阶地和高阶地。
一级阶地，地势低平、平坦、开阔，带状分布。
覆盖层主要为第四系全新统地层，厚度较大，高阶地，呈垄岗地貌，波状起伏，“梳状”坳沟发育，地表以第四系上更新统黏土为主，地表水一般发育，大部分为水塘、水田等，水量主要受大气降水及浅层地下水的影响，水位随季节变化较大；地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水。
孔隙水主要附存于粘性土中，大气降水及地面沟渠为其主要补给来源，水位随季节变化较大；基岩裂隙水主要赋存于全-强风化基岩裂隙中，水量较小，主要受地下迳流及上层孔隙水补给。
（2）气候情况：
该地区属亚热带湿润大陆性季风气候，具有四季分明、光照充足、气候温和、雨量充沛的气候特征。
冬寒夏热，年平均气温16.0～21.0℃，极端最高气温38.4～41.3℃；极端最低气温-9.8～-19℃。
年雨日一般为125天左右，最多的年份有146天，最少的年份只有105天，常年以4月雨日最多，平均为15天。
暴雨每月都可出现，主要集中在4～8月。
年平均降雨1092.9～1390mm，降雨一般集中在6～8月，年平均相对湿度为80%左右，大风都发生在9月，最大风速27.9m/s。
（3）地震烈度：
本线全段地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s（地震基本烈度为六度）。
4.施工组织安排
4.1.施工组织机构
根据工程特点和现场的具体情况，两段路基施工1个队伍（120人）负责两段CFG桩、路基填筑施工。
分部、工区具体组织施工，督促施工进度，对施工质量全程监控，并为施工队提供技术服务，做好协调工作。
表4.1-1施工管理机构的组成
序号
姓名
性别
出生年月
职务
学历
专业
职称
备注
1
席永全
男
1970-11
经理
本科
机械
高级工程师
2
胡志宏
男
1975-12
总工
本科
水工
工程师
4
胡桂先
男
1970-1
副经理
本科
土木
高级工程师
6
姚希平
男
1976-8
副经理
本科
土木
工程师
5
刘文斌
男
1970-10
副经理
本科
地质
高级工程师
6
罗克富
男
1959-8
测量主管
大专
测量
工程师
7
王晓飞
男
1983-6
试验室主任
本科
材料
工程师
8
张胜鹏
男
1979-10
技术部长
大专
土木
环保工程师
9
吴杰
男
1963-03
安全员
大专
安全
专职安全员
4.2.施工队伍分布
表4.2-1施工队伍安排表
序号
施工工区
队伍名称
人数
施工范围和内容
1
DK31+390.74～DK32+460.85及DYK31+430.055～DYK32+337.58
架子二队
120
负责本段路基的CFG桩、路堑开挖及路基填筑施工
4.3.设备使用计划及方案
遵循先进性和技术性能相匹配及确保选用设备可靠性的原则进行机械设备配套。
针对工程特点，按多作业面并行施工，配备的机具设备及运输车辆保证按时进场，足量到位，对机械及早调试、彻底检修，保证上场机具性能完好。
对于重型和大型机械选择合适的便道运输到现场。
同时，抓好材料的组织与管理，确保机具设备的高效率运转。
详见表4.3-1设备使用方案。
4.3-1设备使用方案
序号
机械设备名称
规格及
型号
数量
机械状态
进场日期
适用工点
备注
1
履带式挖掘机
CAT200
4
良好
2010-3-2
一工区
2
单钢轮压路机
YZ18C
1
良好
2010-3-3
一工区
3
推土机
DY230
2
良好
2010-3-3
一工区
4
自卸车
后八轮
10
良好
2010-3-5
一工区
5
洒水车
8T
2
良好
2010-3-10
一工区
6
机械振动桩基
DD63
3
良好
2010-3-28
一工区
7
电焊机
BX1-315
4
良好
2010-4-10
一工区
8
混凝土罐车
8t
4
良好
2010-4-10
一工区
4.4．路基进度计划
表4.4-1路基进度计划
序号
分项工程项目
开工时间
完工时间
天数
1
DK31+390.74～DK32+460.85及DYK31+430.055～DK32+388.83段路基
2010-8-22
2010-11-30
101
2
路堑开挖
2010-8-25
2010-9-25
31
3
路基软基处理
2010-8-25
2010-10-10
46
4
涵洞及倒虹吸
2010-9-1
2010-11-15
76
5
路基填筑
2010-9-10
2010-11-05
56
6
路基防护及支挡
2010-10-1
2010-11-30
61
4.5.大临工程的分部及总体设计
4.5.1.临时便道规划
根据现场实际调查，沿线有大量乡村道路可利用，进场较方便。
由于本段路基工程量较大，为确保工程进度及材料运输，除利用既有乡村道路（改造拓宽）作为运输工程材料的道路外，再需新建施工运输道路。
施工便道分干线和引入线两种，干线按双车道，引入线按单车道；双车道路基宽度按5.5m，路面宽度按5m；单车道路基宽度按4.5m，路面宽度按3.5m。
汽车运输便道选线时，在了解铁路走向，充分利用有利地形，掌握铁路全线工程分布情况下，力求线路短捷、顺适、合理。
工区接通土质路基地段基层为不小于60cm厚的片（碎）石垫层，其面层为15cm的泥结碎石面层，便道经过鱼塘时先抛石挤淤，然后铺设片（碎）石垫层和泥结碎石面层。
便道经过河流、冲沟时，采用架设钢便桥或埋设便涵通过，并经监理工程师验收合格后方可通行。
大临便道断面布置图
4.5.2.混凝土拌和站规划
为确保混凝土的质量，满足本桥施工的需要，混凝土采用拌和站集中供应，为此按照主要结构物的位置在DK38+700处设置2#混凝土拌和站。
该拌和站配备2台HZS120型搅拌机，每台搅拌机配有高精度的微机控制系统，同时配有手动操作，有配比储存、落差自动补偿，具有称量快，精度高，自动跟踪补偿功能之优点。
为方便物资管理，保证收料计量的准确性，在该拌和站设一台地磅。
4.5.3.钢筋加工厂
钢筋加工厂设置在DK29+610处，占地面积2500m²，负责DK31+390.74～DK32+460.85及DYK31+430.055～DK32+460.85段路基的钢筋加工。
4.6.施工用电
根据现场调查，施工时从就近的电力线上引入。
本段需修建临时电力干线路约2Km。
施工用电量，按需要系数法，计算施工供电系统的高峰负荷，采用下列公式估算：
P=K1K2K3（∑KcPd+∑KcPm+∑KcPn）
式中：
P—施工供电系统高峰负荷时的有功功率（KVA）；
K1—考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数，采用1.1～1.2；
K2—各用电设备组之间的用电同时系数，采用0.6～0.8；
K3—配电变压器和配电线路的损耗补偿系数，一般取1.06；
Kc—需要系数，根据设备情况一般取0.3～1.0；
Pd—各用电设备组的额定容量（KW）；
Pm—室内照明负荷（KW）；
Pn—室外照明负荷（KW）；
施工用电前期采用自发电，待临时用电线路架设好后，就近接当地供电线路网，并安装变压器、电容补偿等设备。
通过计算，本段主要结构物和生产场站施工生产用电变压器和发电机配置见表4.6-1。
表4.6-1变压器及发电机设置一览表
序号
变电站名称
位置
供电范围
变压器
发电机
容量（KVA）
数量（台）
功率（KW）
数量（台）
1
2#变电站
DK30+200
DK31+390.74～DK32+460.85及DYK31+430.055～DK32+460.85
630
2
200
2
5.路基工程施工方法及工艺
5.1.总体施工方案和程序
5.1.1.基底处理施工方法及工艺
DK31+605～DK31+665、DK32+020～DK31+030、DK32+110～DK32+310、DK32+410～DK32+460.8段为水塘，应围堰排水、清淤、回填碾压达K＞0.9后再进行地基加固桩施工。
5.1.1.1.挖除换填施工方法及工艺
首先清除加固范围内地面上的松土、积水、泥浆及垃圾等杂物，并在换填范围内（一般填方路基坡脚外1m）两侧按1:
0.5的坡度开挖边坡。
挖除换填厚度、范围按设计要求进行，采用标准贯入、动力触探、荷载板、钻孔取芯和土力学试验等方法组织基底检测，若施工中发现设计换填底以下仍存在软弱土层或人工弃土时，全部清除至硬底。
将基底大致整平，推成坡度为2%的横坡，并碾压密实。
半挖半填地段或路堑地段挖除换填时，注意保证换填底部纵横向的排水坡度，以避免局部积水、淤水。
换填区域采用机械开挖时，留有30～50cm厚的人工清理层，换填底应平整，排水通畅。
开挖完成后，进行基底检验，达到设计要求，按路基填筑方法进行换填施工。
换填施工工艺见图5.1.1-1。
合格
图5.1.1-1换填施工工艺框图
5.1.1.2.膨胀土路堑边坡处理方法
在膨胀土地区，为确保工程的安全与质量，采用膨胀土生态改性剂对膨胀土路堑边坡，路基进行膨胀土改性，施工时按一定的比例加水稀释，然后分三次均匀喷洒在膨胀土路基、边坡的表面上，通过渗透方法将其改性。
改性后的路基、边坡经过几场大雨土体改性过程基本完成后，在喷涂改性剂后的路基分不同的深度分别取样，并进行试验，确保改良后的路基符合设计要求。
5.1.1.3.CFG桩施工方法及工艺
（1）CFG桩加固方案
水泥粉煤灰碎石（CFG）桩桩径0.5m，采用长螺旋钻孔，管内泵压混合料灌注成桩，桩顶铺0.6m碎石垫层，垫层内铺设一层土工格栅。
桩体原材料采用水泥、碎石、石屑、粉煤灰配合而成，材料按C15混凝土配比，当粉煤灰来源困难时可用砂代替。
施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组，并测定28天龄期抗压强度。
（2）施工准备
1）施工前应制定CFG桩布桩图，图中注明桩位编号。
测量放线，准确确定桩位，检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响。
2）确定施工机具和配套设备：
长螺旋钻孔机及配套设备。
3）施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，选定合适的配合比，施工时严格按配合比配制混合料。
（3）施工前的工艺试验
开工前按照室内配方进行试桩至少2根。
施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：
1）新打桩对未结硬的已打桩的影响：
在已打桩顶埋设标杆，在施打新桩时测量已打桩的桩顶上升量。
新打桩对结硬的已打桩的影响：
已打桩未结硬时在桩顶混合料中埋设标杆，在打桩过程中观测施打新桩对已结硬桩顶的位移情况。
2）施打顺序和桩距能否保证桩身质量。
3）根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求。
（4）长螺旋钻机成孔施工方法及工艺
采用长螺旋钻机施工。
钻机就位后，启动马达，螺旋钻杆钻入地下，钻孔过程做好记录，进入持力层时记录钻压电流值。
钻至设计标高后，开始泵压混合料，混合料下到孔底后开始均匀提钻。
根据泵入混合料量控制提钻速度，保证钻头矛尖始终埋在混合料中，以防断桩。
混合料达不到桩头设计标高时，应及时处理，将泵管插入混合料下面50cm处补料，并振捣密实。
长螺旋钻机成孔施工工艺流程图详见图5.1.1-2。
配合比试验结束后，应形成完整的试验报告，并递交监理审核，经监理认可后，才可用于施工。
1）试桩：
在CFG桩大面积施工前，应在现场选一块场地进行试桩，根据试桩确定合理的施工工艺，并对按设计要求（桩径、桩长、桩距）制成的桩进行单桩承载力、复合地基承载力、复合地基模量试验，根据试验结果，复核、修正设计，并与设计单位进行沟通。
2）施工放线：
施工前，用测量仪器对钻孔进行放线，偏差符合设计及规范要求。
3）桩机就位：
调整桩机水平及垂直度，以达到最佳状态。
4）成孔：
长螺旋钻机成孔，一般先慢后快，成孔深度在钻杆上应有明确标记，成孔深度误差不超过0.1m，确保桩端进入持力层满足设计要求，垂直度偏差小于1％。
5）混合料的灌注：
CFG桩钻进至设计标高后停止钻孔，开始灌注混合料，当混合填料充满钻杆芯杆后开始提升钻杆，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；提钻速度宜控制在每分钟2～3m，成桩宜连续进行，直至桩顶。
完成灌注后，用水泥袋覆盖桩头养生，将桩机移位进入下一桩施工。
CFG桩复合地基验收
图5.1.1-2长螺旋钻机成孔施工工艺流程图
（5）施工前的相关地质确认
开工前按照城际公司要求，在每段路基开工时都应向铁四院路基专业工程师进行通知，进行地质确认工作。
1）每段路基的地基处理的各种处理方式在低洼地段对本段路基进行现场确认。
2）每段路基现场确认时现场监理必须在场见证。
3）在现场施工中如发现地层发生变化与设计不符，及时通知设计院专业工程师到现场进行确认并给予处理意见。
5.1.1.4.预应力混凝土管桩施工方法
锤击管桩施工流程为：
施工准备→测放桩位→桩机就位→焊接桩尖→第一节桩起吊对中→沉桩_续接桩→沉第二节桩→续接、沉第三、四⋯⋯节桩，停止沉桩，钻机移位。
（1）测量放样
测量放样根据轴线控制网点所标示工程桩位坐标点（x、y值），采用极坐标法进行核样，保证工程桩位偏差值小于d／4，并以工程桩位点中心，用白灰按桩径大小画一个圆圈，以方便插桩和对中。
工程桩在施工前，应根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩锤击数。
（2）桩机就位
桩机行走时，应将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准，根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度，并用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。
（3）管桩起吊、对中和调直
1）管桩应由吊车将桩转运至打桩机导轨前，管桩单节长≤20m转运采用专用吊钩勾住两端内壁直接进行水平起吊，管桩单节长>20m应采用四点吊法转运。
2）管桩摆放平稳后，在距管桩端头0．2L（L表示桩长）处，将捆桩钢丝绳套牢，一端拴在打桩机的卷扬机主钩上，另一端钢丝绳挂在吊车主钩，打桩机主卷扬向上先提桩，吊车在后端辅助用力，使管桩与地面基本成45°～60°角向上提升，将管桩上口喂入桩帽内，将吊车一端钢丝绳松开取下，将管桩移至桩位中心。
3）对中：
管桩插入桩位中心后，先用桩锤自重将桩插入地下30～50cm，桩身稳定后，调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使之与打人方向成一直线。
4）调直：
用全站仪测定管桩垂直度。
全站仪应设置在不受打桩机移动和打桩作业影响的位置，保证2台全站仪与导轨成正交方向进行测定，使插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5%。
（4）打桩
打桩开始时应用较低落距，并在两个方向观察其垂直度；当入土达到一定深度，确认方向无误后，再按规定的落距锤击。
锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不易大于2m，柴油锤应使锤芯冲程正常。
打桩过程中，遇下列情况之一应暂停打桩，及时会同有关部门解决：
1）贯入度突变；
2）桩头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝；
3）桩身突然倾斜、跑位；
4）地面明显隆起，临桩上浮或位移过大；
5）PHC桩总锤击数超过2500击。
6）从桩底向上喷浆，同时搅拌提升，直至离地面50cm，再重复边喷浆边搅拌至桩顶以下3m后停止钻进，连续喷浆1分钟，最后搅拌提升至地面。
7）关闭电源，移动设备至下一根桩，重复以上步骤，至全部喷浆水泥（水泥砂浆）搅拌桩施工结束。
8）在管桩顶部放置桩垫，厚薄均匀，将送桩器下口套在桩顶上，采用仪器调正桩锤、送桩器和桩三者的轴线在同一直线上。
9）施工完一个桩后施工孔应及时回填土，避免下雨后在施工后留下的孔位集水，给路基带来不良的影响。
10）桩基检测：
待桩身完成28天后按检验批次进行桩身完整性检查，单桩地基承载力或复合地基承载力试验要满足设计承载力要求后方可进行下道工序施工。
11）桩帽施工：
桩帽采用1×1m定型钢模板进行施工，桩体必须埋深入桩帽5cm，钢筋绑扎及管内托盘安装完成后，采用C30混凝土进行施工。
5.1.1.5.软土处理路段动态观测及填筑速率
（1）沉降和稳定动态观测
为保证路堤在施工中的安全和稳定，正确预测工后沉降，使工后沉降控制在设计的允许范围内，施工中必须进行沉降和稳定动态观测。
沉降和稳定动态观测表均在软土地基处理后埋设，并在观测到稳定的初始值后，方可进行路堤的填筑，包括沉降观测和稳定观测两项内容。
沉降观测管和侧向位移边桩的设置位置、间距根据设计图纸和监理工程师指令设定，位移边桩采用打入或开挖埋设，桩周围回填密实，上部用混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳固。
在施工过程中，对观测管和位移边桩采取可靠的保护措施，避免使其变形和损坏，侧向位移桩按三维控制。
如有损坏，应在监理工程师的指示下立即修复，重新测定测点的高程，并做好记录。
观测方法：
用精密水准仪观测路基沉降，高精度经纬仪按三维控制观测侧向位移。
（2）填筑速率控制
软基处理结束后，适时进行路堤填筑，并控制填筑速率。
填筑速率实行动态控制，对于填筑高度在极限高度以下时，填筑速率可适当快些，但沉降量必须严格控制在允许范围内。
当填筑高度超过极限填土高度时，则以实测的沉降和位移速率（变形量）控制，当日变形量不大于控制值时正常填筑；若日变形量（沉降和位移）陡增，即增加测次，分析原因，并及时采取措施，停止加载或卸载等；若日沉降速率大于控制标准，而水平位移量未超过控制标准，则减缓填土速率，加强对位移的观测和分析，只在位移速率不增大，无异常现象时，填筑才可正常进行。
为控制填筑速率，施工期间每填筑一层填料进行一次观测。
如果两次填筑间隔时间较长，则每三天观测一次。
5.1.2.路堤填筑施工方法及工艺
根据设计及补勘的土质情况按照设计或变更规定进行严格的基底处理。
基底处理完成后，按照设计和有关规范、规定对地基进行检测，符合城际铁路对地基一般要求及设计要求后，才可进行上部填料的填筑。
本段设计路堤填料为A、B组填料。
施工前，应做好土石方的调配方案。
取土场应根据设计要求和施工地段总的土石方调配计划，并结合路基排水和当地土地利用、环保规划进行布置，不得任意挖取。
路堤填筑采取机械化施工作业，施工过程中做好设备的选型配套及各环节的配合工作，组织好土石方运输，使挖装、运输、摊铺、碾压各工序的作业连续、紧凑和互不干扰。
按照“三阶段、四区段、八流程”的作业程序进行填筑作业，每层填筑须按规定的方法和频度进行检测，达到要求后，方可进行下一层的填筑施工。
各区段或流程内只允许进行该段和流程的作业，不允许几种作业交叉进行。
采取必要的路基加固措施控制工后沉降，同时根据各种土类压实试验所取得参数，设置填层厚度控制杆，严格控制碾压厚度和填土速率，加强碾压以确保施工质量。
5.1.2.1.施工准备
路堤工程开工前组织技术人员认真完成技术准备工作，主要包括全面熟悉施工设计图并进行核对；全面进行地质核查；交接桩及施工复测；测量、补桩、划线、复测导线点和水准控制点，并在施工范围内全面恢复中线；填料调查及试验；建设工地试验室；编制实施性施工组织设计及开工报告；进行技术培训等，同时施工队完成现场各项准备工作，主要包括修建进场便道、设置排水系统，建级配碎石拌和站等。
5.1.2.2.清基及地表处理
路基放样结束后，按照设计和规范要求进行清基及地表处理。
先将路基填筑范围内的树木进行砍伐清理，将原地面表层的杂草、树根等杂物全部清理干净，并挖好临时排水沟。
对于基底为耕地或松土地段，则根据具体情况将土翻松、打碎，进行分层碾压，将挖除的腐质土用自卸汽车运至业主指定的地点堆放。
当原地面坡度为1：
5～1：
2.5时，采用人工配合推土机开挖台阶，台阶宽度不小于2m。
对于部分沟渠、鱼塘地段的淤泥和耕植土，按规范和设计图纸要求将其清除，然后按该部位的地基处理的方法进行处理。
清基及地表土处理结束后，用推土机配合平地机进行基底平整，振动压路机碾压，并根据不同的地表土用不同的试验方法进行基
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