涵洞过渡段路基填筑施工工艺性试验方案.docx
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涵洞过渡段路基填筑施工工艺性试验方案
涵洞过渡段路基填筑施工
工艺性试验施工方案
1.编制依据
（1）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》；
（2）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202-2008）；
（3）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）
（4）勘察设计合同及合同的有效组成文件；
（5）新建铁路***至***铁路《路基大样图》（施路-02-2）；
（6）《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函〔2005〕285号）；
（7）建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知；
2.编制原则
（1）严格执行GB/T19001-2008质量标准体系，确保质量第一。
（2）根据工程特点，采用先进的施工技术、成熟的施工工艺、试验先行、样板引路、全过程监控、信息化施工。
积极采用新技术、新工艺、新材料以确保工程质量。
（3）严格执行GB/T24001-2004环境管理体系，文明施工，重视环保，珍惜土地，合理利用。
整个施工过程中以保护自然生态、施工环境，创建文明标准工地的原则。
（4）以确保水土保持、保护地下管线和既有构筑物且减少扰民、配合公共交通的原则指导施工，切实维护建设单位及地方群众的利益。
有效保护地下管线和既有构筑物，确保周边道路畅通，减少扰民、做好公共交通配合，切实维护建设单位及地方群众的利益，创建文明标准工地。
（5）执行GB/T28001-2011职业健康安全管理体系，关心职工健康安全。
3.工程概况
3.1概述
根据管段内路基软基处理及桥涵结构物的施工进度，选取***站场DK68+547.5钢筋混凝土框架涵作为本次涵路过渡段的工艺性试验。
该涵洞与线路法线斜交-45°，新建涵长为66.75延米，单孔孔径为2m，涵身两侧过渡段正线范围采用级配碎石填筑，支线范围采用A组填料进行填筑。
填料填层厚度为2.03m，涵顶填土高度为5.96m，目前该涵洞主体及附属、防水等均已施工完毕。
该段路基设计为软基处理，分别为双向水泥搅拌桩和高压旋喷桩，现均已施工完毕，经质量检测全部合格；
该段路基采用静力触探进行了地质核查工作，核查范围符合相关验收规范及验收标准，通过核查对比，该段路基地质情况和设计基本相符。
该段路基原地面表土清除已完成，填前碾压已施工完毕，可进行该段路基的下一工序施工。
3.2气象资料
该段区域属温热带—亚热带、湿润—半湿润季风气候区，四季气候分明。
属暖温带季风气候，濒临黄海、海洋调节作用非常明显，因而雨水丰沛，雨热同季，日照充足，无霜期较长。
铁路工程气候分区属温暖地区。
沿线年平均气温在13.6℃～14.4℃之间，年最高气温35.7℃～40.2℃，年最低气温-10.4℃～-19.7℃，最热月（7月）平均气温26.3℃～34.4℃，最冷月（1月）平均气温-5.1℃～1.5℃。
年平均降水量为883.6mm～976.5mm，年最大降水量1212.4mm～1756.6mm，月最大降水量477.0mm～1073.2mm（7～8月份），年平均蒸发量1408.6mm～1584.6mm，年最大蒸发量1654.7mm～2083.5mm。
季节性冻土深度0.15m～0.25m。
属于温暖地区。
3.3水文、地质
地下水主要为上层滞水和基岩裂隙水，上层滞水赋存于第四系粉质黏土、黏土中，基岩裂隙水赋存于下元古界片麻岩中，主要接受大气降水和地表水的补给，水量较小，均属于弱透水、富水性差的地层，地下水位埋深0.6～3.6m。
4.试验的目的和内容
4.1试验的目的
根据过渡段碾压的特殊要求、摊铺工艺和机械的压实能力，正线过渡段级配碎石采用地基系数K30、孔隙率n、Evd动态变形模量三项指标控制，支线过渡段A组填料采用地基系数K30、孔隙率n两项指标控制，通过摊铺压实工艺试验，以便确定以下工艺参数：
（1）确定各填料的松铺厚度、碾压遍数、碾压工艺与压实厚度及检测数据作比较、分析，最终确定最佳的松铺厚度和相应的碾压遍数。
（2）确定合理的机械组合、每层的松铺厚度、压实遍数、施工控制含水量等施工工艺参数以及最佳的检测手段，从而指导后期路基过渡段的施工。
4.2试验的内容
根据我***现场实际情况拟采用一台21T静压、一台22T振动压路机进行填筑试验。
填筑采用路基设计过渡段断面全宽纵向分层填筑，该涵填筑高度约为2.03m，基床底层填筑高度为5.36m，基床表层筑高度为0.6m。
每层松铺厚度采用30cm、35cm、40cm三种形式试验。
人工配合平地机摊铺平整填料，测量人员用仪器测量填土标高以控制摊铺厚度，并按设计施工成型边坡坡率。
通过试验段的实际操作及对试验数据的分析，确定不同含水量、不同填筑厚度时的压实质量以及与碾压遍数、行驶速度之间的关系。
得出不同压实机械及压实方式组合（静压、强振、弱振等）的施工质量效果对比，为以后大面积路基施工提供依据。
本试验段路基试验内容分为：
（1）路基过渡段范围内级配碎石分大型机械碾压和小型机具碾压时两种见下表一、表二；
表一过渡段范围内基床底层及以下路堤填料试验段试验内容（大型机械碾压时）
机械类型
松铺
厚度
填层
压实方法及检测试验
碾压不检测
每碾压一遍按规定项目和频次检测
压路机
30cm
1
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
35cm
2
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
40cm
3
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
调整层厚
4
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
表二过渡段范围内基床表层及以下路堤填料试验段试验内容（小型机械碾压时）
机械
类型
松铺
厚度
填层
压实方法及检测试验
夯实不检测
每夯实一遍按规定项目和频次检测
小型夯机
16cm
1
弱夯振动1遍
强夯振动n遍
弱夯振动1遍找平
18cm
2
弱夯振动1遍
强夯振动n遍
弱夯振动1遍找平
20cm
3
弱夯振动1遍
强夯振动n遍
弱夯振动1遍找平
调整层厚
4
弱夯振动1遍
强夯振动n遍
弱夯振动1遍找平
（2）路基过渡段基床表层级配碎石+5%水泥的试验填筑见下表三；
表三过渡段范围内基床表层试验段试验内容（大型机械碾压时）
机械类型
松铺
厚度
填层
压实方法及检测试验
碾压不检测
每碾压一遍按规定项目和频次检测
压路机
30cm
1
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
35cm
2
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
调整层
3
静压1遍、弱振1遍
强振1遍
强振n遍
静压收光1遍
（3）路基过渡段基床底层B料或改良土填筑时采用由路基本体试验段总结出的参数进行施工。
5总体施工安排
根据试验段工程量情况，施工组织管理以“统筹规划、科学组织，重点先行、分区段展开，均衡生产，专业化作业，有序推进”为原则，系统策划、合理布局，统筹安排专业接口。
根据工程项目分布和相互之间关系，上足所需的劳动力和机械设备，流水作业，合理配置生产要素，组织专业队伍施工，采取技术措施确保质量。
5.1施工组织机构
根据工程量大小情况，按有利管理、便于组织原则，安排***第一架子队组织施工。
（1）工艺试验管理小组
为圆满完成工艺性试验任务，我单位设立工艺性试验临时指挥小组，组织机构如下：
组长：
***
副组长：
***
组员：
分部***技术人员及管理人员
人员分工表
序号
姓名
职务
责任范围
备注
1
***
项目指挥长
现场的生产指挥长
2
***
项目总工
现场技术全面指挥
3
***
分部项目经理
现场施工总负责人
4
***
试验室主任
现场试验数据采集
5
***
技术主管
现场技术数据采集，编制试验总结
6
***
安全总监
现场安全全面盯控
7
***
物资部长
现场材料的及时供应
8
***
技术员
现场技术指导监控
（2）现场作业人员
①现场队长1名，负责现场指挥与协调工作；
②现场技术员2人，负责施工过程中测量放样、标高测量、沉降观测点埋设等现场各项技术工作；
③试验人员2人，负责路基试验段各项试验数据收集、各项试验测量工作，确保各项试验数据准确；
④安全员1名，负责工艺性试验过程各种安全、文明检查与指导工作，确保工作场面无障碍物与危险隐患，保证路基施工环境安全、文明；
⑤专职记录员1名，负责工艺性试验中需要详细纪录的各种技术参数，确保其真实准确；
5.2施工临时部署
（1）施工便道
从***公路沿着便道进入试验段填筑位置，纵向沿着已经修筑完成纵向便道运输。
（2）施工用水
施工用水采用地下水或搭接附近村庄、池塘等水源地引入至施工场地。
（3）施工前技术准备工作
组织技术人员和现场施工人员全面熟悉设计图纸，充分了解设计意图，做好技术交底。
测量放样试验段中线和边坡边界线并引测坐标点和水准点，对出入口标高和轴线进行复测，确定现有状况，并复核图纸，然后进行试验段施工。
组织施工队伍和机械设备进场，并对施工队伍进行技术交底及安全交底，让施工队伍尽快熟悉现场情况及设计情况。
5.3施工进度安排
（1）施工进度计划
施工总工期：
计划2015年3月10日～2015年4月30日，共计50天；
（2）试验段劳力组织
①劳动力配置
根据工程施工需要，本工程施工现场设置试验段施工班组共计20人。
具体施工组织安排见下表。
人员配置计划表
序号
工种
人员配置
备注
1
现场队长
1
2
现场领工员
2
序号
工种
人员配置
备注
3
现场安全员
1
4
技术人员
2
5
测量人员
2
6
试验人员
2
7
试验段班组
10
②主要施工机械配备
本着各种设备之间能力协调、经济合理的原则进行配置。
具体的配备方法是：
以需要的生产能力为目标，协调配备挖、装、运、平整、碾压机械。
主要施工机械配置及性能见下表。
主要施工机械设备表
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
状态
用途
1
挖掘机
PC200
台
1
良好
挖、装
2
挖掘机
DH220LC-V
台
1
良好
挖、装
3
推土机
T－120
台
1
良好
初平、稳压
4
推土机
T－140
台
1
良好
初平、稳压
5
平地机
GD511A
台
1
良好
整平
6
振动压路机
22t
台
1
良好
碾压
7
静压压路机
21t
台
1
良好
碾压
8
自卸汽车
80T
辆
4
良好
运输
9
洒水车
10T
辆
1
良好
10
双向振动平板夯
HZD200
台
2
良好
夯实
5.4施工测量、试验、检验仪器配置
主要测量、检测仪器表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
状态
备注
1
全站仪
TS02
台
1
合格
2
光学水准仪
DSZ2
台
2
合格
3
钢尺
50m
把
3
合格
4
K30平板载荷仪
K-30型
套
1
合格
5
灌砂筒
φ150mm
套
2
合格
6
电子台秤
TCS-100
台
1
合格
100kg
7
电子天平
ACS-DLL
台
1
合格
10kg
8
电子天平
YP20001
台
1
合格
5000g
9
电子天平
YP50001
台
1
合格
5000g
10
Evd动态变形模量测试仪
HMPLFG-K
套
1
合格
11
环刀
套
1
合格
5.5料源供应
按照规范验标对过渡段级配碎石填料的规定要求并结合实际情况，以就近的原则选择取料场，并对选定的取料场的碎石、石粉进行取样试验和筛分检测、配合比试验。
最终选用的级配碎石按配合比拌合后的料径、级配及质量应符合验标和设计要求。
在该标段三分部建立级配碎石集中拌和站，按中心试验室批准的配合比拌和级配碎石，采用填料集中供应方式。
6.路基过渡段填筑规范要求
6.1填料要求
根据路基大样设计图中的涵路设计图以及《客运客货共线铁路路基工程施工技术指南》的要求，路堤与横向结构物结合部位过渡段须作特殊处理，其中正线涵路过渡段采用级配碎石填筑，支线涵路过渡段采用A组填料填筑。
填料应符合技术指南中第5.2.3条的规定，具体为：
碎石颗粒中针状、片状碎石含量应不大于20%，质软、易破碎的碎石含量不得超过10%，黏土团及有机物含量不得超过2%，过渡段用碎石的级配范围应符合下表的规定。
碎石级配范围
级配编号
通过筛孔质量百分率（%）
50
40
30
25
20
10
5
2.5
0.5
0.075
1
100
95～100
——
——
60～90
——
30～65
20～50
10～30
2～10
2
—
100
95～100
——
60～90
——
30～65
20～50
10～30
2～10
3
—
——
100
95～100
——
50～80
30～65
20～50
10～30
2～10
对于支线（Ⅰ级）过渡段基床底层采用A组填料时，填料的最大粒径不应大于200mm或摊铺厚度的2/3。
6.2施工工艺要求
（1）横向结构物两侧的过渡段填筑必须对称进行，分层填筑压实，并与相邻路堤同步施工。
（2）采用大型压路机械碾压时，每层的最大压实厚度不宜超过30cm，最小压实厚度不宜小于15cm；采用小型振动压实设备碾压时，填料的虚铺厚度不应大于20cm。
每压实层应平整无积水现象。
（3）涵背两端大型压路机能碾压到的部位宜采用大型压路机械碾压。
大型压路机碾压不到的部位以及在结构物背面2m以内采用小型振动压实设备进行压实。
靠近横向结构物的部位，应平行于横向结构物背壁面进行横向碾压。
（4）横向结构物的顶部填土厚度小于1m时，不得采用大型振动压路机进行碾压。
（5）加入水泥的级配碎石混合料宜在2h内填筑压实完毕。
6.3压实标准
正线涵路过渡段级配碎石填筑压实质量标准
填料类型
地基系数K30（MPa/m）
孔隙率n
动态变形模量EVC（MPa）
级配碎石
≥150
＜28%
≥50
支线过渡段填筑压实质量标准
填料类型
地基系数K30（MPa/m）
孔隙率n
动态变形模量EVC（MPa）
碎石类土
≥150
＜28%
／
6.4路基填筑压实检测要求
根据《铁路路基工程施工质量验收标准》，过渡段基床表层、基床底层及基床以下路堤的填筑压实质量每检测层检查2点。
地基系数K30为每填高0.9m，分别检查4点，距路基边缘2m各1点、中间2点，不足0.9m亦检查4点。
地基压实系数K每层检查3点，每断面左、中、右各1点，左、右点距路基边缘1m处。
7.正（支）线涵路过渡段试验方案具体实施
7.1施工工艺流程
路基与横向结构物过渡段工艺流程
7.2基坑基底处理
施工前做好横向结构物两侧的排水施工，防止水流对填料的浸泡或冲刷，路堤基底原地面平整后，采用重型机械振动冲击碾压，并使K30≥60MPa/m。
涵身防水层及其保护层整体施工结束后，涵洞两侧过渡段基坑采用C25素混凝土进行回填，回填前采用小型挖掘机沿涵长方向在涵身两侧、底板以下开挖底宽1.0m，深度也为1.0m的基坑，开挖长度为过渡段横断面的顶面宽，基坑开挖时注意对涵身表面的保护，开挖完后及时进行人工整修，并报监理工程师验收合格后采用C25素混凝土回填密实。
7.3测量放样
根据正线和支线过渡段的填筑范围计算出过渡段坡脚线，放出过渡段填筑区域线。
涵洞的顶底标高进行复核，顶层高度用水准仪控制。
并在涵外壁的两端和中间，根据人工夯实厚度及机械压实厚度划出刻度线，作为填料填筑厚度控制线。
设计涵路过渡段处理范围为底部宽度为2m，然后以填筑的高度向路基侧按照1：
2进行放坡。
对于斜交涵洞放样时，要求最小边长度为2m，然后向线路法线方向延伸，以确定另一侧过渡段的长度，如下图所示：
7.4正（支）线涵路过渡段填筑型式
（1）正线涵路过渡段
本涵路过渡段正线设置方式为倒梯形：
根据《路基大样图》正线涵路过渡段路基设计图，涵洞顶距离路肩距离≥1.5m、涵洞顶距离路肩距离＜1.5m两种形式，如下图所示本次试验段所用方式为涵洞顶距离路肩距离≥1.5m，经计算本涵洞顶距离路肩距离为5.96m。
正线涵路过渡段（涵顶距轨底≥1.5m）接处设置示意图
Ⅰ-Ⅰ断面图
（2）支线涵路过渡段
本涵路过渡段支线设置方式为正梯形：
根据《路基大样图》支线涵路过渡段路基设计图，当横向结构物顶面以上填土高度＞1.5m、横向结构物顶面以上填土高度≤1.5m两种形式，如下图所示本次试验段所用方式为涵洞顶距离路肩距离＞1.5m，经计算本涵洞顶填土高度为5.96m。
路堤与横向结构物过渡段设计图
该涵路过渡段位于海州站场内，其处理方式按照正线和支线的填筑型式不统一，其中正线的涵路过渡段填筑型式为倒梯形，支线的涵路过渡段填筑型式为正梯形；按照施工的工序以及更好的保证路基的整体稳定性，经原方案评审组的评审意见，将支线涵路过渡段按照正线涵路过渡段的填筑型式（倒梯形）进行施工。
如下图：
支线涵路过渡段（涵顶距轨底≥1.5m）接处设置示意图
7.5过渡段填筑及衔接工艺
（1）涵路过渡段的填筑必须待涵洞混凝土或砌体砂浆强度达到设计强度、地基加固工程经验收合格后方可进行过渡段施工。
级配碎石、A组填料均用自卸车运输，按照放样宽度、填筑的坡脚线及松铺厚度进行填筑。
（2）填筑时当采用大型机械碾压时按照每层试验松铺厚度进行控制卸料量，以满足规范要求每层的压实厚度不应大于30cm；当涵身两侧2米范围内采用小型机具夯实时，每层松铺厚度为20cm控制卸料量，以满足规范要求最小压实厚度不宜小于15cm。
（3）按照同一层先填筑正线过渡段的级配碎石，再填筑支线过渡段的A组填料，为保证过渡段边缘的压实，边线比设计线每边宽出50cm。
涵洞两侧的过渡段必须对称填筑，有条件时过渡段路基应与其连接的路堤同时施工，过渡段与路基间的台阶留设高度按照0.5～0.6m控制。
（4）当构筑物轴线与线路中心斜交时，正线过渡段采用级配碎石、支线过渡段采用A组填料先填筑斜交三角形部分，然后再设置过渡段，使过渡段级配碎石、A组填料与路堤填料间接触面与线路走向垂直，以减小单根轨枕下的路基与涵洞横向刚度的差异。
（5）为保证过渡段边缘的压实，边线比设计线每边宽出50cm。
按自卸车每车的方量和松铺厚度计算卸料车数，以控制松铺厚度。
涵洞两侧的过渡段同时对称填筑，并与相邻路堤填筑同步施工。
7.6过渡段的摊平
先用推土机进行初平，平地机精平，局部采用人工辅助整平，在每层铺筑顶面做成向外侧为不小于2%的横向排水坡。
铺筑前在涵背用反光标志标出每层松铺厚度控制线，以严格控制松铺厚度。
7.7过渡段初压
采用振动压路机两台在涵洞两侧对称碾压施工。
碾压时采取平行于横向结构物背壁面进行横向对称碾压，并与相邻路堤同步施工。
碾压行驶速度最大速度不超过4km/h。
纵向搭接长度不小于2m，行与行轮迹重叠0.4m～0.5m，横向同层接头处重叠0.4m～0.5m，上下两层填筑接头错开不小于3m，以保证无漏压，确保碾压的均匀性。
7.8碾压夯实
大型压路机压不到的部位及在结构物背面2.0m范围内，采取人工挖出一半摊铺厚度的级配碎石，采用小型电动打夯机进行碾压夯实。
再填一半摊铺厚度的级配碎石进行碾压夯实，即分二层人工小型打夯机碾压密实。
7.9压实检测
初压结束后，分别采用K30平板载荷仪检测地基系数、灌沙法检测压实系数K。
再对过渡段进行续压续检，每碾压一遍检测一次，检测方法同前。
并认真记录松铺厚度、碾压次数、K30和压实度检测值、Evd动态变形模量等相关数据，直到压实指标稳定后停止碾压。
试验过程中安排技术、检测人员，记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数、边角部位小型打夯机的夯实遍数及压实度检测等情况，以便整理出指导大面积过渡段路基填筑施工的成果报告。
7.10养护
对于在填筑基床表层5%水泥级配碎石施工碾压后应及时进行区域防护并用土工布覆盖，在终凝后开始浇水养护。
封闭交通，除洒水车外，其他车辆不得通行，养护期（7天以上）结束施工车辆可限速通行，速度小于15km/h，严禁急转弯或急刹车。
7.11土工格栅铺设施工工艺
根据海州站《路基工点变更设计图》，除涵洞、框架桥外，路基边坡宽度3.0m范围内铺设一层双向经编土工格栅，层间距为0.6m，土工格栅抗拉强度不小于25KN/m。
其土工格栅铺设施工工艺为：
（1）路基填筑压实完成后，报监理工程师检查，检查合格后，进行土工格栅的铺设。
（2）土工格栅在铺设时，边坡土工格栅沿线路方向进行铺设，铺设时沿线路方向从一端向另一端铺设或从两端向中间铺设。
铺设时松紧适度，无绷拉过紧或褶皱现象，同时保证连续性、完整性。
施工过程中禁止过量拉伸土工格栅，使其超过其强度和变形的极限而发生破坏、撕裂或局部顶破。
（3）边坡土工格栅铺设拉伸长度方向与线路方向一致，铺设应平整、尽量拉紧，然后用U型钉固定，U型钉间距为50cm，成“梅花型布置”。
（4）土工格栅采用绑扎方法连接，采用绑扎法时，每隔10～15cm应有一个绑扎点，以使搭接处的强度满足要求，绑扎搭接宽度不小于50cm，在受力方向至少应有两个绑扎点。
在不受力方向只要密贴排放或搭接即可。
同时以不大于1m的间距用铅丝进行绑扎连接，保证其搭接宽度和整体性。
多层铺设时，上下层搭接应错缝布置。
（5）土工格栅摊铺完成以后及时填筑填料，避免其受阳光过长时间的直接暴晒。
要求在铺设完成以后24h内填筑填料。
（6）铺设上层填料时，采用机械运料、整平、碾压。
机械摊铺、碾压从两边向中间推进，其压实度达到规范要求。
碾压时，应避免压轮与格栅接触，以防格栅损坏，未压实的基床不允许车辆在上面行驶，以免筋材错位。
（7）铺设上层填料时，禁止填料集中堆放，禁止车辆在未铺设填料的土工格栅上行驶调头，避免破坏土工格栅。
（8）施工中随时检查土工格栅的质量，发现有折损、刺破、撕裂等损坏时，视程度修补或更换。
7.12质量检验
（1）土工格栅铺设的允许偏差、检验数量及检验方法符合下表的规定：
土工格栅铺设的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
铺设范围
不小于30cm
沿线路纵向每100m抽样检验3处，且每检验批不少于3处
尺量
2
搭接宽度
+50、-0mm
3
竖向间距
±30mm
4
上下层接缝错开距离
±50mm
（2）基床以下路堤填层的允许偏差、检验数量及检验方法符合下表的规定：
基床以下路堤填层的允许偏差、检验数量及检验方法
序
号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
中线至边缘距离
±50mm
检查2个点，左右各1点
水准仪测量
2
宽度
不小于
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