高边坡专项施工方案.docx
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高边坡专项施工方案
1编制依据及原则
1.1编制依据
（1）相关规范标准
1）《某铁路施工图设计文件》；
2）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）
3）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
4）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202-2008）
（2）建设单位、设计单位、监理单位的相关文件要求；
（3）我部现场踏勘、调查所获得的有关资料。
（4）我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力以及长期从事市政道路建设所积累的丰富的施工经验。
（5）国家、行业、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例等。
1.2编制原则
（1）严格遵守相关规范、规程和规则等技术标准并将其贯穿于整个施工过程中。
（2）结合现场调查情况及我单位承诺的工期、质量、安全等各方面要求，制定出完善的保证体系和保证措施，确保该项目标的实现。
（3）充分考虑气候、季节对施工的影响，合理安排各工序顺序，做到全面展开，平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织。
各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序进行。
（4）坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。
在确保工程质量标准的前提下，确定经济施工方法，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。
（5）建立健全质量管理体系和制度，配备专职质检人员进行全过程控制；工程质量符合国家、交通部现行的质量验收标准和工程建设标准强制性条文。
（6）坚持文明施工，注重环境和水土保持。
2工程概况
2.1简介
本标段为新建某铁路江西XX标标段，起讫里程：
DK66+100～DK118+000，途经上饶市鄱阳县，景德镇市、浮梁县，全长52.048km，区间路基土石方合计6445574立方米；站场土石方合计2554118立方米；其中土石方开挖量533万方左右、土方回填量255万方左右。
本标段内属于高边坡度（垂直高度大于等于8m的边坡）的主要有55处，具体分布情况见下表2-1：
表2-1高边坡分布情况一览表
序号
里程范围
长度
最大高度
1
DK80+416.8-DK80+551.1
134.3
34.81
2
DK81+448.4-DK81+582.8
134.4
18.46
3
DK81+653.8-DK81+708.8
55
12.32
4
DK83+378.8-DK83+479.1
100.3
24.47
5
DK83+966.4-DK84+070.8
104.4
18.62
6
DK84+711.4-DK84+951.8
240.4
46.08
7
DK85+068.9-DK85+580.8
511.9
13.95
8
DK85+873-DK85+980.1
107.1
29.67
9
DK86+540.3-DK86+716.4
176.1
20.99
10
DK87+681.6-DK87+712.4
30.8
12.97
11
DK88+488.3-DK88+555.7
67.4
15.11
12
DK88+592-DK88+765.5
173.5
24.8
13
DK89+343.9-DK89+370
26.1
11.23
14
DK89+398.3-DK89+468.8
70.5
19.1
15
DK89+566.5-DK89+688.2
121.7
28.22
16
DK90+214.9-DK90+258.5
43.6
10.27
17
DK91+570.8-DK91+614.5
43.7
16.01
18
DK91+929.5-DK91+980.5
51
17.9
19
DK92+600-DK92+627.1
27.1
12.96
20
DK93+100-DK93+141.7
41.7
11.11
21
DK93+292.6-DK93+309.3
16.7
10.8
22
DK93+573.3-DK93+637.5
64.2
23.82
23
DK93+758.2-DK93+869.5
111.3
33.38
24
DK94+042.8-DK94+209.9
167.1
30.96
25
DK95+413.2-DK95+525.1
111.9
21.66
26
DK95+658.1-DK95+776.3
118.2
22.13
27
DK96+420.4-DK96+548.5
128.1
21.8
28
DK96+697.4-DK96+734.9
37.5
12.61
29
DK97+000-DK97+126
126
21.31
30
DK98+051.6-79.4
27.8
10.08
31
DK99+309.6-333.2
23.6
10.6
32
DK100+864-945.8
81.8
19.06
33
DK101+245.5-325
79.5
15.01
34
DK101+889.9-915
25.1
11.05
35
DK104+079.3-150.5
71.2
9.1
36
DK105+160-236
76
22.4
37
DK105+328.7-468
139.3
22.28
38
DK106+022.1-122.8
100.7
24.35
39
DK106+195.6-237
41.4
10.81
40
DK106+341.3-413.1
71.8
17.3
41
DK107+177.9-239.7
61.8
18.48
42
DK107+262.9-289.7
26.8
10.32
43
DK107+609-696.7
87.7
13.69
44
DK107+715.4-749.3
33.9
11.79
45
DK107+814.7-848.9
34.2
11.6
46
DK108+005.7-053.7
48
12.31
47
DK112+291.5-308.8
17.3
11.86
48
DK113+454.6-485
30.4
8.98
49
DK114+150.6-177.9
27.3
10.16
50
DK114+334-417.2
83.2
22.57
51
DK114+710.6-750.8
40.2
8.77
52
DK115+740.5-870.3
129.8
29.45
53
DK116+140.57-183.57
43
10.57
54
DK116+723.1-779.1
56
15.39
55
DK118+001-068.7
67.7
30.49
合计
4667.5
2.2边坡设计概况及要求
2.2.1边坡设计概况
（1）边坡采用台阶式边坡：
挖方边坡根据地质条件的不同采用不同的形式，每一级边坡高度8米，每一级处设2-3米平台，并设置2%的外倾横坡。
（2）边坡的坡面防护形式主要采用锚杆、锚索框架梁进行防护，框格尺寸根据工点图设计采用不同形式，每21.5m设置一道伸缩缝。
框架梁采用C35混凝土，锚杆采用Φ25HRB400螺纹钢筋，框架梁采用基层客土植草防护。
局部采用桩板挡墙及重力式挡墙。
（3）坡顶面设置梯形截水沟,采用C25混凝土现场浇筑或集中预制，根据不同位置分别采用断面形式0.6m深×0.4m底宽。
2.2.2边坡设计施工要求
（1）在边坡开挖前作好坡顶截水沟,并视土质情况作好防渗工作。
（2）开挖前应将适用于种植草皮和其他用途的表土储存起来，用于绿化填土。
（3）当边坡为石方时，石方爆破应以小型爆破、控制爆破或静态破碎为主。
宜采用综合开挖法施工。
在接近设计坡面1m范围以内应采用人工配合机械开挖，以保护边坡稳定和整齐，爆破后的悬凸危岩、破裂块体应及时清除整修。
（4）对边坡加固工程的施工坡面必须分段跳槽由上至下开挖，坡面开挖一级即施工坡面加固工程，完毕后方可进行下部边坡的开挖及加固防护的工程施工。
2.3地质和气侯条件
2.3.1地形及地质情况
（1）地形：
本标段线路位于江西省东北部，经鄱阳湖平原区、丘陵区以及怀玉山脉中低山三个地貌单元，鄱阳湖及钱塘江两大水系流域，跨昌江。
九江至景德镇段主要通过鄱阳湖平原，局部为剥蚀丘陵，全线地形自西向东由平原区经丘陵区逐渐过渡到中低山区，呈台阶状。
（2）地质：
本标段位于鄱阳湖平原，大部为第四系地层覆盖，其中鄱阳湖区和河流一级阶地分布有软土、松软土，厚5～20m。
2.3.2水文、气候
（1）气候：
本区属亚热带季风气候，冬冷夏热，四季分明。
雨季明显，集中在4～7月，占全年降雨量的40%以上；年平均降雨量九江为1450mm、景德镇1805mm、婺源为2000mm；最多全年降水天数为166天，最大一日暴雨量为265.2mm。
降雪期为每年的12月～次年3月，最大积雪厚度为0.16m，最高冻结深度为0.1m。
年平均气温17°C，7～8月份气温最高，最高月平均气温31.9°C，绝对最高气温41.7°C；最低气温一般在一月份，平均气温1°C，极端最低气温-11°C，全年无霜期约为250天。
常年风向以东北风为主，极值风速为25.1m/s。
（2）水文：
本标段地表水主要为沿线河流内常年流水，地下水埋深较浅，地下水主要类型有：
松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩溶水，地表水及地下水水质良好，对圬工无侵蚀性。
2.4技术保证条件
（1）高边坡施工总的原则：
开挖一级、防护加固一级；逐级开挖，逐级防护。
（2）对高边坡地下水足够重视，完善综合排水设施。
（3）施工开挖过程中随时进行地质核查，对边坡稳（滑坡）定性进行施工监测。
发现实际地质情况与设计不符时，或地质有异常变化是，立即通报有关部门。
（4）施工前在现场条件下对每坡面按规范要求及取样标准做抗拔力试验。
（5）路基开挖后的边坡如不能及时防护，在坡面上覆盖塑料薄膜，避免雨水冲刷坍塌。
3施工组织机构及施工计划
3.1施工主要管理人员及组织机构
（1）主要管理人员
表3-1项目部主要管理人员一览表
序号
姓名
担任职务
序号
姓名
担任职务
1
项目经理
6
质检负责人
2
项目总工
7
试验员
3
生产经理
8
区段长
4
技术负责人
9
区段长
5
物资负责人
10
区段长
6
测量负责人
11
安全员
（2）施工组织机构
图3-1施工组织机构图
3.2.主要机械设备及试验检测设备计划
（1）主要机械设备计划
由于施工用地具体交付时间及交付范围无法确定，高边坡施工无法统一有效的安排，各种施工所需的机械设备进场数量无法具体确定，现仅就高边坡施工所需机械的类型和数量初步确定如下：
表3-2主机械设备表
序号
机械名称
规格型号
数量
用途
1
推土机
山推SD160
6
土方推运
2
自卸汽车
红岩
20
运输
3
装载机
柳工856
6
装料
4
挖掘机（带炮头）
大宇220
10
挖料/装料
5
锚杆钻机
MG-50
8
钻孔
6
空压机带钻头
10m3
6
爆破钻孔
7
便携式注浆泵
QB152型
8
锚孔注浆
（2）试验检测仪器安排
本工程所有试验项目均委托建设工程质量检验测试中心完成试验检测工作，现场仅配置工程测量用仪器，如下表3-3所示：
表3-3拟配置的测量仪器设备表（主要设备）
序号
检测仪器
规格型号
数量
备注
1
全站仪
TCR802
2台
2
水准仪
DSZ2
3台
3
钢尺
50m
8把
4
直尺
3m
20把
5
标杆
10把
3.3劳动力配置
本标段高边坡施工主要包括土石方开挖、边坡防护施工、边坡截排水施工等，相应的主要劳动力计划（由于施工用地具体交付时间及交付范围无法确定，仅以DK90+315～DK90+340左侧段高边坡为例）如表3-4所示。
在施工过程中，各工种劳动力根据现场实际需要进行配置。
表3-4劳动力配置一览表
序号
主要工种
计划人数
备注
1
机械操作工
8
特殊工种
2
钢筋工
8
3
模板工
8
4
爆破工
5
特殊工种
5
架子工
5
特殊工种
6
钻工
5
7
压浆工
6
8
砼工
5
9
普工
7
3.4施工进度计划
目前，本标段的高边坡施工区域的施工用地尚未交付使用，具体交付时间及交付范围也无法确定。
所以，计划总工期为2014年7月1日～2016年5月15日。
4施工方法及工艺
4.1边坡总体施工流程
总体施工流程如下图：
图4-1边坡总体施工流程图
4.2施工总体方案
（1）开挖前，先修好坡顶排水沟。
（2）严格测定和掌控边坡的开挖（定位和坡率），台阶法逐级开挖。
（3）每开挖至一级台阶后，及时复测，及时修整，及时施工锚杆、锚索框架梁防护。
（4）边坡在开挖中和防护过程中，随时以塑料布覆盖，防雨水冲刷。
（5）提前、充分做好机具和器材的准备。
（6）一旦开始防护施工，必须组织足够的劳力，整个一级的坡面全面施作，供料和运料紧紧跟上（从山下往山上搬运，需要大量人工）。
（7）锚杆、锚索施工，可在刷边坡及挖框架梁槽的同时，先进行打眼，眼孔深度可留有适当调整锚杆、锚索的余地；
（8）锚孔每打完一眼，随即插入锚杆，待确认边坡无误之后，进行注浆。
4.3边坡开挖方法及工艺
4.3.1根据地形的施工（开挖）方法
（1）平缓地形施工
挖方地段沿线纵向相对地形较平缓，且为U形路堑，可采用挖掘机配自卸汽车从高至低一层一层往下开挖，每层开挖深度控制在3-5m为最佳。
沿路线方向开便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，同时因地制宜考虑错车处。
（2）陡峭地形施工
若开挖地段沿线方向相对地形太陡，便道无法成型，则利用挖机开挖。
本标段部分段落地形陡峭，且为高切坡形式，直接用挖机抛甩碴料至边坡底，再在坡底用出碴车将碴料运走。
如下图4-2。
图4-2高切坡开挖方法
4.3.2根据土质情况的施工（开挖）方法
（1）土方边坡开挖
高边坡工程开挖采用机械配合人工开挖，要求严格按照从上至下的开挖顺序逐级开挖（见图4-3及图4-4》，待上级边坡锚固工程全部实施并产生加固作用后方可进行下级边坡的开挖，逐级开挖逐级加固，直至全部防护工程结束。
在开挖过程中，根据边桩位置，预留0.2～0.3m的保护层，以利于人工修坡，施工时逐层控制，每10m长边坡范围插杆进行人工修刷。
开挖中发现土层性质有变化时，及时报监理工程师，合理修改方案。
图4-3路堑开挖纵向顺序图
开挖时沿路线方向开施工便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，为施工安全，在路线左右幅各开一条施工便道，上下汽车分道行驶。
挖掘机从高至低分层分幅开挖，每层开挖深度控制在3～5m，每幅宽度控制在8～10m。
开挖采用挖掘机，配合自卸车运输。
图4-4路堑开挖横向顺序图
（2）石方边坡开挖
石方边坡开挖的基本顺序与土方边坡开挖顺序一样。
1）施工中遇石方，则小方量石方段采用机械打眼小炮开挖，大方量石方地段采用浅孔松动控制爆破技术分层开挖，严禁放大炮开挖。
靠近边坡处，平行于边坡打预裂孔，先起爆预裂孔，再依次从临空面向边坡方向爆破。
靠近基床部位，预留30cm光爆层，施工时分段顺线路方向平行于路基面钻孔，实行光面爆破。
爆破后，使基床、边坡和堑顶山体稳定，不受扰动，爆出的坡面平顺。
2）爆破作业在施工前，进行爆破试验，通过试验进一步修正爆破参数，爆破时严格控制装药量。
3）石方开挖后的边坡，做到顺直、圆滑，大面平整。
边坡上无松石、危石。
石质路堑边坡因超挖而影响上部边坡岩体稳定时，用浆砌片石补砌。
4）挖方边坡从开挖面往下分级清刷边坡。
下挖2～3m时，对新开挖边坡进行刷新。
软质岩石边坡用人工或机械清刷；坚石、次坚石边坡，用人工配合机械切割方法，同时清除危石、松石。
清刷后的石质路堑边坡不陡于设计规定值。
5）石方浅孔爆破方法
①爆破设计
炮孔超钻深度：
炮孔超钻深度h根据岩层石质情况和试爆参数确定：
h=μWe（μ一般取0.1～0.33，We为底板抵抗线m，按规范选取）；
装药深度：
装药深度按不大于炮孔深度的2/3确定；
堵塞系数：
堵塞系数（β堵塞长度与底板抵抗线的比值），按设计规范或根据试爆选取。
当炮孔与台阶坡面大致平行时，取β=0.75；当炮孔垂直时，台阶壁面角α为70°～60°时，取β=0.75～1.20，α较大时，β取较小值。
炮孔间距：
同排炮孔的间距a，在a=（1.0～1.5）We间选取；岩石较坚硬完整时，取较低值，反之取较高值。
多排炮孔布置时，采取梅花形布置。
各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时，排间距b取（0.8～0.9）a或取0.9～1.0。
装药量：
单个炮孔装药量Q（kg），分别按下式计算：
前排炮孔Q=whap；
后各排炮孔Q=（1.15～1.3）web，式中：
We-浅孔台阶爆破底板抵抗线m；
a-炮孔间距m；
b-炮孔排距m；
H-台阶高度m；
q-正常松动药包的单位用药量，kg/m3（可参照规范选取）；
②钻爆方法
爆破开挖采取纵向台阶开挖。
爆破开挖前，按爆破作业规程及设计规范要求，开挖操作工作台阶。
台阶的高度和宽度均应满足需要。
凿岩机钻孔时，台阶高度按2～4m确定；人工钻孔时台阶高度按1～2m确定。
设计炮孔方向大致与台阶壁面平行或取垂直孔，并尽量以较大角度与岩层面或节理相交。
（3）在路堑石质边坡中，如果不同岩层的分界面（潜在滑动面）缓于设计边坡的坡面线（如下图2所示情况），此段边坡必须分段跳槽由上至下开挖，先开挖部分边坡加固施工完成后才能进行其它段的开挖施工,防止全部开挖后出现整体滑坡现象。
分段跳槽开挖距离按本工程边坡锚杆锚索框架梁两伸缩缝（每21.447m设置一道伸缩缝）之间的距离加上每边1米的操作面为准，即每槽开挖的长度为23.5m。
根据地质勘察报告显示，K8+420～K8+720右侧段高边坡有此类似情形，所以在施工过程中应特别注意。
图4-5岩层分界面缓于设计情形
4.4锚杆锚索框架梁施工方法及工艺
4.4.1搭设施工脚手架及操作平台
（1）脚手架搭设
脚手架钢管采用φ48x3．5钢管，钢管横向、纵向及竖直方向间距均为1．5m。
坡角第一根立杆顶入排水沟沟底，沿坡面的每根立杆及水平杆，都将其打入山坡土层或岩层内固定；顺坡面斜杆搭设三层，在架体下部作为斜撑，斜撑撑在水平地面上。
锚杆在施工作业层铺设脚手板，以便于放置锚杆施工机械及施工。
脚手架搭设形式见图3。
图4-6脚手架搭设形式
（2）搭设要求
1）在脚手架搭设前，必须先放出锚杆和框架梁的位置，以防与脚手架发生冲突。
2）脚手架严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的要求进行搭设。
3）脚手架所用钢管质量要好，无破损和变形现象，上下对齐。
4）此工程属于高边坡工程，搭设施工平台采用竹跳板搭设，故搭过程中注施工安全、扣件间的螺丝松紧程度、跳板两端应牢牢固定在脚手架上，禁止搭“瞎子跳、悬挑跳”。
5）采用人工对基底松动部分进行彻底清理并在地基上凿开凹槽，确保施工脚手架基础坚固。
6）脚手架及平台搭设要稳固，具有抗冲击、振动能力。
4.4.2人工凿打清除坡面松散岩石
（1）进场后采用人工，从上往下清除坡面杂物和松动岩石，凿掉小块松动、悬浮岩石，达到施工面平整。
（2）对大块岩石采用人工配合机械切割方法，化整为零，逐步消除。
（3）清除危岩时在平台四周挂好安全网，每层平台铺满跳板，防止岩石滚出施工场地，损坏机械设计及造成人员伤亡事故。
4.4.3锚杆框架施工
（1）锚杆施工工艺流程
确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆
（2）锚杆施工方法
1）锚杆孔测量放线
按设计立面图要求，在锚杆施工范围内，起止点用仪器设置固定桩，中间视条件加密，并应保证在施工阶段不得损坏。
其它孔位以固定桩为准钢尺丈量，全段统一放样，孔位误差不得超过±50mm。
测定的孔位点，埋设半永久性标志，严禁边施工边放样。
竖梁的具体长度可根据实际边坡高度确定，但锚杆的位置须按设计进行放样，其间距可适当调整。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2）钻孔设备
钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。
岩层中采用MG-50锚杆钻机钻孔成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
3）钻机就位
利用φ48mm脚手架杆搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，钻机用三脚支架提升到平台上。
锚杆孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。
锚杆与水平面的交角z不大于45°，设计为10°～20°之间。
钻机安装要求水平、稳固，施钻过程中应随时检查。
4）钻进方式
钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
5）钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。
如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
6）孔径孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值，孔口偏差≤±50mm，孔深允许偏差为+200mm。
为确保锚杆孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
7）锚杆孔清理
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。
钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
8）锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。
孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺
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