4路基首件施工方案.docx

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4路基首件施工方案

4.2填料生产及措施48

路基首件施工方案

为确保新建郑州至周口至阜阳铁路郑州南站及相关工程路基施工质量，避免盲目施工给工程带来质量隐患，找出适合本地区施工的最佳施工方案，指导全线施工，特编制本方案。

1、编制依据

（1）郑州铁路局发布的《新建郑州至周口至阜阳铁路郑州南站及相关工程（不含站房）施工总价承包》（招标编号：

371TOSG201700300）招标文件、指导性施工组织设计。

（2）郑州铁路局发布的新建郑州至周口至阜阳铁路郑州南站及相关工程（不含站房）施工总价承包招标澄清书、补遗书、答疑书。

（3）中铁第四勘察设计院集团有限公司编制的新建郑州至周口至阜阳铁路郑州南站及相关工程（不含站房）施工图。

（4）我单位对当地环境调查及现场踏勘资料。

（5）国家及原铁道部现行施工规范、工程质量检验评定标准、试验规程、安全规程。

（6）我单位为完成本合同段工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源。

2、工程概况

2.1工程简介

新建郑万铁路航空港特大桥万州台尾至双洎河特大桥郑州台尾，ZWDK38+363.88～ZWDK49+149.73，郑万铁路正线长度10.786km，新建郑阜铁路左线长度9.248km、右线长度9.258km，新建郑州机场至登封至洛阳城际铁路正线长度3.125km，郑州南站国铁动车所等以及相关配套工程，不含车场高架预留工程。

ZNSG-1标段位于河南省郑州市境内，本标段里程范围如下：

郑万工程：

起止里程ZWDK038+363.88～ZWDK041+727.48，正线长3.364km；

郑阜工程：

起止里程ZHDK0+000～ZHDK002+984.100，正线长2.984km；

城际工程：

起止里程CJDK038+450～CJDK041+665.500，正线长3.216km；

郑阜上行联络线：

起止里程ZHSDK0+000～ZHSDK0+315.5，长0.314km；

郑阜下行联络线：

起止里程ZHSDK0+000～ZHSDK0+315.5，长0.316km；

动车走行线D1，起止里程D1DK0+000～D1DK0+928.05，长0.928km；

动车走行线D2，起止里程D2DK0+000～D2DK0+127.320，长0.127km；

动车走行线D3，起止里程D3DK0+000～D3DK0+127.266，长0.127km。

动车走行线D4，起止里程D4DK0+000～D4DK0+313.500，长0.314km。

动车走行线D5，起止里程D5DK0+000～D5DK0+315.500，长0.316km。

主要工程内容：

路基土石方3807721立方米，路基6.559延米，软基处理CFG桩2105557.2米，螺杆桩334783米，碎石桩98527米，碎石（砂）垫层156577立方米，堆载预压352305立方米，重锤夯实（冲击压实）231898平方米。

，由于管段路基工点分散、与站后工程接口多、工程地质条件复杂，地基加固工程量大，工期紧，投入大，为指导施工设置路堑首件施工工程。

2.2.自然特征

2.2.1地形地貌

线路所经地区的地貌为地处地处华北平原西南缘黄淮平原，分为黄淮冲积平原区及沙丘区。

黄淮冲积平原区总体地势西高东低、北高南低，地面标高约95～130m，整体地形较为平坦、开阔，由西北向东南微倾；部分发育风积沙丘区，地势略有起伏，相对高差5～15m，沙丘呈不相连、大小不等的片状，长柱走向大致北东～南西向，呈云朵状分布，多为固定沙丘。

区内多辟为农田、民房，农田以小麦、玉米种植为主，局部分布水塘，道路纵横交错，交通便利。

2.2.2.工程地质

（1）地层岩性

线路经过黄淮平原，均出露第四系地层，总厚大于200m。

地表零星分布第四系全新统人工杂填土，厚约0.5～1.5m，褐黄、褐红、灰白等杂色，松散，主要由土夹碎砖块等建筑碎块组成。

沙丘区地表上部分布第四系全新统风积层粉细砂及粉土，褐黄色为主，局部为灰褐色，主要由长石和石英颗粒组成，粉土中含少量钙质结核，稍湿～潮湿，松散～稍密，厚5～14m。

黄淮冲积平原区地表上部及沙丘区风积层以下为第四系全新统冲洪积层，以粉土、粉细砂为主，稍密～中密的粉土、细砂及软塑～可塑的粉质黏土，呈夹层或互层状，局部夹流塑的淤泥质土透镜体，褐黄、灰白色，厚10～25m。

下伏第四系更新统冲洪积层硬塑的粉质黏土及中密～密实的粉土、细中砂，局部含姜石，偶夹钙质胶结层，褐黄、褐红、褐灰色，厚大于50m。

（2）地质构造

场区覆盖深厚第四系地层，构造形迹均被覆盖，根据区域地质资料成果，新构造形态和迹象总的趋势为振荡性质的下降运动为主，无活动断裂通过，场地稳定。

2.2.3水文地质特征

场地地表水发育一般，线路的周围水系主要为双洎河及其支流，分布有零星水塘，平时一般无水。

地下水主要为第四系孔隙潜水，略具承压性，砂类土为主要含水层，主要受大气降水、地表水及地下径流补给，水位随季节变化明显，测时地下水位埋深4～10m。

地表水及地下水一般无化学侵蚀，局部地下水有二氧化碳侵蚀、化学作用环境等级为H1。

2.2.4.不良地质现象和特殊岩土

沿线不良地质主要为松软土和液化土，松软土主要分布于里程ZWDK38+363.88～ZWDK41+727.48、ZHDK0+000～ZHDK002+984.10、CJDK38+450～CJDK41+665.5段范围内，液化土主要分布于里程ZWDK38+400～+452.27、ZWDK38+517.24～+530、WDK38+600～+790、ZHDK0+735～+790、CJDK38+450～+530、CJDK38+600～+790段范围内，抗液化指数为0.928～0.940。

2.2.5地震动参数

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.1g，设计地震分组为第二组。

路基、桥涵及其它建筑物应按《铁路工程抗震设计规范》（（GBJ50111-2006）（2009年版））及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的等有关规定采取抗震工程措施。

不良地质及特殊岩土地震液化。

本区地震动峰值加速度0.1g，各类工程受地震作用影响，地表15m范围内松散～稍密的粉细砂、粉土易液化，抗液化指数0.469～0.966，由于液化土在地震作用下有效应力迅速消散，导致土体力学性质急剧降低，甚至丧失承载力，易导致建筑物的变形及失稳。

桥梁结构基础应加强抗震设计。

松软土及人工弃填土地基。

本段线路位于黄淮平原，其中上部松软土广泛分布、局部为软土，一般厚11～21m，部分地表为人工弃填土，工程地质条件均较差。

本段松软土层（含软土）及人工弃填土结构松软、强度低、压缩性高～较高，易引起基底失稳和地基过大、不均匀的沉降，路基地基需加固处理，桥梁基础均宜采用桩基础。

2.2.6气象特征

河南省境内沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨，夏季炎热多雨而集中，秋季天高气爽，日照多足，冬季寒冷干燥。

降水量多集中在6～8月，大风多集中在三四月份。

按对铁路工程影响气候分区为温暖地区。

年平均气温14.5℃，最冷月（一月）平均气温－0.3℃，最热月（七月）平均气温27.5℃，极端最高气温41.1℃，极端最低气温－19.1℃，年平均降雨量872.8mm，年平均无霜日210天，土壤最大冻结深度21cm，最大积雪厚度29cm，24小时最大雨量为246.2mm～353.1mm，汛期多西南风，最大风速15米/秒。

本次首件工程拟选择ZWDK41+380.57-ZWDK41+727.48段作为路基首件施工工程，长度共362.73m。

通过对首件路基按规范和标准化相关要求进行施工，确定首件路基的施工技术参数、施工工艺、施工方法。

论证首件路基施工所取得的施工技术参数、施工工艺、施工方法的可行性，确定最终的施工技术方案，为今后大规模挖方路基施工做技术指导。

3、地基处理

3.1螺杆桩地基处理施工工艺

3.1.1施工准备

3.1.1.1熟悉图纸

做好施工图会审工作，做好技术交底工作。

绘制桩位布置图，对桩位进行编号。

复核测量基线、水准点，检查施工场地所设的水准点是否会受施工影响。

按桩位布置图测放桩位，在桩位中心打入钢钎或木桩，并采用白灰标志桩轴线，并作编号记录。

3.1.1.2室内配合比及材质

（1）桩体强度等级为C25，螺杆桩施工前进行室内配合比试验，以确定混合料的配比，要求桩体混合料试块（边长15cm）标准养护28天立方体抗压强度不小于25MPa。

混合料塌落度宜为160～200mm。

（2）材料要求：

螺杆桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、砂、粉煤灰（必要时加适量泵送剂）、加水在搅拌机中强制搅拌而成，具体要求如下：

水泥：

采用42.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

卵石或碎石：

粒径8~25㎜。

砂：

含泥量小于5％。

粉煤灰：

等级要求Ⅲ级或Ⅲ级以上。

泵送剂：

用于改善拌和料泵送性能，应控制掺入量，拌和料泵送性能满足要求时候可以不掺泵送剂。

3.1.1.3施工设备及人员

（1）施工设备：

螺杆桩钻机、混凝土泵和强制式搅拌机

（2）所有施工人员必须经过安全培训并考试合格，未经培训或考核不合格的严禁进场作业。

所有机械操作人员均应具有操作上岗证，特殊设备操作人员必须具有国家规定部门颁发的特殊工种操作证。

3.1.1.4施工场地

（1）施工前应进行场地平整，清除地表种植土、垃圾土等，整平标高=设计桩顶标高+0.5m，地表碾压至压实系数K≥0.90。

（2）场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。

若地表水、地下水复测结果与设计不相符应及时通知有关单位进行再次复测。

不得使用有侵蚀性水作为施工用水。

（3）施工前应根据相关专业设计文件对路基范围内的管线进行调查核实和迁改，对没有迁改而施工中可能对其造成影响的管线，需注意加强施工防护。

（4）施工场地应具备“三通一平”条件。

3.1.1.5成桩工艺性试验

施工前应进行成桩工艺试验（一般相同地质条件、料源、施工队伍及相同的混合料配比情况下不少于2根），并进行8项检测，包括螺杆尺寸的检测，成孔深度能力的检测、成孔后土体回弹模量检测、成孔终孔控制扭矩电流的检测、孔与孔的影响检测、混凝土用量的检测、泵压泵速的检测、直流控制系统施工参数的检测，以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，确认试桩完整性及承载力满足设计要求，试桩后方可根据试桩确定的工艺参数进行后续桩施工。

3.1.2施工工艺流程及技术要求

3.1.2.1工艺流程图

螺杆桩施工工艺流程图

3.1.2.2工艺要求

（1）螺杆桩施工顺序一般采用从线路中心向两侧顺序推进，当桩距小于1.2m，且地下有松散砂层时，应采取跳跃式进行施工，或采用凝固时间间隔进行施工以防桩孔间串浆。

（2）螺杆桩施工时，桩机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保螺杆桩垂直度容许偏差不大于1%。

桩位容许偏差不大于10cm，桩径允许偏差不大于2cm。

（3）螺杆桩成桩过程：

1）下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转2周以上，螺杆钻杆下降一个螺距，钻至螺杆桩直杆段设计深度，在成圆土体中形柱状；随后钻杆旋转一周，螺杆钻杆下降一个螺距，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，在土体中形成螺纹状。

2）钻头钻至设计标高后，桩机反向旋转提升钻杆，提钻过程中自控系统应严格控制钻杆提升速度和旋转速度，与下降时一样，保持同步和匹配。

与此同时制备好的细石混凝土迅速填充（泵送）由于钻杆旋转提升所产生的带螺纹型空间和钻杆直接提升或正向旋转提升所产生的带圆柱型空间，形成螺杆桩。

3）螺杆桩成