土石方填筑碾压施工方案.docx
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土石方填筑碾压施工方案
第一节填筑碾压施工设计
一、工程概述
1、工程简况
（1）土石方综合平衡域土石方
站区、站外填筑区、边坡、进站道路及施工临建场地；场平项目包括场地土石方开挖和回填、挖填方边坡支护、填方挡土墙、排水沟、围墙。
（2）土石方开挖与回填主要部位
站址中南部区域，为本次土石方开挖的主要施工区，该挖方区的最大高差为36米。
站区的东南角、西南角为少量回填区；站区的北部以及站区北围墙以外毗邻区域为大面积回填区，是本次回填施工的主要区域。
2、作业环境
XX站址总体地势北高南低，地面高程152.00m-217.00m，最大高差约65.00m。
西侧为长条状沟谷，东侧为运行中的±500kVXX换流站。
根据本次勘测结果，站址区为丘陵基岩山地，主要分布地层为中生界白垩系下统五龙组（K1w）以及第四系冲洪积、坡残积松散土层。
3、设计技术要求
土石方挖填施工采取将挖方区挖出的土石方运输至回填区回填的就地挖填综合平衡的方式进行施工。
站区范围内挖填方场平初平标高为172.1m，场平不设置坡度，场地终平标高为172.85m；站区外填高区Ⅰ场平初平标高为171.0m，场平不设置坡度，终平标高为172.85m；站区外填高区Ⅱ场平初平标高由南向北为171.0m～169.65m，场平设置1%场平坡度，终平标高由南向北为172.85m～170.55m，设置1%的终平坡度。
回填用土石料，来自挖方区挖出的土料以及爆破出的石料；用作回填的石料块体，按设计要求不得大于200mm，当大于此要求时，应对块体采取二次爆破或机械破碎的方式进行破解。
土石料运输前，应根据块体的大小不同，分别装车运至回填作业区，分类堆放，便于级配摊铺。
土石方回填施工时应从最低处开始，分层铺料、压实。
4、计划工期
挖、填土石方工程施工计划在127天内完成。
详细安排见施工组织设计中的施工进度计划横道图和网络图。
土石方开挖（2#）：
计划工期62天；
土石方开挖（1#）：
计划工期65天；
土石方填筑碾压（2#－3#）：
计划工期62天；
土石方填筑碾压（1#－2#）：
计划工期65天；
土石方填筑碾压（4#－5#）：
计划工期30天。
5、设计工程量
1）站外填筑区租地面积：
25497m2；
2）站区填方量：
39.3万m3；
3）站区回填区填土石方量：
19.7万m3；
4）根植土临时堆放租地：
33亩；
5）根植土外弃量：
7700m3；
6、编制依据
本施工方案根据下述文件进行编制：
1、XXXXX工程四通一平工程招标文件；
2、本项目设计施工图纸——《站区外围边坡岩土工程设计》卷；
3、建设单位针对本项目的施工指导意见。
4、电力工程质量监督总站编制的《输变电工程建设标准强制性条文实施指南》（2015年版）；
5、《110kV－1000kV变电（换流）站土建工程施工质量验收及评定规程》（Q/GDW1183—2012）；
6、国家电网公司基建部组编的《国家电网公司施工项目部标准化管理手册》（2014年版）；
7、《国家电网公司输变电工程安全文明施工标准化管理管理办法》（国网（基建/3）187-2015）；
8、《电力工程地基处理技术规程》（DL∕T5024-2005）
9、《工程测量规范》（GB50026－2016）；
10、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2016）；
11、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194－2014）；
12、《建筑工程施工现场环境与卫生标准》（JGJ146－2013）；
13、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012）；
14、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2012）；
15、《建筑工地安全检查评分标准》（JGJ59－2011）；
16、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300－2013）；
17、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；
18、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0240-2004）；
19、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2016）；
20、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；
21、《土工合成材料应用技术规范》（GB50290-2014）；
22、《土石方与爆破工程施工及验收规范》（GB50201-2012）。
23、《爆破安全规程》（GB6722-2014）；
24、《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）;
25、《公路土工试验规程》（JTGE40－2007）。
二、填筑碾压施工方案确定
1、施工作业区划分
1、施工作业区划分：
本次挖方施工分为两大施工作业区：
即土石方分层分块开挖（1区）、土石方分层分块开挖（2区余下）
本站设计规划的挖方部位在站址的中部，在挖方的东西向中部划一条南北方向分划线，将整个挖方区划为东部挖方区，西部挖方区两个施工区。
施工时，爆破作业与挖方作业在两个区域间交替施工，加快总体施工进度。
本次填方施工分为五个作业区：
土石方回填施工区域大、范围广、分布区块多。
根据回填施工区域所处的不同地理位置、回填土完成高程及分层厚度的不同要求，按照互不相连者各为一区、相同要求者归为一区、同区工程量等分的划分原则，将土石方回填施工划分为五个区域，分别命名为回填1#区、回填2#区、回填3#区、回填4#区、回填5#区。
回填1#区主要包含东部加筋土挡墙，以及与之相连接的站区回填土区域；该区域东部为抗滑桩，西部与回填3#区、4#区以及部分山体相接，西部与站内山体连接。
回填2#区主要包含西部加筋土挡墙、南部加筋土挡墙，以及与上述加筋土挡墙相连的南部回填区域；该区域北部与站区山体相接。
回填3#区主要包含北部站内回填区；该区域东部与回填1#区相接，北部与回填4#区相接，西部、南部与站区山体相接。
回填4#区，即为设计的站外填高Ⅰ区，主要为站外回填土；该区域东部与回填1#区相接，南部与回填3#区相接，西部与站外山体相接，西北部与回填5#区相接，东北部与站外山体相接。
回填5#区，即为设计的站外填高Ⅱ区，主要为站外回填土；该区域东部与回填4#区相接，其余部位均与站外山体相接。
具体见施工区域划分见分区施工图所示。
2、分层分阶施工划分：
以站址设计的初平高程为零线，向上每8m高度划分一个施工台阶，山顶部分不足8m的部分作为一个台阶。
根据上述划分方式，挖方1#区可以划分为六个施工台阶，其中五个8m高的台阶，一个2m高的台阶；
挖方2#区可以划分为五个施工台阶，其中四个8m高的台阶，一个6m高的台阶。
施工时，从山顶向下，按划分好的台阶由上向下逐层进行爆破开挖。
施工时，在挖方1#区、挖方2#区分别同时进行石方爆破、挖运土石作业，即：
在进行挖方1#区爆破钻孔施工的同时，在挖方2#区进行挖运土石作业；当进行2#区爆破钻孔施工时，在挖方1#区进行挖运土石作业；两项工作在二个施工区之间进行交替流水作业。
爆破的放炮作业安排在中午或下午下的班时间进行，即不影响挖运施工，又能保证施工安全。
（2）回填区施工方式
回填施工亦按分台阶、分层方式进行回填。
1）回填施工分阶：
回填1#区、回填2#区均包括加筋土挡墙，这两个区的分阶方式，按照加筋土挡墙设计的分阶高度进行划分，即从自然地面向上，每8m高设一个台阶，上部至设计初平标高不足8m的亦作为一个台阶。
根据此分阶方式，回填1#区可划分为四个台阶，其中三个8m高台阶，一个2.2m高台阶；
回填2#区可划分为三个台阶，其中二个8m高台阶，一个4.1m高台阶。
回填3#区、回填4#区、回填5#区，由于这三个区周边为山体或其他回填区，没有加筋土挡墙，设计图纸没有划分台阶要求。
施工时，为了便于控制回填高程，能够保持回填高程的准确度，分段消除回填高程累计误差，拟按每5m高作为一个回填台阶，进行一次高程误差校正。
按此，可将回填3#区划分为四个台阶，其中三个5m高台阶，一个6.1m高台阶；
回填4#区可以划分为三个台阶，其中二个5m高台阶，一个4.3m高台阶。
回填3#区可划分为两个台阶，一个5m高台阶，一个4.3m高台阶。
施工时，按照划分的台阶，由下向上逐层进行回填。
2）回填施工分层：
根据各区回填的不同要求进行分层
回填1#区、回填2#区，外围是加筋土挡墙。
按设计要求，加筋土挡墙沿竖向每500mm厚设置一层土工格栅，据此要求，这两个区的回填土按250mm厚进行分层。
回填3#区、回填4#区、回填5#区，周边没有加筋土挡墙，设计对分层厚仅有不超过500mm的要求，为保证回填土施工质量，这三个区的回填土按300mm进行分层。
（2）土石方分区调配方式
为了有序地组织土石方回填施工，需要对划分的各开挖、回填区的工程量进行分区估算，便于进行土方调配工作，使各区的开挖与回填有一个合理的流向。
分区估算结果如下。
（以下估算工程量仅做施工安排使用，不作为结算依据。
）
2、总体施工方向
填方施工时，先以南部、东南部、东部加筋土挡墙区为回填主要作业面，北部填方区作为调剂；加筋土挡墙完成后，集中全部回填力量进行北部回填区施工。
3、总体施工工艺与顺序
1、总体施工顺序
回填1#区、回填2#区外围均有加筋土挡墙，加筋土挡墙回填分层薄，施工工序多，耗费时间长，因此，要优先安排进行回填施工。
由于回填1#区坡脚处设计有57根抗滑桩，在进行回填土施工前，首先要将抗滑桩施工完成，回填施工只有在抗滑桩检测合格后进行。
因此，本次分区回填施工按以下总顺序进行：
回填2#区施工→回填1#区施工→回填3#区施工→回填4#区施工→回填5#区施工。
2、土石挖填施工调配
根据上述施工顺序，结合各挖方区、填方区的土石方需要量，开挖与回填施工调配安排如下：
挖填土石方调配流程图
（表内工程量仅作施工安排使用，不做最终结算依据）
土石方调配流程说明如下：
（1）回填2#区施工
在进行回填1#区的抗滑桩施工的同时，进行回填2#区的土石方回填施工，因此，本次回填施工首先从回填2#区开始进行；
回填2#区回填土石方施工时，安排三台反铲挖机装车，每台挖掘机配备三台15m3自卸汽车运输土石料；回填现场安排二台推土机、一台装载机整平，二台压路机进行压实。
回填2#区外部设计为加筋土挡墙。
根据设计要求，加筋土挡墙施工前，需要对软弱基础进行换填处理，因此，施工前，需要报请监理单位、地勘单位对加筋土挡墙基础地质情况进行现场勘察，对需要进行换填的区域，将软弱土层挖除，经地勘单位验槽后，按设计要求采用毛石混凝土进行换填；
加筋土挡墙按每8m高分台阶进行施工，每个台阶底部及挡墙尾部铺设300厚的碎石排水层，施工时，安排运碎石车辆及时跟进碎石料，现场采用推土机、装载机进行铺垫，后部斜坡部位采用可降解织袋装填碎石码放；
加筋土挡墙竖向每500mm厚度设置一层土工格栅，土工格栅采用成品材料，经检验合格后进行铺设，现场采用人工铺设的方式进行施工；加筋土挡墙的坡面部位采用高强植基袋保护，高强植基袋人工按设计要求的坡度码放好后，用预留的土工格栅反包高强植基袋，再进行上部土方回填。
加筋土挡墙部位按250mm厚一个分层进行回填压实；加筋土挡墙之外的区域按300mm厚一个分层进行回填施工；二者之间设置5m宽的衔接区，衔接区按250mm厚分层回填碾压。
加筋土挡墙施工方法详见专项施工方案。
（2）回填1#区施工
抗滑桩经检测合格后，即进行回填1#区的回填作业。
此时，回填1#区与回填2#区同时进行施工，施工作业有重叠。
回填1#区的机械安排与回填2#区机械安排相同；
回填1#区的外围部分设计为加筋土挡墙。
加筋土挡墙施工方法详见专项施工方案。
加筋土挡墙部位按250mm厚一个分层进行回填压实；加筋土挡墙之外的区域按300mm厚一个分层进行回填施工；二者之间设置5m宽的衔接区，衔接区按250mm厚分层回填碾压。
回填1#区与回填3#区及回填4#区相接，当三个回填区域不能同步回填时，在回填1#区与回填3#、4#区接头部位设置接槎区，接槎区域设置成台阶形式，台阶的设置方式为：
按回填土的分层碾压厚度做为台阶的高度，台阶平面宽度不小于2m。
（3）回填3#区施工
在进行回填2#区、回填1#区施工的同时，回填3#区做好回填施工前的清表、清淤工作，做好回填准备；当回填2#区、回填1#区进行土层碾压、铺设土工格网时，运输土石料的机械需要暂停；这时，用于回填1#、2#区的挖运机械全部转入回填3#区的土石方回填，即此时，回填3#区作为回填1#、2#区的机动备用施工区，收纳回填1#、2#区挖运机械设备运来的土石料，保证机械设备不停工，同时加快了总体施工进度。
当回填2#、1#区完成回填后，全部机械设备转入回填3#区、回填4#区的施工。
回填3#区的回填分层厚度根据土石方回填试验确定，根据设计要求，按照不大于500mm的厚度进行分层回填。
（4）回填4#、5#区施工
回填4#、5#区施工与回填3#区施工同期进行，互为备用，完成回填1#、2#区回填施工的全部机械设备均投入到回填3#、4#、5#区的施工中。
回填3#、4#、5#区回填土分层厚度按300mm控制，实际施工中，以土石方回填试验所得结论为依据，进行分层回填。
以上五个回填区在施工中有交叉作业，总的回填工期为127天内完成。
三、主要施工方法
1、施工测量
本项目定位放线工作由专业测量工程完成，配备全站仪、水准仪、50m钢尺、塔尺等测量工具。
根据设计院交验的基准标点，按照设计图纸标明的挖方区域坡顶边线的起始和终结部位端点、中部转角点、以及中部每间隔不超过100m增设控制点等特殊控制点的座标；并使用全站仪测设出截水沟的边线，坡顶围墙控制线。
将上述控制线引测出控制点坐标，埋设固定控制桩，便于施工过程中的复测和控制。
1、测量控制系统
拟以业主提交的测量控制基准点为基础，建立闭合导线控制网，再根据施工控制网测设各个细部。
开工前测量准备工作包括:
检查和复核测量基准点，增设控制点和水准点、建立控制网、复测原地形、施工放样。
2、土石方施工测量
（1）根据己建立的平面和高程控制系统，放出各区域边界桩，并在各边界设置横向及纵向控制桩，每1OOm设置一个，控制桩用混凝土浇筑，埋深在地面以下20cm，以控制边界以及控制高程。
（2）测设40m×40m的方格网来实施施工放样，并且测出方格桩点的地面高程和设计高程，如果地面高程大于该点的设计高程则为挖方，反之则为填方。
将每一个桩的挖填高度用红铅笔写在桩上（侧面），填土用“+”号，挖土用“-”号。
为便于挂线找平，在方格网内再增设加桩，将方格分成1Om×10m的小方格。
如为填方时，则根据填方的高度在桩上挂好线填土；如为挖方时，在桩点四周挖至所需深度。
（3）在填挖过程中，以桩点为准，用尼龙线来检查，校正整个方格范围内标高。
（4）施工过程中，应对控制点进行保护，并经常进行复测，做到准确无误。
3、测量仪器
平面测量的主测仪器为日产“拓普康GTS-602全站仪”，该仪器技术规格为:
测角精度±2，测程3000米，测距精度±（2mm+2ppm）。
可满足本项目的平面精度要求。
高程测量主测仪器为S3级自动安平水准仪。
边坡尺寸控制测量仪器：
坡度尺及放样架等。
4、放样方法
使用拓普康GTS-602全站仪，仪器提供了极坐标放样等多种功能，因此可计算或从设计文件查出各待定特征要素的坐标值后，输入全站仪进行测量定位。
（1）架设仪器于导线控制点，输入控制点坐标值；
（2）照准后视控制点，输入后视控制点坐标值或方位角；
（3）输入待定点坐标值；
（4）按照仪器所显示的角度和距离放样定位。
2、试填试碾压
（1）试验目的
通过击实试验确定用于填筑的土石料的最大干密度、最优含水率；
确定经济合理的施工参数，如铺层厚度、碾压遍数、加水量等，为施工提供依据；
检验所选用的填筑压实机械的适用性及其性能的可靠性；
通过生产性试验，研究和完善填筑的施工工艺和措施；
制定填筑施工的实施细则；
确定压实质量控制试验方法，积累试验资料。
（2）试验场地布置
碾压回填试验场地，在北部回填区进行。
在划定的回填4#区内，选择一块场地起伏变化小、基本平整的地块，用途回填试验场地，场地有效面积为20m×30m（详见施工区域划分图所示）；用推土机将试验用地进行整平，并用压路机将试验用地基底进行压实，场地要求坡度不大于3%。
回填试验区示意图
（3）降观测点布置与测量
为了解填料在不同碾压遍数下的沉降量，以及达到沉降基本稳定的碾压遍数，在各试验区均按3.0m×4.0m的网格设测点，并在试验区外设置控制桩，在网格测点上以石灰粉标记并编号，用水准仪测量基面网点高程，并在碾压不同遍数后在同一网点上测高程，以计算每一试验区不同碾压遍数的平均沉降量。
（4）准备工作
准备工作包括熟悉填筑料的要求和压实标准；确定试验要求和内容；选定试验场地并对场地进行处理；根据施工可能使用的机具类型，备齐试验所用的设备、工具、器材，并逐一详细检查；检测拟采用碾压设备的工作特性参数，如碾重、振动频率、振幅等，并作好详细记录；进行土料的击实试验等等。
土石方回填料确定后，由项目部质检人员、抽样人员邀请监理工程师共同在回填取料区域进行取样，抽取的土样应具有代表性，各个土层和性状的土都应包括。
土样抽取后送指定的工程质量检测实验室做标准击实试验，确定最优含水率下的最大干密度。
根据设计要求，回填土压实度不小于0.94，确定出施工中控制的最小干密度为：
最大干密度×0.94，再查“含水量与干密度曲线图”确定合格干密度下的含水率区间。
用推土机将试验区整平，其表面平整度不超过±10cm为宜，场地平整完后由压路机对试验区进行反复碾压，直到试验区地基不再下沉为止，基层的密度至少要与待测试铺层的密度相同，以减少基层对碾压试验的影响。
拟用于本次试验的主要机械设备、工器具及人员如下表所示。
机械设备及工器具配置表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
液压挖掘机
卡特323D
台
1
取土
2
压路机
25
台
1
振动平碾压
3
压路机
18t
台
1
振动平碾压
4
冲击碾
台
2
5
装载机
ZL50
台
1
取土、装车
6
推土机
山推SD16L
台
1
7
自卸车
辆
3
拉运
8
天平或台称
套
1
称重
9
灌砂筒
个
8
10
标定灌
个
8
11
铝盒、烘箱
个
2
12
试样盘
个
10
13
塑料桶
个
4
碾压试验人员配备表
序号
名称
数量
备注
1
各类管理人员
10
技术、质量、生产、安全等
2
试验人员
2
3
汽车司机
3
4
重机司机
5
5
测量人员
2
6
电工
1
7
普工
15
（5）试验前检查验收
填筑碾压生产性试验，由技术部负责本次试验的组织实施，试验开始前，技术部组织试验和测量人员进行试验前的基层验收、土样、含水率的测控、取样试验及击实试验等工作。
测量队负责试验区的测量放样、沉降量测量及测量数据收集、整理、分析和整理等工作。
（6）备料、运输、摊铺
本次生产性碾压试验制备的土料含水率分三种：
1）低于最优含水率3℅；
2）与最优含水率相等或接近；
3）高于最优含水率1℅；
以上三种含水率土料分三层按设计高度进行试验。
按照试验计算所需土石方量，在试验前一次备足。
提前对试验所用土料进行含水测定，按计算加水量（考虑损耗）提前制备1～2天对土料加水浸泡，使其达到设计含水率。
经测定合格后方可装运至试验区进行摊铺。
考虑天气情况及水量损失，土料在制备加水时提高0.5℅的含水率。
为保证土料含水率的均匀性，运输前采用挖掘机、装载机进行拌合，人工配合。
试验土石料摊铺前，，先对试验区进行压实度检测，基层的密度至少要与待测试铺层的密度相同，测量人员按3.0m×4.0m方格网对基层高程进行测量并记录。
自卸车将土料运输至试验区域，按土石料块体大小不同，分类堆放；由现场指挥员按照大块铺底，小块填中，碎土料敷面的层次，分层铺土，卸料采用退铺法，土料摊铺采用装载机进行，现场指挥员采用带刻度钢钎现场控制摊铺厚度，人工配合进行整修，保证试验区段表面平整度误差在±2cm范围内。
测量人员及时对摊铺区域按原定方格网进行测控记录。
（7）碾压
碾压试验采用预备的25t或18t压路机进行压实试验，碾压方向沿试验区的纵向进行，试验土层按预定厚度摊铺好整平后，由压路机先静压1遍，然后进行振动碾压，行驶速度为低档中油门（行驶速度控制在1.5～2.0Km/h），前进后退法碾压，边上重复压2遍，前进时错1/2轮宽（或搭接宽度控制在10～20cm），再原位退回，往复至全段，即为2遍，再循环1次即为4遍，停止碾压。
由专人负责记录振动碾的碾压遍数及振动碾行驶速度。
本层碾压完成后，试验人员采用挖坑灌砂法或灌水法取样测定回填土密度。
碾压6遍、8遍后再次取样测密度，直到同样满足以下几个条件时停止碾压：
1）密度不再上升或有所下降。
2）标高不再下降。
3）取样时发现坑壁稳定，土粒嵌挤紧密。
第一种铺土厚度的碾压全部完成后，进行层间撒水，使层面湿润，进行第二种铺土厚度的摊铺、碾压、测量、取样试验，依次进行。
每三层采用振动压路机碾压的回填土，再用冲击式压路机进行增强压实；观测其是否有继续下沉量，下沉量的大小。
（8）现场试验
1）试验参数的确定
根据规范标准要求及以往的施工经验初步拟定松铺厚度、含水率及碾压遍数等参数，振动碾的行驶速度控制在1.5～2.0Km/h，现场通过对两种铺土厚度、三种碾压遍数、三种含水率进行组合试验，经试验取得在同种碾压机械下，含水率、松铺厚度、碾压遍数的最优值。
选择既满足设计要求，又经济合理的碾压参数作为施工参数。
2）检测内容
检测振动碾的工作参数
振动碾技术参数中影响压实效果的主要为：
振动压路机的净重、振动质量、振动频率、振动振幅和碾压速度。
天然含水率及铺料含水率
测量
按3.0m×4.0m的方格网，采用水准测量法对铺土厚度进行控制并测量压实沉降量。
3）试验方法
根据《公路土工试验规程》（JTE40-2007）中按照土的颗粒大小将土分为细粒土、粗粒土和巨粒土；根据本工程土质颗粒大小情况，本工程回填土可归为粗粒土和巨粒土。
按照《公路土工试验规程》（JTE40-2007）的密实度检测方法适用范围，粗粒土采用灌砂法、巨粒土采用灌水法进行密实度检测。
在相应的碾压遍数时的填筑面上取样做密度和压实度试验，采用挖坑灌水法或灌砂法取样测定干密度值，在取样测试的同时，注意观察压实土层底部有无光滑面及剪力破坏现象等并做好记录。
灌水法试验：
a、在整平后的地表，将座板固定。
将聚乙烯塑料膜沿环套内壁及地表紧贴铺好。
记录储水桶初始水位高度，注水入座板至刚满不外溢为止。
记录储水桶水位高度，计算座板部分地体积。
b、内下挖至要求深度，将落入坑内的试样装入盛土容器内，并测定含水量。
c、修整坑壁，将塑料薄膜沿坑底、坑壁紧密相贴地铺好。
d、记录储水筒内初始水位高度，注水。
当水面与环套的上边缘齐平时关闭注水管，持续3～5min记录储水筒内水位高度。
细粒料与石料应分开测定含水量，按下式求出整体含水量：
ω＝ωfρf＋ωc（１－ρf）
式中：
ωf——细粒料部分的含水量，％；
ωc——石料部分
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