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路基作业指导书

蓟港铁路北塘西至东大沽扩能改造工程

咸水沽至邓善沽区间路基施工

作业指导书

 

 

编制单位:

中铁六局集团天津铁路建设有限公司蓟港扩能改造工程项目经理部

编制人:

复核人:

技术负责人:

编制日期:

安全交底会签表

工程名称

咸水沽至邓善沽区间路基工程

施工部位

ZK9+000~DK63+300

编制人

时间

审核人

时间

批准人

时间

交底内容

大型机械既有线施工

接受交底

单位/部门

接受交底人

时间

备注

注:

接受交底人包括施工副经理、领工员、工班长、作业队班组长

天津蓟港铁路扩能改造工程

技术交底

编号:

工程项目

蓟港扩能改造工程

合同号

蓟港工程合2007-3

单位工程名称

咸水沽至邓善沽区间路基工程

施工单位

中铁六局天津铁建蓟港项目部

里程

ZK9+000~DK63+300

交底日期

200年月日

交底地点

施工现场

注:

驻地监理抽查。

交底内容:

路基施工

一、工程概况:

本单位工程属于蓟港铁路北塘西至东大沽扩能改造工程,位于天津铁路枢纽东南部,自咸水沽站(不含)ZK9+000至邓善沽站(不含)DK63+300,正线全长12.249km,其中,ZK9+000—DK8+700为蓟港正线利用津南支线和东大仓贸专用线改建段,DK8+700为蓟港铁路增双线起点,区间内有1座石闸特大桥,全长5.4公里,石闸特大桥桥前路基3.11公里,桥后路基3.27公里,正线路基施工总计6.38公里。

除此外ZK9+000—DK8+730蓟港正线另一侧还包含改建津南支线的一段路基,施工长度270m。

其线路所经地区分属天津市津南区小站镇、葛沽镇和塘沽区新城镇,沿线所经地区多为水浇地、鱼塘,并在DK61+150~620段横穿黄圈西水库。

主要施工内容包括咸水沽站(不含)ZK9+000—邓善沽站(不含)DK63+300区间路基的软基处理、路基主体工程、路基排水工程、路基加固工程。

本单位工程内路基均采用软基处理,路基个别工点共有8处,主要处理方式是水泥搅拌桩、袋装砂井结合堆载预压、双向水泥搅拌桩、钉型水泥搅拌桩、素混凝土钻孔桩和抛填片石。

二、主要技术标准:

铁路等级:

Ⅰ级

正线数目:

双线

限制坡度:

4‰

最小曲线半径:

一般800m,困难550m,个别450m

路基通过形式为路堤:

路基面宽—蓟港双线11.9m,津南支线7.3m;

路基基床分为表层和底层—表层厚度0.6m,填料为A组土,底层厚度1.9m填料为A、B组土,总厚度1.9m,基床以下填料为A、B、C组土。

路肩宽度不小于0.8m。

路拱:

形状为三角形,自线路中心向外设4%的横向排水坡。

路基边坡:

路基高度0-8m,边坡为1:

1.5;路基高度大于8m时,8m以上部分边坡为1:

1.5;8m以下部分边坡为1:

1.75。

软土路基工后沉降标准:

桥头地段15cm,一般地段30cm,沉降速率均不应大于8cm/年。

三、路基施工前准备工作:

(一)、测量放样

施工测量仪器精度

导线水平角应使用DJ2或DJ6型经纬仪或精度相等的全站仪观测。

水准测量应使用精度不低于DS3型的仪器,水准标尺宜用整体式标尺。

(1)设计导线点和水准点复测

队伍进场后先对设计交导线控制桩和水准点进行复测,复测与设计不符值在下列规定范围内,应采用定测成果。

水平角:

30″

距离:

钢卷尺1/2000

光电测距1/3000

曲线横向闭合差:

10cm

水准点高程闭合差:

30√K(mm)

中桩高程10cm

(2)布设施工导线网和水准点网

复测完成后,为方便施工,在咸水沽出站至石闸特大桥桥头利用设计控制桩设立一个施工导线控制网,在特大桥另一侧至邓善沽车站也布设一个施工导线控制网,两个导线控制网建立后都要与特大桥导线控制网进行联测。

(3)线路中心桩和路基下坡角放样

施工导线网布设完毕,要进行线路中心桩放样,本区间内路基以左线中心进行放样,同时放样路基下坡角边桩。

(二)、征地拆迁和协调

技术人员在进场前配合征地拆迁人员完成地上物的拆迁工作,然后根据设计征地界图放出边界桩,并挑出地界边沟。

(三)、主要设备进场和材料进场

水泥等主要材料进场要进行原材取样,材料进场后作业队应立即通知项目部试验员或技术员,并由项目部技术员或试验员第一时间通知监理,见证取样后,填写试验委托书,交试验室完成规定试验,待试验报告结果合格后方可进行下一步施工。

进场主要施工机械要求性能良好,满足施工需要,操作和驾驶人员要带证上岗,机械、车辆要带有检测合格证明。

四、施工技术措施:

(一)、地基处理

地基处理施工前要先平整场地,靠近既有线的施工地段要在打桩前先挖探沟,探明地下电缆、管线情况,如发现管线立即通知项目部并及时通知管线产权或管理单位到现场进行监护施工。

水泥土搅拌桩施工

1、水泥采用P.S32.5级及以上的矿碴硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥用量掺入比不少于18%(重量比),水泥浆水灰比可选用0.45~0.55,在施工现场取样进行室内配比试验,确定浆液最佳配比,根据试桩结果,水灰比定为1:

0.6。

所使用的水泥都应过筛,水泥浆液应严格按设计配比制作,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。

2、施工工艺

水泥土搅拌桩(两喷四搅)施工工艺流程图

 

 

3、两喷四搅工艺施工方法

1)桩机就位:

检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,将桩机移到指定位置对好桩位,由现场质检人员检查确认无误后开机作业。

2)预搅下沉:

开启深层搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉速度0.6-0.8m/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值,遇较硬地层不能下沉时,可泵送少量的水或水灰比较大的水泥浆,凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩,喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。

随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。

3)喷浆搅拌提升:

深层搅拌机下沉到达设计深度,在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升,提升速度0.6-0.8m/min。

提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断。

如有间断搅拌机应重新下沉至间断部位以下0.5m,继续搅拌提升,同时在输浆管冲水下沉的部位加强搅拌喷浆。

4)重复搅拌下沉:

重复前次作业。

每根桩均要进行复搅复喷。

5)为确保加固强度和加固体的均匀性,压浆阶段不容许出现断浆现象,输浆管道不能发生堵塞,并严格控制搅拌机的提升速度。

4、操作要点

1)桩机操作者与搅浆施工员保持密切联系,保证搅拌机喷浆时连续供浆。

因故需暂停时,为防止断桩,等恢复供浆时应在断浆面上或下重复搭接0.5m喷浆施工。

因故停机超过3小时,拆卸管道清洗。

浆液达到浆口后,应喷浆搅拌至少30s,使其充分与桩端土拌和后再升降搅拌头。

2)搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,深度记录误差不得大于50mm,时间记录误差不得大于5s。

3)桩长不小于设计规定,搅拌桩的垂直试验偏差不得超过1.5%,应保持导向架的垂直度。

5、质量检验

1)施工过程中应随时检查施工记录,并对每根桩进行质量评定。

对于不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况,分别采取补桩或加强邻桩等措施。

2)搅拌桩应在成桩7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样,观察搅拌均匀程度,同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。

检验桩的数量应不少于已完成桩数的2%。

3)成桩28天后应在全桩长范围内按1个/2m抽芯取样,进行无侧限抗压强度试验,按总桩数2‰抽检且每批次不少于3根,其无侧限抗压强度不得小于1.2MPa。

并应进行单桩承载力试验,检验数量为总桩数的2‰,并不少于3根,要求处理后的复合地基承载力:

σ0≥0.15Mpa;

水泥土搅拌桩施工,还有比较特殊的双向水泥土搅拌桩以及钉型水泥土搅拌桩,它们的施工工艺与水泥土搅拌桩相类似,只是钻机钻头的选用和桩体截面尺寸不同。

6、土工格栅

搅拌桩施工完成经检测符合设计要求后,碎石垫层铺设0.3m碾压摊平后,再铺设土工格栅,土工格栅拉平拉直,幅与幅间密贴排放,其上再铺0.2m碎石垫层,填土0.3m,总厚度达到0.5m后,再用重型碾压机械压密实,然后填土。

其中要求:

1、双向经编土工格栅:

纵、横向极限抗拉强度≥80KN/m,纵、横向屈服伸长率≤13%;纵、横向2%伸长率时拉伸力≥28KN/m,纵、横向5%伸长率时拉伸力≥56KN/m。

2、单向拉伸塑料土工格栅(80KN/m):

极限抗拉强度≥80KN/m;屈服伸长率≤10%;2%伸长率时拉伸力≥26KN/m;5%伸长率时拉伸力≥48KN/m。

3、凸节点双向钢塑土工格栅(80KN/m):

纵、横向极限抗拉强度≥80KN/m;纵、横向屈服伸长率≤3%;节点极限剥离力≥300N;单根钢丝的握裹力≥300N。

袋装砂井施工

1、施工时,先在需处理段地面上填筑好排水坡(路拱或横坡),并铺设好排水垫层,再将加工好的砂袋垂直置入地基中已成孔内,形成袋装砂井,然后对地基加载预压,使地基中水份迅速从袋装砂井中排出,从而达到加固地基沉降固结的目的。

袋装砂井施工工艺流程见图3-1-2。

2、施工要点

⑴、排水坡及砂垫层的设置

①、首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,并大致平整。

②、用土质相同的土填成路拱或横坡,坡度为4%,并碾压密实(形成排水坡),一般密实度要求不小于90%。

③、在路拱或横坡上均匀等厚地铺设0.3m厚透水性好的粗砂层,砂垫层表面应平顺,并形成同土路拱或横坡相同的坡度,以利袋装砂井中排出的水能迅速从该砂层中流出。

⑵、机具选择与定位

①、选择导管式震动打设机械。

②、根据袋装砂井布置范围及间距,在现场采用小木桩定出每个砂井位置,在套管入土时将其拔掉。

③、机具定位时要保证锤中心与地面定位在同一点上,并用锤球或经纬仪观测控制导向架的垂直度。

⑶、安设套管与桩尖

①、根据砂井直径选择套管直径,并在套管上划出控制标高的刻度线。

②、采用活瓣式桩尖固定在套管上作为一个整体,利用桩机上的起吊设备将套管吊起,上端送入桩帽中,下端用人扶住准确安装在定位点上。

 

图3-1-2袋装砂井施工工艺流程图

⑷、套管打入

当套管吊起定位后即可开锤施打,开始时落锤要轻、缓,防止套管突然偏斜。

套管入土深度距设计深度约2m时,要控制锤击频率,防止超深。

⑸、灌、运、下砂袋

①、采用门架式机械振动灌制砂袋,提高砂袋密实度。

②、砂袋运输要用专门的运料工具,严禁在地上拖拉。

③、下砂袋时,在套管口设置滚轮或滑槽,将砂袋缓慢顺直地放入套管中。

⑹、拔出套管

砂袋到位后即可拔起套管,拔起时要连续缓慢进行,中途不得放松吊绳,防止因套管下坠而损坏砂袋。

如拔套管时带起砂袋,则应重新施工。

⑺、袋头处理

套管拔出后,砂袋应露出井口30cm以上,并将其竖直埋入砂垫层中。

⑻、预压荷载

砂井施工完毕后,根据设计要求进行堆载预压,预压土高2m,预压时间不少于6个月。

3、袋装砂井质量控制及检验

①、砂料质量:

垫层砂质量-级配良好的中粗砾砂,其含泥量不大于5%,且不含有机质,垃圾等杂质;

砂袋中砂质量-干净中、粗砂,含泥量小于3%,有效直径d10>0.1~0.35mm,不均匀系数为3~5。

②、砂袋质量:

砂袋选用透水性、耐久性好和韧姓强的聚丙稀编制布织成,每平米砂袋不小于95g,抗拉力不小于15KN/m,砂袋的渗透系数为不小于5×10-3cm/s,等效孔径O95为0.05~0.2mm。

③、套管检查;

④、桩位垂直度检查;

⑤、砂袋入土深度;

⑥、砂袋外露长度。

4、土工格栅

袋装砂井符合设计要求后,于砂垫层顶面铺设凸结点双向钢塑土工格栅,上铺砂垫层0.2m厚,碾压至相对密度Dr≥0.67。

凸结点双向钢塑土工格栅技术要求:

纵、横向极限抗拉强度≥100KN/m;纵、横向屈服伸长率≤3%;节点极限剥离力≥300N;单根钢丝的握裹力300N/m。

袋装砂井质量控制及检验要求

序号

检查项目

允许偏差

检查频率

检查方法

1

井位(纵横向)

±100mm

5%

按中心线长度丈量

2

井深

+300mm,-100mm

5%

以套管上划线为准,查记录

3

井的垂直度

1.5%

5%

在套管上吊垂球

4

井径

+10mm,0

5%

尺量

5

砂袋

灌砂量+5%

5%

查砂袋的体积和外观

6

砂袋埋入砂垫层的长度

+100mm,0

5%

尺量

抛填片石施工

1、根据设计选择符合要求的石料,注意级配质量,最大粒径以小于20cm为宜。

2、施工要点

⑴、施工时应先从路堤中部开始抛填,中部向前突进后再逐渐向两侧扩展,以使淤泥向两旁挤出。

⑵、当软土或淤泥底面有较大的横坡时,抛石应从高的一侧向低的一侧扩展,并在低的一侧多填一些。

⑶、抛填第一层要厚些,以便能承受住压路机,待上一层抛填物压入泥中,再抛填下一层,直至用重型压路机碾压不再下降为止(用测量沉降法确定)。

(二)、基床以下路堤填筑

 

 

图3-7-1基床以下填土路基施工工艺流程图

 

⑴、细粒土、粗粒土、碎石类土施工方法及施工工艺

①、施工方法

基床以下路堤填筑采用机械分层填筑、整平、压实。

填料采用挖掘机和装载机装车,重型自卸汽车运输,推土机配合平地机摊铺平整,振动压路机压实。

②、施工工艺

基床以下填土路基施工按照三个阶段、四区段、八流程的施工工艺组织施工。

填筑压实工艺流程见图3-7-1。

a、填料选择。

基床以下路堤填料按表3-7-2规定选用,如需利用不适合填料,应按设计要求采取改良土质,加强压实等措施。

基床以下部位填料使用范围

表3-7-2

填料类别名称

条件说明

不浸水路堤

浸水路堤

岩块

硬块石

——

软块石

不易风化

易风化,非泥质岩石

易风化,泥质岩石

不宜

严重风化

不得

不得

粗粒土

漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土

非渗水土

不宜

渗水土

角砾土、砾土、粗砂、中砂

——

细砂

采取防止振动液压措施

无防止振动液压措施

不宜

不得

粉砂

采取防止振动液压措施

不宜

无防止振动液压措施

不宜

不得

粘砂

——

细粒土

砂粉土、粉土、砂粘土、粉粘土

——

不宜

粘粉土、粘土

——

不得

不得

有机土

——

严禁

严禁

b、分层填筑。

采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。

每200m或两结构物之间划为一个施工区。

为便于击实参数取得及控制压实度,并保证每一水平层全宽采用同一种填料。

填料取用按不同类型土层分层开挖,如同一类型土层厚度大于2.5m,为便于挖掘机作业并保证作业安全,按每层2~2.5m厚度分层开挖。

路堤每20m设一组标高点,画在两侧放样的竹杆上。

填筑虚铺厚度按照试验段确定的参数进行控制。

自卸车卸土,应根据车容量计算堆土间距,以便平整时控制层厚度均匀。

为了保证边坡压实质量,填筑时路基两侧应各加宽50cm左右。

c、摊铺平整。

填料摊铺平整使用推土机进行初平,再用平地机进行终平。

每一压实层面做成向两侧4%的横向排水坡以利排水。

为有效控制每层虚摊厚度,初平时用水平仪控制每层的虚铺厚度。

d、洒水晾晒。

细粒土和粉砂、粘砂土填料碾压前应控制在施工允许含水量范围内。

当填料含水量较低时,应及时采用洒水措施,加水量可按一般规定中加水量公式计算,洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和路基内洒水搅拌两种方法,当填料含水量过大,可采用取土场挖沟拉槽降低水位和用推土机松土器拉松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。

e、碾压夯实

碾压前应向压路机司机进行技术交底,其内容包括碾压起讫范围、压实遍数、压实的速度等。

根据填料的不同和路堤的不同部位,尽量采用大吨位重型振动压路机进行压实,压实顺序应按先两侧后中间,曲线地段先内侧后外侧,先慢后快,先静压后振动压的操作程序进行碾压。

各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠0.4m。

非绿化区边坡压实采用挖掘机改装的夯实设备进行边坡夯实,对于设计有绿化要求的坡面采用人工夯实与种植植被相结合的方法进行。

f、质量检测

试验人员在取样或测试前必须检查填料是否符合要求,碾压区段是否压实均匀,填筑层厚是否超过规定厚度。

填料复查按表3-7-3规定的试验项目及频次执行。

路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工同时分层检测,其中细粒土压实系数检测采用核子密度仪,核子密度仪使用前与灌砂法做对比试验,以灌砂法为基准确定其密实度和含水量修正值,并定期标定。

粗粒土、碎石土的压实质量采用灌水法进行相对密度和K30承载板试验方法进行检验,设备选用配备计算机自动处理系统的K30试验车达到快速、准确检测目的。

对于细粒土填土压实质量除进行压实度检测外,应同时进行K30试验。

填料的压实标准及检验频次见表3-7-4。

施工控制中,按照工艺试验确定的有关参数(例如虚铺厚度、含水量、碾压遍数、机械组合、振动碾压能量等)达到要求后,由项目部试验组进行跟踪检测,指挥部中心试验室进行复检,待复检达到规定标准后,再报请监理进行抽检,抽检合格后,再进行下一层填筑施工。

填料复查分类试验项目、频次

表3-7-3

填料类别

试验项目、频次

颗粒

级配

液塑限

相对密度

试验

击实试验

大于5mm颗粒的单位体积重

细粒土及粉砂、粘砂

1000

5000~10000

1000

5000~10000

1000

5000

粗粒土(除粉砂、粘砂外)

500

10000

1000

10000

500

10000

注:

表列数字表示应做一次试验的填筑体积(m3),横线以上表示用于基床表层,横线以下表示用于基床底层以下路堤。

基床以下部位填料的压实质量标准、检测频次

表3-7-4

填筑部位

填料种类

压实指标

细粒土和粘砂,粉砂

细砂,中砂,粗砂,砾砂

砾石类

碎石类

频次

不浸水

部分

压实系数Kh≥

0.89

每填高0.5m,100m范围内抽查不少于6点

地基系数(MPa/m)K30≥

0.8

0.8

1.0

按设计要求进行检测,无规定时按0.5m厚500m测1点

相对密度Dr≥

0.7

每填高0.5m,100m范围抽查不少于6点

浸水

部分

压实系数Kh≥

0.91

每填高0.5m,100m范围抽查不少于6点

地基系数(MPa/cm)K30≥

0.9

1.0

1.2

按设计要求进行检测,无规定时按0.5m厚500m测1点

相对密度Dr≥

0.75

每填高0.5m,100m范围抽查不少于6点

路基每层填筑压实质量经按规定检验达到设计及《验标》、《规范》要求后,方可进行下一层填筑施工,否则应下达质量不合格通知单,要求重新压实,对重新压实的土的检测点数量应增加一倍,直到合格为止。

每填筑一层,应将边桩翻到施工高度。

每填筑3m高度或到基床底部时,必须恢复中线,重放边桩,以保证路堤结构尺寸,避免超填或欠填。

g、路基整修

包括路基面的排水横坡、平整度、边坡等整修内容,路基整修应严格按照设计结构尺寸进行,对于加宽部分应在整修阶段人工挂线清刷夯拍,路基整修达到表3-7-5检验标准要求:

基床以下路基外形尺寸检验标准

表3-7-5

检查项目

允许偏差范围

频次

路肩高程(mm)

±50

每100m用水准仪检查5点

平面中线(mm)

±50

每100m用经纬仪检查5点

宽度(mm)

≮设计值

每100m检查3处

横坡

±0.5%

每100m检查2个断面

边坡

≮5%的设计值

每100m检查2处

平整度(mm)

±15mm

每100m用2.5m直尺检查10点

⑵、土石混填路堤施工

①、施工方法

路堤填筑采用机械分层填筑、整平、压实。

当填料运距小于50m时,可直接采用推土机推运;当填料运距大于50m时,采用挖掘机和装载机装车,自卸车运输。

当土石混合料中石料含量超过70%时,采用人工配合机械铺填;当土石混合料中石料含量小于70%时,采用推土机或平地机铺填,最后用振动压路机压实。

②、施工工艺

土石混填路基施工按照三阶段、四区段、八流程的施工工艺组织施工。

填筑压实工艺流程见图3-7-6

a、填料要求

当土石混填料中石块强度大于20MPa时,其粒径不得超过压实层厚度的2/3,超过时予以清除。

当土石混合料中所含石块为软质岩或极软岩(强度小于15MPa)时,易为压路机压碎,不存在大石块问题,故其粒径可与压实层厚度相同,但不宜超过层厚,超过的应打碎。

b、分层填筑

路堤填筑在全宽范围内进行。

当土石混填料中石料超过70%时,采用人工配合机械铺填,既先铺大石块,且大面朝下,摆放平稳,再铺小块石料,用石碴或石屑嵌缝找平。

当土石混合料中石料含量小于70%时,采用推土机或平地机铺填,每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过40cm。

填筑时,先低后高,先两侧后中央。

 

c、摊铺平整

卸下的土石混填料用推土机整平,避免硬质石块堆积在一起。

d、振动碾压

土石混填路堤的压实方法与技术要求根据混填料中巨粒土的含量多少确定。

当混合料中巨粒土含量多于70%时,其压实作业接近于填石路堤,按填石路堤的方法与要求进行。

当混合料中巨粒土的含量低于50%时,其压实作业接近于填土路堤,按填土路堤的方法和要求进行。

e、质量检测

土石路堤的压实度采用灌砂法或灌水法检测。

当采用上述两种方法有困难时,可根据填石路堤的方法进行检验。

(三)、基床底层路基填筑

基床填料使用范围应满足表3-7-8规定,基床表层填料中不得含有粒径大于15cm的石块,如需利用表列不宜用的填料,应按设计规定采取封闭,改良土质,加强压实等措施。

基床施工方法和施工工艺与基床以下路堤施工方法和施工工艺基本相同,不同之处是

基床填料使用范围

表3-7-8

填料类别名称

条件说明

地区年平均降水量(mm)

大于500

表层

底层

硬块石

——

不得

软块石

不易风化

不得

易风化

不得

严重风化

严禁

不得

漂石土

——

不得

卵石土、碎石土、圆砾土

细粒土含量<30%

级配良好

级配不良

细粒土含量>30%

Ip≤12,ωL≤32

不宜

Ip>12,ωL>32

不得

角砾土、砾砂土、粗砂、中砂

级配良好

级配不良

细砂、粘砂

——

粉砂

——

不宜

砂粉土

——

砂粘土、

Ip≤12

Ip>12

不得

粉土、粉粘土

Ip≤12,ωL≤32%

不宜

Ip>12,ωL>32%

不得

粉粘土、粘土

——

严禁

不得

有机土

——

严禁

严禁

注:

Ip—塑性指数,ω

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