吹填砂软基处理施工方案.docx
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吹填砂软基处理施工方案
广州市轨道交通七号线一期工程
大洲车辆段与综合基地
吹填砂专项施工方案
编制人：
杨庆录
审核人：
袁志明
编制单位：
中铁十一局集团有限公司
编制日期：
二零一三年八月三十日
广州市轨道交通七号线一期大洲车辆段与综合基地
施工1标吹填砂专项施工方案
第1章项目概况
1.1工程概况
广州市轨道交通七号线大洲车辆段位于番禺区的石壁村，石壁大道以北、陈村水道侧规划滨河路与钟三路之间的地块区域，位于广州新客站西北约2000m、石壁村西侧约800m处，为一不规则形用地。
地块西侧、南侧以滨河路为界，东侧以南车集团车辆组装厂为界，北侧临规划南大干线。
车辆段段址区域内现状为鱼塘，地势平坦，有少量房屋。
石壁河涌从段址用地横穿，有多条灌溉用的小沟渠横贯其间，地势平坦开阔。
一条220KV高压线横穿车辆段出入段线咽喉区。
紧靠大洲车辆段围墙西侧外有一条Φ610mm超高压天然气管道，南北走向，管道依次与车辆段围墙外的进段道路平行。
1.2主要工程内容
本标段主要工程内容为地基处理工程，包括场地平整、鱼塘清淤处理，吹填砂换填地基，填砂地基的固结排水等几个过程。
1.3主要工程量
表1吹填砂项目工程量
表1吹填砂工程量清单
项目
工程项目名称
单位
计算方法
数量
备注
1
填封闭土
m3
75988
封闭土先期作超载土方，卸载后二次填筑碾压
2
填改良封闭土
m3
18850
封闭土先期作超载土方，掺加4%（重量比）水泥改良后填筑于基床表层
3
吹填砂
m3
646617
AB组，含超载量，其中包括预留沉降量95929m3
4
填土方（砂）
m3
96788
清除0.5m表层后，换填普土（砂）
表层处理
场地平整
m2
场地面积
186686
复合土工布
m2
205355
350g/m2复合土工布
排於挖方
m3
鱼塘平均标高×鱼塘面积
980088
场区防护
鱼塘坡脚砂被用编织布
m2
43680
250g/m2防老化防渗编制布
边坡大砂带用编织布
m2
56348
250g/m2防老化防渗编制布
临时防护用编织布
m2
9935
250g/m2防老化防渗编制布
盲沟
无纺土工布
m2
盲沟长度×每米长度所需
31905.8
碎石
m3
盲沟长度×每米长度所需
5280.96
集水井
角钢
m
集水井个数×每个集水井所需数量
435.81
规格为25mm×4mm
扁钢
m
集水井个数×每个集水井所需数量
217.905
规格为30mm×3mm
螺纹钢
m
集水井个数×每个集水井所需数量
1168
规格为Φ16mm
螺纹钢
m
集水井个数×每个集水井所需数量
50.43
规格为Φ20mm
钢丝网
m2
集水井个数×每个集水井所需数量
119.939
网格7×25
土工布
m2
集水井个数×每个集水井所需数量
134.539
规格为200g/m2
水泥滤水管
m
集水井个数×每个集水井所需数量
511
D1000×C40混凝土
碎石
m3
14.3
200mm×300mm
续表1：
固结排水
塑料排水板
m
2271239
静压或振动插板，SPB-BO型，间距1.1m
超载砂
m3
280662
卸载砂
m3
184733
场区排水
堆载期临时排水沟
m
4983
矩形断面0.4m×0.4m,250g/m2防老化防渗编制布
堆载期坡底排水沟
m
1827
砖砌结构，砂浆抹面，宽1.0m,深0.8m
堆载期抽排水
m3
368949
固结抽排水及吹填砂排水
吹砂措施
临时码头
个
1
砂料临时对料场
个
1
C25砼浇筑、200mm厚、40m*50m
1.4编制依据
1单位工程全部施工图纸及其标准图；
2单位工程工程地质勘察报告、地形图和工程测量控制网；
3单位工程预算文件和资料；
4国家现行的相关技术规范、工程技术标准与要求。
主要规范、技术标准：
表2编制依据规范
序号
规范、技术标准名称
1
国标GB/T19000族标准；
2
广州市标准《广州地区建筑基坑护技术规定》（GJB02-98）；
3
广东省地基处理技术规范（DBJ15-38-2005）；
4
建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）
5
公路路基施工技术规范（JTG-F10-2006）
6
公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）
7
城镇道路工程施工与质量验收规范（CJJ1-2008）
8
建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）
9
铁路路基工程施工质量验收标准（TB10414-2003）
说明：
上述规范如有更新版本的，遵照新版本执行。
第2章施工总体设想
2.1施工准备
2.1.1技术准备
技术准备是施工准备核心。
由于任何技术的差错或隐患都可能引起人身安全和质量事故，造成直接经济损失。
因此，将认真做好技术准备工作，开工前由总工程师、生产、技术等方面人员组成工作小组，认真熟悉图纸，组织技术交底及图纸会审，编制实施性施工组织设计、施工预算，进行工、料分析具体内容如下：
1、由技术负责人组织项目有关人员认真研究图纸，并进行图纸自审、会审工作，理解设计意图及施工质量标准，以便正确无误地施工。
由施工技术组认真编制该工程的施工组织设计，作为工程施工生产的指导性文件。
2、通过学习，熟悉图纸内容，了解设计要求，施工所应达到的技术标准，明确工艺流程。
3、进行自审，组织各分部的施工管理人员对本分部的有关图纸进行审查，掌握和了解图纸中的细节。
4、组织各专业施工队伍共同学习施工图纸，商定施工配合事宜。
5、组织人员参加业主组织的由设计方进行的交底，准确掌握设计图纸中的细节。
2.1.2劳动力准备
1、根据现场管理机构建立项目管理层，并从现有施工人员中选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。
根据工程规模、确定项目机构名额和人选。
坚持合理分工与密切协作相结合的原则，把有施工经验、有创新精神、工作效率高的人员选入项目部。
2、选择精干的施工班组
施工班组的选择，要认真考虑专业工种的人员合理配合，技工和普通工人的比例要满足能达到最高生产效率要求。
3、根据该工程的特点和施工进度计划的要求，确定各施工阶段的劳动力需用量计划。
所需人员量如下表：
表3动力计划表：
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
2013年9月
2013年10月
2013年11月
2013年12月
测量工
12
12
12
12
土方工
15
20
10
5
插板工
40
60
14
30
铺砌工
60
60
60
40
机械工
60
60
60
60
电工
15
20
20
15
强夯技工
10
30
30
20
试验工
10
10
10
10
杂工
30
30
30
30
合计
252
302
302
222
2.1.3机具准备
组织施工机械、设备和工具进场，按规定地点和方式存放，并应进行相应的保养和试运转等项工作。
表4所需施工机械计划表
序号
设备名称
规格型号
数量
生产能力
进场计划
1
粤清远工1368
泵砂工程船
14寸管832KW
1艘
满足要求
开工进场
2
粤英德工2853
泵砂工程船
14寸管404KW
1艘
满足要求
开工进场
3
粤英德工2855
泵砂工程船
14寸管882KW
1艘
满足要求
开工进场
4
桂平南货2626
一般干货船
总吨：
199
1艘
满足要求
开工进场
5
粤清远货3263
散货船
总吨：
286
1艘
满足要求
开工进场
6
粤清远货3286
散货船
总吨：
199
1艘
满足要求
开工进场
7
粤清远货8878
散货船
总吨：
597
1艘
满足要求
开工进场
8
粤韶关货2123
散货船
总吨：
593
1艘
满足要求
开工进场
9
粤韶关货2163
散货船
总吨：
592
1艘
满足要求
开工进场
10
粤韶关货2222
散货船
总吨：
595
1艘
满足要求
开工进场
11
粤韶关货2381
散货船
总吨：
984
1艘
满足要求
开工进场
12
粤韶关货2606
散货船
总吨：
987
1艘
满足要求
开工进场
13
粤韶关货2698
散货船
总吨：
992
1艘
满足要求
开工进场
14
插板机
CB/500
5台
满足要求
开工进场
15
泥浆泵
1.1kw
8台
满足要求
开工进场
16
发电机
康明斯
2台
满足要求
开工进场
17
抽水机
口径50.8mm
20台
满足要求
开工进场
18
切割机
CX4-300
8台
满足要求
开工进场
19
挖掘机
CAT320
3台
满足要求
开工进场
20
压路机
YZ18
4台
满足要求
开工进场
21
吊车
25吨
2台
满足要求
开工进场
22
自卸汽车
ZM403
12辆
满足要求
开工进场
2.1.4材料供应准备
材料管理人员在详细了解工程所在地的建筑市场行情后，认真做好材料的计划采购准备，编制各项材料计划，对多种材料的采购，入库、保管和出库，制定完善的管理方法，同时加强防盗和防火管理。
2.1.5现场准备
1、清理场地，修整处理临时道路、工地围墙、大门等，合理组织物流交通路线并进行标识，砌筑围墙并进行抹灰，以满足现场场地和文明施工的需求。
2、落实现场施工总平面布置，临时用水、用电、排水设施、消防栓等就位。
3、完成办公、生产用房等临时建筑以及其它配合生产需要的设施搭建。
2.1.6工序准备
工序准备包括：
各分项工程的技术资料移交、现场场地、临建等移交工作。
2.1.7消防准备
配备足够的消防器材、砂箱、消防水源，建立消防管理制度，建立消防队、落实消防人员、做好防火工作。
2.1.8应急机制
综合考虑各种因素叠加的可能性，会同甲方监理建立应急组织管理机制，事先明确紧急情况或特殊条件下的组织分工，确保将不可预见事件对本工程项目的不利影响控制在最低水平。
2.2现场准备
2.2.1现场勘查
熟悉场地地质和水文勘察资料，根据监理、业主和规划部门移交的控制坐标和水准点，按场地总平面要求，在工程施工区域设置测量控制网，并采取防破坏保护措施，做好控制基线、轴线和水平基准点的校核和签证，确保施工质量。
表5场地地层工程地质特征一览表
地层编号及岩土名称
层顶埋深（m）
平均厚度（m）
地层包含物特征
人工填土层
0.5~5.0m
2.05m
浅灰、灰褐色，松散~稍密、稍湿~湿
淤泥层
0.60~11.5m
2.54
灰黑色、饱和、流塑、主要由粉粘粒组成
续表5：
淤泥质粉细沙
0.76~4.92m
5.26m
深灰色、饱和、松散、颗粒主要矿物成分为石英，粒径均匀，混有少量淤泥，底部可见贝壳碎屑
中粗砂层
3.4~3.6m
3.50m
深灰色，松散，饱和，颗粒主要矿物成分为石英，粒径不均匀，可见许多贝壳，蠔壳碎屑
粉质粘土
0.60~6.90m
2.84m
褐色，棕红色，硬塑，为粉砂岩风化残积土，遇水易软化
全风化粉砂岩
0.80~12.90
2.99m
褐红色，岩石矿物风化剧烈原岩结构基本破坏，遇水易软化
强风化粉砂岩
0.50~20.50m
5.11m
褐红色，原岩石结构大部分破坏
微风化粉砂岩
0.80~21.00m
5.51m
褐红色，粉砂结构，层状构造，泥钙质、铁制胶结
2.2.2临时水、电设施
确保施工用水、用电、排水等设施，其中包括水源、水量、压力，接管地点；供电能力、线路距离；编制施工用水、用电的施工方案，并按方案的要求进行水、电布置。
2.2.3填料运输
确保砂源质量，并对运砂地点及路线等的调查，编制合理取、运回填土方案，确保土源和运输路线满足施工需要。
2.2.4清表废料排放
对清理场地时基底的垃圾、构筑物、淤泥、树木及坑底杂物等制定合理的运输排放方案。
2.2.5临时施工道路
修筑临时施工道路，路面按双车道设计，道路的坡度及转弯应符合安全要求。
2.3施工组织安排
2.3.1施工区域的划分
根据现场情况、图纸要求及合同工期要求，在吹填细砂阶段用鱼塘分布确定吹填区域。
在塑料排水板打设过程中施工图纸中的工法分区图。
根据图纸中《功能分区平面布置图》将整体分为四个区域：
Ⅰ区：
整体道床区，Ⅱ区：
碎石道床区，Ⅲ区：
道路建筑区，
Ⅳ区：
试车线区域
在检修库施工区域为合同中明确要求第一块移交±0.000以上施工场地，因上部结构土建工程量浩大，必须按期交付。
所以必须首先进检修库施工区域的施工。
2.3.2施工工期安排
2.3.2.1施工进度计划编制原则
（1）按照大洲车辆段与综合基地施工1标关于施工工期、质量要求及施工技术规范等有关条款，并结合地质资料的综合信息进行编制。
（2）在施工进度安排上以实际工程量，结合本单位现阶段技术生产能力，施工方法，在有利于发挥自身专业技术优势和管理经验的前提下，合理安排施工工期，并符合业主对总工期的要求。
（3）考虑到本工程工程量大，在工期安排上以土石方工程及地基处理工程为重点控制工程，在保证关键工期和总工期的原则下，力求做到合理投入，均衡生产。
（4）满足关于总工期目标的要求，并力争提前完成。
（5）进度计划编制遵循科学性、先进性、可操作性、客观性的原则。
（6）根据工程特点，±0.00以下工程施工关键控制性工序为：
前期准备→水塘抽水、清淤清表→平整场地→铺土工布→吹填砂→地基处理及超载预压→卸载→涵洞施工、场坪支挡工程施工→按站场路基面横坡初平→质量检测→场地移交→±0.00以上工程施工。
2.3.2.2工期安排
根据以上进度分析，工期安排为：
开工日期2013年9月10日，完工日期2014年8月30日。
表6工期计划表
计划工期
施工区域
面积
备注
2013.09.10～2013.04.19
Ⅰ区：
检修库区
77949.06m2
2013.09.12～2013.09.01
Ⅱ区：
检修库与桥涵之间区
43519.485m2
2013.09.14～2013.07.01
Ⅲ区：
检修库以北
35793.289m2
2014.01.4～2014.09.30
区：
石三河区域
43704m2
阶段工期安排见附表《施工进度计划横道图》
2.3.3施工顺序安排
考虑到吹填砂过程中需要大量排水，而泄水口在施工整体区域的中部、靠近石壁涌的一边，所以施工顺序应从整体区域两侧向中间部位进行施工。
2.4总体施工工艺及施工程序
如下图：
第3章施工方案
3.1施工测量控制
3.1.1测量依据
1、业主提供的平面及高程控制点；
2、设计图纸；
3、国家、部颁布的标准及规范。
3.1.2控制点、水准点复核
工程开工前，根据图纸和监理工程师提供的书面测量资料和测量标志，对业主提供的测量范围内有关三角网和水准点基本数据进行校核，并及时将校核结果经书面形式报告监理工程师，最终结果报业主审定。
3.1.3施工基线、水准点布设
根据业主和监理工程师提供的最终正式三角网点和水准网点资料，按照二等导线、四等高程测量标准引测施工基线及水准点，全部测量数据和放样参数经监理工程师批准，同时提供所需的辅助测量人员和仪器，在监理工程师的监督下，对照测量。
所有导线测量成果必须由业主测量队复核确认无误后，投入使用。
施工基线主要采用全站仪进行测设。
采用轴线网测量的方法建立平面控制系统，以业主提供的最终正式的三角网点为基准点，陆域共设置测量控制墩，分别用来控桩位线。
高程点以业主指定的水准点为依据，引入现场测量墩上。
3.1.4沉降观测
施工过程中必须及时进行沉降观测，定期进行观测；施工过程中应设置永久性沉降位移观测点，待工程竣工验收后将其移交给业主。
沉降观测指导吹填施工详细内容见《沉降监测专项施工方案》。
3.1.5保证测量精度的措施
1、所有的测量仪器在使用前必须进行仔细的校核、校正，只有在满足精度要求前提下方可投入使用。
2、根据设计院提供的资料，对主要控制桩进行导线复测工作，复测精度应符合规范要求。
3、对增设的测量控制网标桩做到牢固可靠，并采取围护措施，设置易识别的标志，并加以保护。
4、对已建立、健全的平面控制网定期进行复核，使其准确无误地为工程的建设提供指导性的服务。
5、工程竣工前，对发生损坏、移位的标桩，根据监理工程师的指示进行恢复测量。
6、对水准点进行复测，水准点闭合差须满足规范测量精度要求。
7、为满足施工需要，进行增设水准点，精度满足规范要求。
增设的水准点应设于牢固处，并定期观测。
3.2场地准备
3.2.1鱼塘清淤
由于施工现场鱼塘面积较大、淤泥较多，鱼塘由四周田埂封闭，所以在吹填砂施工之前，必须先对鱼塘进行清淤晾晒。
3.2.1.1清淤方式
清淤时6台挖机的同时作业。
挖机直接将淤泥等杂物挖出后，装载上车运到指定位置堆放。
为保证鱼塘底部淤泥的承载力要求，为每一台挖机设置三块3m×3m的钢板作为在鱼塘底部淤泥上的承载。
3.2.1.2清淤顺序
为了保证吹砂施工的连续性，清除淤泥的方向与吹填砂推进方向保持一致，即清淤时按照鱼塘编号进行依次清淤。
3.2.1.3淤泥排放
当出现运输车辆不易到达清淤地点的情况时，用填土筑路的方式运送淤泥。
同时在靠近塘埂开口处设置用挖机挖设沉淀池，将逼挤出的水和淤泥流到沉淀池中沉淀，待水中的杂物沉淀后，再抽干水，淤泥沉淀到池中，再用车一次性运至允许堆放的地方;鱼塘周边的杂草和淤泥运至规定的堆场上，再统一运至允许堆放的地方
3.2.2挖设沉淀池
沉淀池不仅供鱼塘清淤排水时使用，同时在吹填和堆载期间作为排水设施使用。
在整个施工区域内设置三个沉淀池。
沉淀池具体位置设置在14号、6号、1鱼塘靠近石壁涌一侧。
3.2.3塘埂处理
鱼塘中积水排放到陈村水道中，鱼塘底部淤泥，树干、竹桩等杂物由挖机挖至临时堆放场地，后再通过临时道路运往场外。
在清淤过程中，在周边设置标杆，将塘埂或旱地硬壳清理至5.0m。
或视具体施工条件进行处理，但确保砂垫层最少有1.0m厚度是联通的，吹填至5.0m高程后，再填筑粗砂1.0m至6.0m高程作为排水通道（出入段区整平到6.0m，但并无粗砂排水通道设置）。
3.2.4修建围堰
在吹砂场地边缘设置围堰，可用塘埂作为场地内部划分区域功能的围堰。
在清表工作时，可暂时不清理供吹填区划分用的塘埂，待场地平整至标高5.0m后再由挖机进行挖除。
场地周边的围堰由粘土构成，具体高程随着场地吹填情况不断提高，同时保证围堰高度一直大于场地平面高度。
3.2.5场地回填
场地清表0.5m后，进行回填普土。
但这种清表、回填方式存在两方面不足之处。
一方面，本工程地下水位较高，雨量丰沛，回填普土后，易使回填土稀释变成淤泥；另一方面；挖机挖除淤泥在施工时存在一定难度，工作效率较低，很难满足工期要求。
所以采用第二方案，将回填材料由普土更换为细砂，因土、砂都为C类填料符合设计要求。
施工时将细砂通过吹砂的方式直接吹入场地，之后由人工配合挖机平整。
详见第7章场地换填0.5m砂（换填土第二方案）。
3.3铺设土工布
3.3.1材料要求
（1）场区清理完顶面铺设抗拉和抗撕裂强度高、整体连续性及韧性好、延伸率低的350g/m2复合土工布，增加承载力及抗冲切，减小不均匀沉降和隆起，并保证后续工序顺利进行。
表7复合土工布规格及质量要求
复合土工布质量要求
项目
单位
规格及要求
门幅
m
>4.2
单位质量
≥350
拉伸
双向拉伸撕裂强度
≥50
双向拉伸撕裂伸长率
%
≤25
双向拉伸率<10%时强度
≥55
双向梯形撕裂强度
纵向
kN
≥1.6
横向
kN
≥0.9
圆球顶破强度
kN
≥2.0
垂直渗透系数
≥
等效孔径
mm
≥0.15
注：
表中的抗拉强度、延伸率、孔径和渗透系数指标为施工必检验指标。
（2）所有经编复合土工布、塑料排水板应选用国家科技部门检定合格，并有质量认定厂家生产的产品，使用前应按规范规程要求的抽样规定，将样品送到经质量监督局认可的专门质检单位进行检验，取得合格证明后才能使用。
施工时按10000平米随机抽样检验，每批进货抽样进行表2各项目的检验。
3.3.2土工布铺设
（1）土工布铺设前，应清除易刺破土工布的杂物，如树根、竹竿等，填平坑洼。
（2）土工布采用人工铺设，要求铺平四周张紧后，沿塘埂、岸堤走向土工布两边侧用编织袋装砂压住，袋装砂每袋总量不小于30kg，压边间距0.5m。
其中大袋砂采用250g/m2防老化防渗编制布。
第一层施工时，先从施工场地外直接取砂土装袋，人工码放，之后直接利用吹填区砂即可。
（3）土工布应采用双排线折叠缝合法连接，连接处缝合总宽度为30cm。
土工布的铺设方向应与其上第一层填料的推进方向一致，并超前30m左右。
（4）土工布由临时堆料场运到施工现场后，从塘埂两侧向中部铺设，铺设方向与吹砂方向保持一致。
铺设土工布以后，周边用砂袋叠压，并及时填砂，避免日晒老化。
3.4吹填砂（标高5.0m以下）
3.4.1管线敷设
（1）陆地管线材质采用球墨铸铁管。
规格：
DN250。
（2）管线先由装载机从堆放场地运至敷设区，然后由装载机及挖掘机协助人工对接。
同时保证出砂口设有专人负责移动出砂位置。
（3）吹填时出砂口采用端进法由南向北施工，在管线铺设中可加添胶皮套来进行小角度拐弯和爬坡作业。
进入吹填区的管线起点可借助围堰架设到设计高度，在向前延伸时利用泥地挖掘机配合。
端进时可采用塑料管丝扣方式连接，移动出砂口时需要停泵施工。
出砂口需要调整时，管线可移动适当角度，保证施工正常进行。
3.4.2船舶布置
本工程设置4艘吹砂船，平行于陈村水道布置，船位平行于吹填区域，其中相邻船位间距不小于100m。
3.4.3吹砂施工
3.4.3.1吹填材料
（1）填砂材料采用细砂。
（2）细砂标准：
细砂标准：
粒径大于0.075mm颗粒的质量应超过总质量的85％，含泥量小于5％，级配良好。
（3）要设专人在取砂船上定期或定量取砂分析。
3.4.3.2吹砂施工
（1）在选定的料场开采的砂存放在运砂船上，再由吹砂船上的泥浆泵伸入运砂船的料仓，通过管线吹砂至吹填区域。
吹填时设置4个吹砂泵，保证吹砂工作的连续性。
（2）根据工期安排首先进行吹填的区域为5、6、7三个鱼塘先进性施工，在13、14号鱼塘场地清理工作完工后即可开始吹填。
（3）吹填时采用分层吹填，分层吹填厚度为不大于1.0m，一般宜为0.3m～0.5m，局部吹填堆高的高差不大于1.0m。
每个吹填区的每层吹填厚度由鱼塘底部标高到标高5.0m的距离按不同情况进行安排，同时保证每次吹填
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