平潭综合实验区坛西渔平互通立交工程高边坡支护工程实施阶段施工设计.docx
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平潭综合实验区坛西渔平互通立交工程高边坡支护工程实施阶段施工设计
1.工程概况3
1.1工程说明3
1.2工程说明3
1.3水文环境5
2.工程数量及施工组织6
2.1工程数量6
2.2施工组织6
2.2.1编制原则6
2.2.2施工组织计划安排7
F匝道、K0+000～K0+100段右侧高边坡施工安排8
2.2.3施工机械及劳动力组织8
2.2.3.1劳动力配置计划8
2.2.3.2施工机械设备配置9
3.施工方法及措施11
3.1高边坡开挖要求11
3.2高边坡锚杆加固施工工艺15
3.2.1锚杆框架施工工艺流程15
3.2.2锚杆框架施工方法15
3.3高边坡预应力锚索加固施工工艺19
3.3.1锚索施工工艺流程等19
3.3.2钻孔20
3.3.2.1设计钻孔要求20
3.2.2.2施工措施20
①钻孔孔位20
③特殊情况处理21
3.3.3锚索制作与安装21
3.3.3.1普通预应力锚索制作21
3.3.4锚索安装22
3.3.5锚墩浇筑22
3.3.6锚索灌浆23
3.3.7张拉23
3.3.8封孔回填灌浆24
3.3.9锚头保护25
3.3.10锚索质量检查及验收25
3.4框架梁施工26
3.4.1框架梁施工工艺流程26
3.4.2施工方法26
3.5喷播植灌草防护28
3.6加筋三维网垫护坡28
3.7回填种植土植草29
3.8坡体变化监测29
4.工程质量保证措施30
4.1施工前质量控制30
4.2施工过程中的质量控制30
4.2.1施工准备工作质量控制30
4.2.2施工过程中的质量控制31
4.3本分部工程质量控制34
4.3.1土石方明挖质量控制34
4.3.2锚杆施工质量控制35
4.3.3锚索施工质量控制36
4.3.4混凝土施工质量控制37
5.施工安全保证措施40
5.1施工安全目标40
5.2施工现场安全管理措施40
5.3本分部工程安全措施41
5.3.1土石方明挖安全措施41
5.3.2运输安全措施42
5.3.3用电安全措施42
5.3.4混凝土浇筑安全措施42
5.3.5施工期边坡稳定安全措施43
5.3.6锚杆锚索施工安全保证措施43
5.3.7设备安全44
5.3.8环境安全44
6.现场试验及施工测量44
6.1现场试验44
6.1.1现场试验内容及目的44
6.1.2混凝土试验45
6.1.3锚杆、锚索试验45
6.1.3.1锚杆、锚索试验内容45
6.1.3.2锚杆、锚索原材料试验45
6.1.3.3注浆密实度工艺试验45
6.1.3.4锚杆拉拔试验45
6.1.3.5锚索锚墩混凝土配合比试验45
6.2施工测量46
6.2.1施工测量的任务46
6.2.2控制测量46
6.2.3放样测量46
6.2.4测量仪器的配置48
7.雨季施工措施48
8.文明施工49
9.环境保护措施50
1.工程概况
1.1工程说明
根据设计方案与现状地形图，标内共有5段高边坡，主要位于主线K0+000-K0+100右侧，F匝道FK0+000-FK0+720右侧，H人行道HrK0+000-HrK0+564.62，坛西大道西辅道LK0+000-LK0+480，渔平大道南辅道YRK0+480-YRK0+580，边坡总长度为1964.62m。
本项目高边坡防护目的在于：
确定边坡的稳定性，并美化环境。
包括三个方面：
1、边坡加固，通过分级放坡并辅以“加筋三维网垫护坡或锚杆+格构架”，确保边坡尤其是土质边坡的稳定。
分级放坡原则：
中等风化及微风化基岩采用1：
0.5坡率放坡，强风化及全风化基岩采用1：
0.75坡率放坡；土层采用1：
1.0坡率放坡。
加筋三维网垫护坡适用于单级坡坡高小于5m的边坡防护，锚杆采用全粘结钢筋锚杆，杆体采用φ28钢筋制作，入中-微风化基岩长度不大于4m，强风化、全风化基岩及土层中锚杆长度8-12m，锚杆竖向间距2.5m，水平间距3.0m
2、边坡绿化，可以起到防护坡面，防止水土流失，并美化环境的目的，本项目在中-微风化基岩边坡采用格构梁内用植生管袋绿化的方案，土质边坡拟采用草灌结合喷混植生管袋绿化的方案。
3、排水系统，在边坡坡顶、中间马道及跌水沟设置完善的排水系统，防治降雨入渗坡体，导致边坡失稳。
1.2工程说明
据现场钻探揭露，场地地层结构及岩性特征自上而下分述如下：
①1素填土：
褐黄、浅黄色，稍密-中密，湿，主要成份为山地粘性土、中砂、碎石等，硬杂质含量小于30%，新近堆填，时间小于1年，层厚0.50-4.10米，平均厚度1.14米。
①2杂填土：
杂色，灰黄，松散-稍密，湿，成分杂，主要成分为粘性土，不均匀含碎石、砖块等，硬杂质含量大于30%，工程性质不均匀，为堆填时间多大于2年；部分路段分布，层厚1.10-2.80米，平均厚度1.94米。
①3填砂：
灰、灰黄色，松散，稍湿～湿，局部中密，填料成份以石英质中细砂为主，含有少量粘性土，为近期回填。
①4填块石：
灰白、灰黄色，稍密，稍湿，填料成份以中-微风化花岗岩块石为主，大小不一，呈次棱角状，充填约50%粘性土，为近期回填。
②1中砂：
浅灰色，稍密-中密，饱和，主要为中、粗粒石英砂，不均匀含有泥质，部分含少量贝壳、粘性土等，级配较差，局部夹有薄层粉质粘土及淤泥。
②2淤泥质土：
深灰色，饱和，流塑，含腐殖质及贝壳碎屑，有臭味，摇振反应慢，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等。
③1粉质粘土：
褐黄色，湿，可塑，含铁锰结核等，粘性较强，无摇振反应，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等。
③2（含泥）中砂：
灰黄色，稍密，饱和，成分以石英质中砂颗粒为主，不均匀含有泥质，部分含少量贝壳、粘性土等，级配较差，局部夹有薄层粉质粘土及淤泥。
④坡积粘性土（砂质粘土）：
砖红、褐黄色，可塑～硬塑，很湿，以粘粉粒为主，含少量砂质，粘性好，无摇振反应，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，坡积成因。
按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），土、石类别属普通土，土、石等级为Ⅱ级。
⑤残积粘性土：
局部钻孔为残积砂质粘性土，灰黄、灰白色，可塑～硬塑，很湿。
为花岗岩风化残积而成，可见原岩残余结构，成分以粘性土为主，不均匀含有砾砂，具有遇水易软化特征。
按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），土、石类别属硬土，土、石等级为Ⅲ级。
⑥全风化花岗岩：
浅灰、灰黄色，硬塑～硬，湿，母岩为花岗岩类，原岩结构已基本破坏风化，但尚可辨认。
主要由长石等风化的次生粘土矿物及石英颗粒组成，具有遇水易软化性。
按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），土、石类别属硬土，土、石等级为Ⅲ级。
⑦1强风化花岗岩（砂土状）：
灰黄、灰白色，硬，含较多石英、长石颗粒，具原岩结构，大部分矿物质已明显风化，岩体破碎，风化裂隙很发育。
按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），土、石类别属硬土，土、石等级为Ⅲ级。
⑦2强风化花岗岩（碎块状）：
灰黄、褐黄色，硬，含大量石英、长石颗粒、云母片，具原岩结构，大部分矿物质已明显风化，岩体破碎，风化裂隙很发育，岩芯呈碎块状，受力易碎散。
岩石坚硬程度属软岩，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属Ⅴ类，未发现有洞穴、临空面及软弱夹层。
按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），土、石类别属软石，土、石等级为Ⅳ级。
⑧中-微风化花岗岩：
浅灰、灰白、褐红、灰绿色，坚硬，花岗岩结构，块状构造，风化裂隙发育，上部较破碎，岩芯呈碎块-短柱状，中下部较完整，岩芯呈短-长柱状，岩石坚硬程度分类属较硬～坚硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级属Ⅱ～Ⅲ级，未发现有洞穴、临空面及软弱夹层。
按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98），土、石类别属次坚石，土、石等级为Ⅴ级。
1.3水文环境
平潭岛海区属典型的南亚热带海洋性季风气候，光照充足，热量丰富，终年气温较高，基本无霜冻，季风较明显，干湿季分明。
根据平潭岛东南部澳前镇东澳村的平潭海洋站（N25°28′、E119°50′）1980年～2003年的气象资料统计特征值来反映桥址处的气候条件。
（1）、气温
多年平均气温为19.4℃，年平均气温最大值为20.5℃，出现于2002年，最小值为18.4℃，出现于1984年。
多年月平均最高为27.3℃，出现在8月，最低为10.6℃，出现在2月。
历年最高气温为34.0℃，出现于1983年9月26日，最低气温为2.5℃，出现于1986年2月28日。
根据现有资料分析，没有出现过大于35℃的高温，低于0℃的低温的记录。
（2）、降水
多年平均降水量为1192.6mm。
最多为1739.9mm，出现于1983年，最少为818.3mm，出现于1999年。
一年中3～7月的月平均降水量超过100mm，这五个月的降水量（749.3mm）约占全年总降水量的63%，其中6月份降水量约占全年18%。
月最长连续降水日数为22天（过程降水量为266.1mm），出现于1980年4月19日到5月11日；最长连续无降水日数为53天，出现于1994年10月11日到12月2日。
（3）、风
多年平均风速为9.0ms，年平均风速最大为10.1ms，出现于1988年，最小为7.5ms，出现于2002年。
多年月平均风速以11月的11.4ms为全年最大，而10月和12月的平均风速也分别达到11.1ms和11.2ms，以8月的6.7ms为全年最小。
最大风速为60.0ms、风向S，出现于1985年8月24日。
根据每天四次定时的风向风速统计，各向的平均风速以东北偏北向的10.9m秒为最大，其次为东北向平均风速为10.2m秒，各向的最大风速以东北向的32m秒为最大。
全年风向以东北偏北为最多，频率为43%，其次为东北向，频率为18%。
2.工程数量及施工组织
2.1工程数量
表1高边坡开挖与防护施工进度计划表
序号
项目
单位
数量
备注
1
Φ28锚杆
M根
552126453
其中入岩4630m
预应力锚索（4Φ15.2）
M根
214599
2
格构梁砼
M3
9103.7
3
格构梁钢筋Φ10以上
t
875.2
4
格构梁Φ8
t
139.8
5
坡面植生管袋绿化
M2
10067.5
6
坡面喷混植生绿化
M2
33394.9
7
加筋三维网垫
M2
475.2
8
坡面变形监测
项
1
2.2施工组织
2.2.1编制原则
根据本合同工程的施工特点，结合以往类似工程中的施工经验，按照“确保工期、统筹安排、整体最优”的基本原则，拟定本分部工程所采取的施工进度编制原则。
具体如下：
（1）严格按照有关文件规定的主要工程施工节点工期及合同总工期要求，做好施工总体规划，科学合理地安排施工程序及施工进度，确保节点工期及合同总工期如期完成。
（2）根据本合同段施工工程量大，工期紧张，施工强度高，多工种穿插作业的施工特点，在充分利用业主提供的现有条件的基础上，合理安排高边坡开挖与锚杆框架梁工程施工。
确保施工通道的畅通，形成多个施工工作面多工种同时作业，确保高峰生产和目标工期的实现。
（3）采用适中的施工强度指标排定施工日程，对不可预见因素留有充分的工期保证系数，并在施工中力求实现均衡生产，文明施工。
（4）坚持协调协商的原则。
对于施工中出现的各种问题和情况，与业主、设计和监理共同协商解决。
2.2.2施工组织计划安排
高边坡开挖与防护拟由我公司具有丰富公路路基工程施工经验的路基开挖与防护专业化施工队伍负责施工。
根据不同的施工工序，施工队分为：
开挖工班、钻孔工班、锚杆安装工班、模板工班、混凝土工班等班组，分别负责高边坡开挖与防护各道工序的施工。
高边坡施工总体安排，具体安排如下：
根据现场调查及本合同的工期要求，采用流水作业法施工，同时搞好平行作业，以加快施工进度。
高边坡开挖与防护拟2012年2月11日开工，2012年10月1日全部完工。
由两个专业化路基开挖与防护施工队伍负责施工，路基一队负责施工F匝道高边坡、K0+000～K0+100右侧高边坡开挖及支护；路基二队负责施工H匝道高边坡、坛西大道西辅道高边坡、渔平大道南辅道高边坡开挖及支护。
具体施工进度安排见《表2高边坡开挖与防护施工进度计划表》。
表2高边坡开挖与防护施工进度计划表
施工队伍
施工段
开始时间
结束时间
施工任务
路基一队
F匝道高边坡
2012.2.11
2012.5.14
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
K0+000～K0+100右侧高边坡
2012.4.15
2012.5.12
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
路基二队
H匝道高边坡
2012.5.15
2012.9.11
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
坛西大道西辅道高边坡
2012.3.15
2012.9.11
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
渔平大道南辅道高边坡
2012.7.4
2012.10.1
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
F匝道、K0+000～K0+100段右侧高边坡施工安排
为了保证坛西大道南、北两段2012年5月底拉通这一重要节点，F匝道FK0+000～FK0+720段高边坡开挖与支护及坛西大道主线K0+000～K0+100段右侧高边坡开挖与支护必须于2012年5月31日施工至路床顶面，具体施工进度安排详见《表3-3F匝道、K0+000～K0+100段右侧高边坡施工进度计划表》。
其他段高边坡由于施工时间比较充足，根据实际施工现场情况及表3施工进度时间安排，酌时施工即可。
表3F匝道、K0+000～K0+100段右侧高边坡施工进度计划表
施工段
部位
工程量
开始时间
结束时间
施工任务
FK0+170～FK0+300
Ⅴ级台阶
5106m3
2012.2.11
2012.3.15
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
FK0+120～FK0+350
Ⅳ级台阶
19903m3
2012.3.6
2012.3.24
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
FK0+060～FK0+480
Ⅲ级台阶
52306m3
2012.3.25
2012.4.9
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
FK0+000～FK0+640
Ⅱ级台阶
86461m3
2012.4.10
2012.5.2
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
FK0+000～FK0+720
Ⅰ级台阶
129692m3
2012.5.3
2012.5.14
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
K0+000～K0+100
Ⅰ级台阶
47910m3
2012.4.15
2012.5.12
边坡开挖、锚杆安装、框架梁施工。
2.2.3施工机械及劳动力组织
2.2.3.1劳动力配置计划
为保证工程施工强度和施工进度，我局对本标工程施工高峰期拟投入施工人员200人左右，各月劳动力计划见下表。
表4劳动力配置计划表
类别
人数
管理人员
测量人员
技术工人
普工
合计
2012年
2月
15
6
40
20
81
3月
20
6
80
40
146
4月
20
8
100
50
178
5月
20
8
100
50
178
6月
20
6
80
30
136
7月
15
6
70
30
121
8月
15
6
60
30
111
9月
15
6
60
30
111
10月
15
4
50
20
89
2.2.3.2施工机械设备配置
2.2.3.2.1施工机械配置原则
（1）根据本标工作面复杂，工期紧，施工强度高等特点，按照各单项工程的工作面分布情况、施工强度及施工方法等进行施工机械的配套选择。
（2）考虑必要的施工机械能力储备系数，使其既能充分发挥生产效率，又能满足工程质量与施工强度的要求。
尤其是本工程施工重点部位，施工设备配置即要能够满足该部位的施工强度要求，还要求有较高的生产能力保证系数。
（3）选用的施工机械具备机动灵活、高效低耗、环保及运行安全可靠等性能要求。
其性能及工作参数满足工程设计、工地条件、施工方案、工艺流程等要求。
（4）选用的施工机械类型不宜太多，以利维修、保养、管理，提高生产效率。
2.2.3.2.2主要施工机械设备配置
为保证工程施工强度和施工进度，对本工程的主要施工机械设备的配置计划为:
土石方开挖及锚杆等施工机械配置见表5，试验室配置见表6。
土石方开挖和锚杆施工资源配备表
表5
设备名称
规格及型号
单
位
数
量
设备来源
设备进场时间
一、钻孔设备
空压机
61Y-12
台
4
现有
2012.2.10
挤压泵
JZB-2
台
2
现有
2012.2.10
高压泵
XPB-90D
台
2
现有
2012.2.10
液压钻
TOMRCK700
台
2
现有
2012.2.10
潜孔钻
QZJ-100D
台
8
现有
2012.2.10
手风钻
YT28
台
10
现有
2012.2.10
二、挖装设备
反铲
CAT330
台
11
现有
2012.1.15进场5台
2012.2.10进场6台
装载机（正翻）
ZL30E
台
4
现有
2012.1.15进场2台
2012.2.10进场2台
三、运输机械
自卸汽车
20t
台
60
外租
砼搅拌运输车
6.0m3
台
6
现有
四、砼浇筑机械
砼泵
HB60
台
3
现有
汽车吊
QY8
台
1
现有
已进场
六、砼拌和机械
骨料称量系统
套
1
新购
强制式拌和主机
拌和容量1m3
台
2
新购
七、供水设备
水泵
MD85-45
（Q＝85m3）
台
3
新购
水泵
MD85-45
（Q＝85m3）
台
1
新购
八、测量仪器
全站仪
瑞得RTS-822A
套
3
新购
已进场
九、其它机械
推土机
TY220
台
2
现有
已进场
越野车
本田
台
2
新购
生活车
东风
台
1
现有
已进场
工具车
长城皮卡
台
2
新购
已进场
试验室主要设备配置表
表6
设备名称
规格及型号
数量
制造厂名
检修
情况
进场时间
水泥净浆搅拌机
NJ160A
1
凯瑞试验仪器
完好
已进场
水泥胶砂搅拌机
JJ-5
1
凯瑞试验仪器
完好
已进场
胶砂成型振动台
ZT96
1
凯瑞试验仪器
完好
已进场
水泥煮沸箱
FZ-31B
1
凯瑞试验仪器
完好
已进场
水泥养护箱
GBT17671-40A
1
东风计量仪器
完好
已进场
天平
1000g，2000g，精度1g
3
东风计量仪器
完好
已进场
负压筛析仪
FSY150B
1
华联仪器
完好
已进场
雷氏夹测定仪
25mm，精度1mm
1
华联仪器
完好
已进场
电动抗折机
DKZ-5000
1
华联仪器
完好
已进场
压力试验机
YE-2000
1
济南试验仪器
完好
已进场
混凝土成型振动台
1M2
2
济南试验仪器
完好
已进场
混凝土维勃稠度仪
HGC-1
2
济南试验仪器
完好
已进场
混凝土含气量仪
SQ-1
3
济南试验仪器
完好
已进场
核子密度仪
2000系列
1
沈阳试验仪器
完好
已进场
坍落度筒及标尺
φ100*φ300
2
沈阳试验仪器
完好
已进场
混凝土贯入阻力仪
HG-80
1
凯瑞试验仪器
完好
已进场
各种模具、筛及其它
根据现场施工需要确定
3.施工方法及措施
3.1高边坡开挖要求
（1）边坡开挖前，应详细调查边坡岩石的稳定性，包括设计开挖线外对施工有影响的坡面和岸坡等。
设计开挖线以内存在不安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石及不稳定岩体均应撬挖排除，如少量岩块撬挖确有困难，经监理人同意可用浅孔微量炸药爆破，坡顶截水沟系统应在边坡开挖之前完成。
（2）边坡开挖应自上而下进行，并均应在干地施工。
高度较大的边坡，应分梯段开挖，梯段（或分层）的高度应根据爆破方式、施工机械性能及开挖区布置等因素确定。
边坡梯段高度一般不超过5m为宜。
同一区段内开挖宜平行下降，若不能平行下挖时，相邻区段间的高差不宜大于5m。
严禁采取自下而上的开挖方式。
（3）采用挖掘机自上而下逐台阶开挖（对于台阶高度小于8m高边坡，采取一个台阶从上而下开挖到位，对于高度大于8m高边坡，采取一个台阶分上、下两部分开挖，便于高边坡支护施工操作及防止高边坡暴露时间过长而未进行支护坍塌）。
当每台阶边坡开挖接近边坡位置时，采用挖掘机粗略修整，然后由人工精修，保证边坡美观。
施工时应准确控制边坡坡率。
开挖时，在坡口桩处插花杆或其它明显标志，保证机手在操作时不侵线，要求机手在修边坡时，留0.3m人工修整，每降低一层用人工及时挂线、修整。
每降低两层，测量人员要重新恢复中桩、边桩，发现有误及时调整。
高边坡开挖与支护示意图详见《图3-3高边坡开挖与支护示意图》。
图1高边坡开挖与支护示意图
图2高边坡开挖示意图
（4）开挖过程中，当挖至某一层标高后，应及时进行锚杆施工，以避免在边坡开挖过程中坡体发生滑移变形，确保施工安全。
路基土石方开挖与锚杆施工要相互协调配合，严禁在整段边坡成形后才进行锚杆施工。
（5）边坡开挖施工经过雨季时，若来不及防护则要对已开挖的边坡用塑料膜进行覆盖，防止边坡冲刷。
（6）高边坡开挖的同时，要做好坡面防护与排水，采取的主要措施为：
对于开挖时出露的岩溶（溶洞或岩穴），若是干溶洞（岩穴）采用浆砌片石封闭，若是有水溶洞（岩穴）则采用干砌片石充填。
采取相应排水措施，设置边坡平台截水沟排除地表水，边坡坡体设置一定数量浅层泄水孔排除基岩裂隙水。
3.2高边坡锚杆加固施工工艺
3.2.1锚杆框架施工工艺流程
φ50mm脚手架杆搭设平台→确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→制作框架梁。
3.2.2锚杆框架施工方法
a.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，但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样，
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