南接线土方施工方案323.docx
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南接线土方施工方案323
武汉市四环线沌口长江公路大桥
南接线土方施工方案
中交第二航务工程局有限公司
武汉沌口长江公路大桥项目经理部
二○一五年四月
武汉市四环线沌口长江公路大桥
南接线土方施工方案
编制：
复核：
审核：
中交第二航务工程局有限公司
武汉沌口长江公路大桥项目经理部
二○一五年四月
目录
1编制依据及范围4
1.1编制依据4
1.2编制范围4
2工程概况4
2.1工程概述4
2.2主要工程量5
3前期施工准备6
3.1施工前测量工作6
3.2试验准备工作6
3.3场地清理6
3.4试验路段6
4路基填筑施工7
4.1路基土方填筑工艺7
4.2路基土方填筑施工7
4.2.1土方开挖7
4.2.2路基填筑7
4.2.3运土、卸土及摊铺8
4.2.4压路机的碾压控制8
4.2.5土工格栅铺设8
4.2.6结构物处回填9
4.2.7路基整修10
4.2.8路堤分区、压实度及填料选择10
5路基挖方施工11
5.1路基开挖工艺流程11
5.2挖方段路基施工11
5.21测量放样11
5.2.2施工前的复查和试验11
5.2.3路堑的排水设施12
5.2.4路堑的开挖12
4.2.5开挖原则12
5.2.5.1路堑的开挖方法13
6一般路基处理14
6.1陡坡路堤及填挖交界处理14
6.2低填浅挖14
6.3特殊路基处理14
6.3.1软基处理方案14
6.3.1.1清淤换填施工15
6.3.1.2PTC型预应力管桩施工15
6.4沉降和稳定观测标准18
7材料要求18
7.1主要材料要求18
7.2路基压实标准与压实度及填料强度要求19
8边坡防护及路基注意事项20
8.1路基边坡防护工程施工20
8.2路基施工注意事项22
9进度计划及施工安排24
9.1工期计划24
9.2机械设备24
9.3人员配置24
10质量保证措施25
10.1质量标准25
10.2确保工程质量的措施25
11安全保证措施25
12文明施工措施26
13环境保护措施26
南接线土方施工技术方案
1编制依据及范围
1.1编制依据
（1）《沌口长江公路大桥两阶段施工图设计（第二册第二分册路基、路面》（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，2014年7月）
（2）《沌口长江公路大桥工程地质勘察报告第一册》（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，2014年7月）
（3）《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）
（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
（5）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
（6）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
（7）《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）
（8）《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）
（9）国家及有关行业颁布的规范及标准.
1.2编制范围
本方案适用于武汉市四环线沌口长江公路大桥南接线分部石咀段与龚家铺段路基土方施工。
2工程概况
2.1工程概述
武汉市四环线沌口长江公路大桥南接线工区路基以青菱湖大桥为截点分石咀段与龚家铺段。
石咀段路基桩号为K99+160～K99+996.5，全长836.5米，主要为挖方区。
龚家铺段路基桩号K101+324～K102+142.976，全长819米，主要为填方区。
路基全宽41m，各部分组成为：
中间带3.5m（含左侧路缘带2×0.75m，中央分隔带2m）,行车道2×4×3.75m，硬路肩2×3.0m（含右侧路缘带2×0.5m）,土路肩2×0.75m.。
路拱横坡坡度行车道、路缘带及硬路肩采用2.5%，土路肩采用4%。
根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定，路基设计洪水频率为1/100，沿河及受水浸淹的路基边缘标高大于路基设计洪水频率的计算水位加雍水高、波浪侵袭高和0.5米的安全高度。
（青菱湖段内涝水位为19.74）
本项目路基最小填土高度主要受地下水、地表积水及内涝水位的影响。
为保证路基处于中湿及干燥状态，路基最小填土高度一般不小于1.54m。
路基最大填土高度主要受桥台高度、通道净空要求、地基容许承载力、软土路基的稳定性、工后沉降等因素的影响，最大填土高度绝大部分在8m以内。
2.2主要工程量
路基土方工程量见表2.2-1。
表2.2-1路基土方工程量
起止桩号
挖方
填方
本桩利用
远运利用
借方
土方
石方
土方
石方
土方
土方
土方
㎥
㎥
㎥
㎥
㎥
㎥
㎥
K99+160～K101+324
53051.2
38834.1
K101+324～K102+000
1375.3
258853.5
1375.3
14217.1
243261.1
K102+000～K102+142.976
540.5
31071.3
540.5
30530.8
合计
54967
328758.9
PTC管桩软基处理工程量见表2.2-2。
表2.2-2PTC管桩软基处理工程量
起止桩号
处理长度
处理宽度
预应力薄壁管桩（PTC管桩）（C60）
桩距
单根长度
根数
总桩长
碎石厚度
碎石
钢塑土工格栅
现浇C30
HRB400钢筋
土方
m
m
m
m
根
m
m
m3
m2
m3
t
m3
K99+160～K99+185
25
65
2.4
17
309
5253
0.3
487.5
1725
182
34
K99+185～K99+220
35
62
2.5
12
381
4572
0.3
651
2310
224
42
K101+500～K101+590
86
72
2.4
15
1178
17670
0.3
1857.6
6536
693
129
13416
K101+585盖板涵基础
72
4
2.0
15
111
1665
0.3
86.4
576
65
12
合计
1979
29160
3082.5
11147
1164
217
3前期施工准备
3.1施工前测量工作
红线、中线、水准点复测。
清表完成后应全面恢复中线并固定路线主要控制桩。
填方区地势较平坦的地段，可以用钢尺引出边桩（边桩引出时必须超宽50cm）。
施工时必须保护好中桩与边桩，将边桩向坡脚外引出，并做好标记。
当填土高度达到三层后，必须恢复中桩与边桩，并测量相应的中桩标高。
3.2试验准备工作
施工前，应对取自挖方、借土场的路堤填料进行试验。
包括：
（1）液限、塑限、塑性指数；
（2）颗粒大小分析；
（3）含水量试验；
（4）密度试验及相对密度试验；
（5）土的强度试验（CBR值）；
符合规范的填料才能用于填筑。
3.3场地清理
（1）在路基开挖或填筑前，应先清除表层耕植土、腐植土等，对于机械作业不彻底的地方（包括树根及腐质土）或清除表土后含水量仍较大的局部地方用挖机结合人工挖除。
按水田30cm，旱地25cm，挖方15cm计列工程数量。
（2）填方路基在清表后，应对路基基底进行夯实或碾压密室处理，其压实度不应小于90%。
（3）路堤填筑时，应从最低处起分层填筑，逐层压实；当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:
5时，应按设计要求挖台阶，台阶宽度不小于2.0m向内倾斜4%。
（4）在水田、堰塘等地势低洼、容易积水的路段，应结合排水沟的设置开挖临时排水沟，低洼处设临时管涵排水。
降低地下水位，在清除表土后，进行晾晒并碾压密实。
3.4试验路段
试验路段选在K101+800～K102+000段，此段原地面比较平整，筑两层以获取填筑厚度、最佳含水率、碾压遍数、碾压速度与压实度的试验数据。
以此试验数据来确定各区松浦厚度、压实系数和相应的碾压遍数、最佳机械配套和施工组织方案。
试验路段原始记录样表见附件。
4路基填筑施工
4.1路基土方填筑工艺
路基土方填筑工艺流程图见图3.1-1。
施工准备
含水量检测
土质试验
取土坑开挖
现场含水量检测
测松铺厚度
推土机粗平
下一层
平地机精平
增加碾压遍数
压路机碾压
压实度检测
路基修整
整理资料
图4.1-1路基土方填筑工艺流程图
4.2路基土方填筑施工
4.2.1土方开挖
取土场原地面的草皮、腐植土或其他不宜用作填料的土应集中堆放保护，用于中央分隔带、边坡及桥下绿化。
取土坑的边坡不宜小于1：
1，坑底纵坡不宜小于0.2%。
土方开挖不论开挖工程量和开挖深度大小，均应自上而下进行，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土。
4.2.2路基填筑
填料应符公路工程土工试验规程，其最佳含水量及最大干密度以及其他指标应在路基修筑前，在取土地点取具有代表性的土样进行击实试验确定。
施工中用反铲挖松，增大暴露面，加快蒸发，待含水量合适后，再碾压。
如果含水量过低，则用洒水车直接在取土坑洒水，洒水量由最佳含水量和现场含水量计算而得。
根据施工现场地质，地形条件，可采用不同的填筑方法：
如果路基较平，则从最低处水平分层填筑压实。
填土路堤分段施工时，其交接处不在同时间填筑，则先填段按1：
1坡度分层留台阶；如两段同时施工，则分层相互交叠衔接，其搭接长度不小于2m；
如果地面纵坡大于12%，且填筑距离较短，又可从挖方段取土，则采用纵向分层填筑压实。
4.2.3运土、卸土及摊铺
如填料距填方段较近（50m以后）则用推土机推填；填料较远则用反铲装载，自卸车将填料送上路堤。
卸土前，由测量人员按每侧超填30cm。
测放好填土层的边线位置并按松铺厚度30cm钉桩挂线。
卸土时，根据试验路段取得的结果，用石灰画方格，确定卸土位置。
土卸完后，用推土机推平，再用平地机精平，并将填土做成2%～4%的排水横坡，以确保在施工中能及时将雨水排除出路基以外。
4.2.4压路机的碾压控制
碾压时按先两边再中间、先静压后振动、先慢后快的方法。
轮迹重叠0.4-0.5m。
压路机行进速度控制在4km/h以内。
碾压应达到无漏压、无孔角，确保碾压均匀。
碾压完成后路基表面应平整光滑，无松散、无明显轮迹。
每层土的压实度经自检合格后，报监理工程师抽检合格后再进行上一层填筑。
压实度检测采用灌砂法。
4.2.5土工格栅铺设
为增强桥头路基的稳定性，减少不均匀沉降，防止桥头跳车，设计在桥头搭板后设置混凝土埋板，桥台台背回填部分在上、下路床底面分别设置一层土工格栅，明涵在上路床底面设置一层土工格栅。
（1）土工格栅摊铺时应拉直平顺，不出现扭曲、折皱、重叠。
（2）应保证土工格栅的整体性，当采用搭接法连接时，搭接长度为30～90cm；采用缝接法时，缝接宽度不小于5cm；采用粘结法时，粘结宽度不小于5cm，粘合强度不低于土工格栅的抗拉强度。
（3）施工时发现有破损时，应立即予以更换。
（4）土工格栅在存放及施工过程中应尽量避免长时间曝晒或暴露，以免其性能劣化。
4.2.6结构物处回填
为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，进而减轻跳车现象、提高车辆行驶的舒适性，对桥梁桥台台后路基、通道及涵洞两侧路基的填筑进行特殊处理。
（1）桥台锥坡及台后路基处理范围
对桥梁台背处理范围：
台背填土顺路线方向长度，底部为距基础内边缘不小于台后路堤高度H的2倍加3m，即3+2H，底部距基础内边缘不小于3m。
过渡段按倒梯形设计，坡率为1:
2。
对桥台锥坡处理范围:
桥台锥坡填土顺路线及桥台两侧方向，两侧方向底部距桥台两侧边缘不小于桥台后路堤高度H的1.5倍，顺路线方向底部距桥台帽梁边缘不小于桥台帽梁高度H的1.5倍。
锥坡坡率为1:
1.5.
对涵洞台背处理范围：
涵洞填土长度每侧底部距基础外边缘不小于2倍孔径长度加2m。
过渡段按倒梯形设计，坡率为1:
2。
（2）锥坡及台后路基填筑要求
①结构物（包括桥台、涵洞通道）处回填应在圬工结构强度满足回填要求，隐蔽工程验收监理同意后进行。
结构物两侧同时对称分层回填，均衡压实。
②结构物处回填前先清除其两侧淤泥，并做好排水工作。
③回填材料用碎石土，填料颗粒组成要求：
天然级配，粒径大于2mm的颗粒含量超过50%的土。
④回填在接近压实最佳含水量的情况下填筑，采用小型夯具时每层松铺厚度≤15cm，采用振动压路机时每层松铺厚度≤20cm。
⑤在台身上按每层填筑厚度进行划线控制。
⑥结构物处回填压实度从上至下均不低于96%。
⑦在回填时对于压路机达不到的地方用人工夯实，保证结构物完好无损。
⑧隐蔽工程要及时拍摄收集影视资料。
⑨锥坡边坡修整用坡度尺拉线修整，修正后的边坡坡度不得大于1：
1.5。
同时，将坡脚地面整平。
4.2.7路基整修
路基整修包括路堤整修和路堑路基土边坡的修整。
整修以机械作业为主，人工配合整理。
（1）土质路基用人工或机械切土或补土的方法整修成型。
深路堑边坡整修按设计要求的坡度，自上而下进行刷坡。
（2）在整修需加固的坡面时，预留加固位置，当填土不实或边坡受水冲刷形成小冲沟时，将原边坡挖成台阶，分层填补夯实、填补。
（3）土质路基表面做到设计标高后采用平地机刮平，铲下的土不足以填补凹陷时，采用与路基表面相同的土填平压实。
（4）修整后的路基表面层厚150mm以内，松散的或平埋的尺寸大于100mm的石块，应从路基表面层移走，并按规定填平压实。
（5）边沟的整修应挂线进行。
对各种水沟的纵坡（包括取土坑纵坡）用仪器检测，修整到符合设计及规范要求，各种水沟的纵坡（包括取土坑纵坡）按设计及规范要求修整，不得随意用土填补。
（6）填土路基两侧超填的部分予以切除。
（7）路基整修完毕后，堆于路基范围内的废弃土料予以清除至弃土堆。
（8）路基整修理工完毕后，用压路机将表面加压，使表土平面密实。
4.2.8路堤分区、压实度及填料选择
路堤分区、压实度及填料选择情况表
类型
路面底面以下深度（cm）
压实度（%）
填料最小强度（CBR）
填料最大粒径（cm）
层厚
上路床
0～30
≥96
8.0
10
土质路堤分层最大松铺厚度30cm，填石路堤分层最大松铺厚度50cm。
下路床
30～80
≥96
5.0
10
上路堤
80～150
≥94
4.0
15
下路堤
150以下
≥93
3.0
15
5路基挖方施工
测量放样
5.1路基开挖工艺流程
自检及报验
场地清理
开挖截水沟
逐层开挖
边坡修理
分级防护
装运土方
开挖边沟
路槽修整、碾压、成型
检查验收
路堑施工工艺框图
5.2挖方段路基施工
石咀段路基桩号为K99+160～K99+996.5，全场836.5米，主要为挖方区。
5.21测量放样
根据设计图、施工工艺和有关规定恢复的路线中线桩、钉出路基用地界桩、路堑坡顶、边沟、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。
道路中线桩直线部分每20m一个，每100m设一个永久性固定桩，曲线的起点、终点、圆缓点、缓圆点都应设置固定桩。
在中线桩施测后，进行横断面测量，然后根据路基横断面图及实测标高进行边桩放线。
在挖方断面的坡顶点位置上，钉挖断面的边桩，一般在距边桩一定距离的外方，设栓（护）桩，以备边桩丢失后及时恢复。
5.2.2施工前的复查和试验
路基施工前，施工人员对路基工程范围的地质水文情况进行调查，通过取样试验确定其性质和范围，并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。
土工试验取样一般按设计文件提供的资料每一种土类取样不少于三组；也有按桩号取样进行土工常规或试验的。
并按照《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）规定，挖方、借土场用做填料的土须进行的试验项目，其试验方法按《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）办理。
5.2.3路堑的排水设施
由于水是造成路堑各种病害的主要原因，均应保证开挖过程中及竣工后的有效排水。
（1）在路堑开挖前做好截水沟，分层开挖时应修建临时排水沟。
（2）临时排水设施与永久性排水设施相结合，流水不得排于农田、耕地，污染自然水源，也不得引起淤积和冲刷。
（3）路堑施工时应注意经常维修排水沟道，保证流水畅通。
渗水性土质或急流冲刷地段的排水沟应予以加固，防渗防冲。
水文地质不良地段，须严格搞好堑顶排水。
（4）引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水，在路堑的线路方向上保持一定的纵向坡度（单向或双向）以利排水。
5.2.4路堑的开挖
土方地段的挖方路基上标高，因压实而产生的下沉量，下沉量的数值由试验室确定。
路基顶面以下80cm的压实度，要达到96%，严格按JTGE40-2007《公路土工试验规程》重型击实法进行检验。
不符合要求时，采取压实或其它措施进行处理，并报监理上程师批准。
4.2.5开挖原则
（1）按设计坡比分层开挖，每层开挖深度应根据机械修整边坡的便利程度确定。
（2）软土天然层开挖及时外运弃土（主要为不能利用且天然含水量大、压缩性高、承载能力弱的淤泥质沉积物及包含少量腐殖质所组成的土），保证开挖现场的便道畅通，合理组织现场交通，并结合本单位的运输设备吨位。
（3）石方爆破作业以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破。
（4）路堑开挖应采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式有序进行。
（5）注重开挖现场文明施工，保证施工有序，安全生产，文明施工。
5.2.5.1路堑的开挖方法
本项目石咀段挖方最大挖深为5.5m，挖方边坡高度不大，只设一级边坡即可，坡率采用1:
1.0，开挖方式采用横挖法与纵挖法混合使用。
（1）横挖法
对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法，适用于开挖深度小且较短的路堑。
多层横向全宽挖掘法适用于开挖深而短的路堑，土方工程数量较大时，各层应纵向拉开，做到多层、多方向出土，可安排较多的劳动力和施工机械，以加快施工进度。
每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而定，人力横挖法施工时，一般1.5～2.0m；机械横挖法施工时，每层台阶深度可加大到3m～4m.横挖法适用于机械化施工，以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利，边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成。
（2）纵挖法
分层纵挖法：
沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法，本法适用于较长的路堑开挖。
施工中当路堑的长度较短（不超过100m），开挖深度不大于3m，地面较陡时，宜采用推土机作业，其适当运距为20～70m，最远不宜大于100m，当地面横坡较平缓时，表面宜横向铲土，下层的土宜纵向推运：
当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业；当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲堆土。
通道纵挖法：
沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高，这是一种快速施工的有效方法，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路，便于土方挖掘和外运的流水作业。
分段纵挖法：
沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧路堑横向挖穿，将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段，各段再纵向开挖。
本办法适用于路堑过长，弃土运距过远的傍山路堑，或一侧的堑壁不厚的路堑开挖，同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。
（3）混合式开挖法
即将横挖法与通道纵挖法混合使用，适用于路堑纵向长度和挖深都很大时，先将路堑纵向挖通后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面。
每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。
6一般路基处理
6.1陡坡路堤及填挖交界处理
当地面横坡陡为1:
5～1:
2.5时，在清除地表草皮、腐植土后，对基底进行挖台阶处理，台阶宽度不小于2m，阶面设内倾4%的横坡。
地面横坡陡于1:
2.5时为陡坡路堤，需对路堤进行稳定性分析。
对于稳定性较差的，结合地形和填土高度，因地制宜设置护肩、护脚或路肩挡墙、路堤挡墙等支挡工程。
对于半填半挖路基，为了减小路基纵向、横向的不均匀沉降，应在挖方路基路槽下超挖80cm后再回填。
路基纵向填挖交界处超挖处理渐变长度不得小于10.0m。
对于填方路基部分，当地面坡度陡于1:
5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不小于2.0m，并在台阶底部挖成向内倾斜4%的反坡。
为了减小地下水路基的破坏，在填挖交界处设置横向渗沟，并与挖方路段纵向渗沟连接共同排除地下水。
对于地面横坡陡于1:
2.5的半填半挖交界处及地面纵坡陡于1:
2.5且有4.0m以上高差的纵向填挖交接处，为增强路堤的稳定性及避免差异沉降的产生，在填挖交界处铺设多层双向土工格栅，土工格栅第一层铺设于路床底部，每层间隔设置高度0.5～1.0m，土工格栅满铺于开挖台阶上，锚固长度不小于2.0m，纵向设置长度不小于10.0m。
双向土工格栅要求：
每延米极限抗拉强度≥80KN/m，标称抗拉强度下的延伸率≤3%。
6.2低填浅挖
低填浅挖路基：
为了确保路床压实度，低填浅挖路段，采用超挖换填处理。
低填浅挖路段应开挖至设计标高以下1.54m，对超挖部分，路床下部50cm超挖回填，上部30cm换填碎石土，并进行填前碾压处理，压实度应≥96%（采用重型压实标准），然后再填筑路床。
6.3特殊路基处理
本路段路基主要的不良地质问题为软土。
6.3.1软基处理方案
线路范围内软弱土层主要为-1a层淤泥质粘土主要特征是灰黑色，具臭味，富含有机质、植物根茎及螺壳，呈流塑-软塑状，具高压缩性。
该类土体具大孔隙比，荷载作用下易引起压缩变形、沉陷及不均匀沉降。
在收集湖北省及国内软基处理成功经验的基础上，结合本项目实际工期，软基处理方案如下：
（1）要求对直接出露地表的薄层软土（小于3m，条件许可放宽至4.0m）采用清淤换填方法进行处理。
（2）根据软土埋深及计算沉降量大小采用PTC型预应力管桩处理。
预应力薄壁管桩（PTC管桩），采用直径400mm，壁厚70mm，砼强度C60的先张法预应力砼薄壁管桩（PTC型），静压法施工，压桩至设计深度后再浇筑桩帽，铺筑碎石垫层和土工格栅，形成符合地基。
6.3.1.1清淤换填施工
（1）清淤前首先用全站仪进行放样，按要求每侧超宽5Ocm，以确立开挖线或坡脚线。
（2）在换填段内根据具体情况每隔一定距离开挖横向排水沟，沟深5Ocm，将路基水引入纵向排水沟，排到路基外，做好排水和疏水工作，并采取降低地下水位措施（如地下水位较高可在开挖面四个边角挖积水深坑降低地下水位）。
（3）清淤换填开挖采用挖掘机作业，采用全幅式纵挖法施工。
在开挖两侧时，使各层有独立的出土道路和临时排水设施，不得乱开挖、超挖，严禁搅动开挖线下层土壤。
开挖过程中，应按一定的频率用全站仪检查边坡坡度（开按挖坡比按1：
1.5控制）纠正偏差，边坡并用护栏及时围护。
施工中要注意保护坡顶，弃土或其他材料应堆放在开挖线外不小于5m的地方。
（4）对换填段清淤晾晒，直至达到填前碾压要求为止；水田地段先放水排水
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