第二章 京沪高速路基施工技术方案.docx

1、第二章 京沪高速路基施工技术方案第二章 京沪高速路基施工技术方案一、路基填料加工技术方案1、路基填料的技术要求与标准2、路基填料料场的选择要求3、路堤填料的加工方法及要求4、基床底层填料的加工方法及要求5、基床表层填料的加工方法及要求6、路基填料加工的质量控制措施7、路基填料的检验方法及要求二、路基补充勘探技术方案路基补勘高速铁路的施工中是十分重要的，若路基地质较弱，且没有被探明，必然会给路基产生大的变形，留下隐患。设计时的地质调查和勘探由于种种原因，勘探密度小，不可能对地质情况进行全面勘探，部分地段的地质情况很可能与设计不符。因此，施工单位在开工前对线路的地质情况进行详细的补勘，以验证地质资

2、料，确保不因地质原因而造成路基产生变形。具体实施如下：1.路基补勘方法：根据线路路基的不同地质情况，可选用轻型动力触探N10、重型动力触探N63.5、标贯、静力触探四种原位测试方法的一种。2.补勘密度：沿路基中线先采用轻型动力触探每50m一点，进行初步补充勘探，对发现有问题的地段再加大补勘密度，并采用其它补勘方法进行验证。3.对发现地表以下2.5m的范围内，承载力不能满足0.18MPa或Ps1.5MPa时，会同设计、监理进行现场勘察并进行变更处理。三、路基试验段的工艺试验研究技术方案由于京沪高速铁路路基工后沉降一般地段要求为0，要保证如此严格的工后沉降，又没有成熟的施工经验可借鉴，而且由于碾压

3、机械、填料种类不同，因而机械组合、工艺参数和技术措施必须通过试验取得，这是保证高速铁路路基施工质量必不可少的重要环节。3.1填料的选择与试验3.1.1在开工前对所要采用的土场及线路取样进行全面的土工试验，以取得足够详细的数据，为基底处理、取土场的选择、弃方利用等提供施工依据，确定最佳施工方案。3.1.2填料的适用范围及技术标准根据时速350km/h新建铁路线桥隧设计暂行规定，细粒土及粗粒土的适用范围及技术标准列于表4。表4：填料使用范围及技术要求填料类别适用填筑部 位填料等级要 求技术标准压实系数K孔隙率n（%）地基系数K30（MPa）细粒土基床以下路堤B、C类0.9090粗粒土基床以下路堤A

4、、B、C类0.9025110基床底层A、B类0.95201203.2试验段压实工艺试验3.2.1压实试验目的（1）确定最佳铺层厚度（2）选定最优化组合的碾压机械及压实遍数（3）确定不同类型填料的最佳压实工艺参数（4）确定不同类型碾压机械的最佳碾压遍数（5）确定最佳含水量的控制范围及方法（6）核定经济合理的工艺流程和方法3.2.2试验程序和方法利用初选的压实机具在确定的200400米的填筑小区段内进行填筑压实，并对不同的填料种类均进行压实试验。根据机械型号、填料种类、含水量、碾压遍数等的相互关系，绘制出与设计指标相关的规律曲线图，确定其工艺系数，每次碾压后均应测试其压实度K、孔隙率n、地基系数K

5、30，绘制出不同碾压机械、不同填料种类压实遍数与压实度，然后确定出需要的压实工艺参数。3.3施工机械的选用京沪高速铁路路基压实标准高，击实采用重型击实，因此应选用大型或超大型的施工机械。试验段的工艺试验应对所进场的碾压机械进行工艺试验。本试验段拟分别采用YZ18B、YZ18D、YZT16B、YZ12四种振动碾压设备，其技术参数如表5。表5：机械设备技术参数序号类型型号规格（t）静压力（t）振动力（t）行走速度km/h1拖式YZ18B581839242自行式YZ18D501832243拖式YZT16B501651254自行式YZ1247123535另配平地机一台、推土机二台。3.4检测方法和设备

6、（1）轻型动力触探仪检测地基承载力（2）MC-3型核子湿度密度仪检测粗、细粒土的干密度、含水量及压实系数。（3）K30荷载仪检测地基系数。（4）灌砂、灌水法检测压实系数、含水量，作为补充验证。3.5试验的实施首先根据施工时的地面和土质的实际条件，按设计文件要求进行基底处理。对于填筑高度大于2.5m且地基条件符合设计要求的一般地段，当含水率较高时，采用了翻松晾晒的方法来降低含水率，用YZ18D自行式振动压路机进行振动碾压，至压实系数K0.86，K3070MPa/m，对于填筑高度小于2.5m且地基条件符合设计要求的一般地段，当土质为粗粒土，其含水率偏离最佳含水率不大时，采用振动碾压机械，碾压至K3

7、0100MPa/m，当土质为含水率较高的细粒土时，采用换填粗粒土的方法加固处理。依据技术标准、压实机械性能、填料土质类别，在试验段范围内，分别选取200400m长，经基底处理合格的平缓地带，作为工艺试验段。四、路基基底处理施工技术方案4.1基底处理技术规定路堤填筑前，根据地面和土质的实际情况，按设计文件要求进行处理。1、拆迁地面建筑物，砍伐地面种植附着物，清除地面植被，挖除树根，做好临时排水措施。2、原地面坡度陡于1：10时，自上而下开挖台阶，并整平碾压，平台宽度不小于2m。3、对于高度大于3.0m的路堤，按设计要求处理。4、高度小于3.0m的路堤，级床范围内的地基无Ps1.5MPa或0.18

8、MPa的土层时，根据路堤高度H，首先根据表1，按照不同的处理要求划分区段，每段200300m，推除基底表层耕植土1530cm，并将此耕植土留作取土造地之用。其后进行基底平整和碾压，经检测合格后方能填土。表-1 基底处理要求H0.7m0.7mH3.0m粘性土水位距地表0.5m基床表层换填级配砂砾石或级配碎石，满足基床表层厚度，K30190MPa/m基床表层以下换填 0.5m渗水性材料，K30130MPa/m挖除表层0.30.5m并回填整平压实， K0.95水位距地表0.5m换填0.5m渗水材料，并整平压实，K30130MPa/m砂类土K30130MPa/mK30130MPa/m砾卵石、碎石土K3

9、0150MPa/mK30150MPa/m岩石按风化情况，视其风化程度分别按上述要求进行处理，坚硬岩石可不做处理，直接在其上填筑。当地表以下2.5m范围内有Ps1.5MPa或0.18MPa的土层时，按设计进行处理。5、水田、池塘或饱和粉细砂等松软基底，按设计文件要求采取的措施进行处理4.2换填材料的技术要求换填材料优先采用铁路路基设计规范（TBJ196）中的A、B组填料，或根据设计采用改良土填筑。4.3基底改良土施工方案4.3.1改良土配比选择1、原材料的技术要求按设计要求选用原材料，设计未明确时须符合以下要求：石灰选用钙质石灰，其指标不低于级石灰标准；粉煤灰烧失量不超过15%，使用时过筛并清除

10、有害杂物；掺入水泥时，其初凝时间大于3小时，终凝时间大于6小时；填料以石灰改良时，土中硫酸盐含量小于0.8%，有机质含量小于10%；用水泥改良时，土中硫酸盐含量小于0.25%；若掺加其它化学类固化剂改良时通过试验确定；施工用水在使用前进行水质分析，确认符合工程用水标准后方可使用。2、配合比设计根据设计要求的强度和密实度，对拟使用的材料取样，初选几种配比方案，进行室内试配。通过重型击实试验和无侧限抗压强度试验确定合理的配比方案，通过铺筑试验段检验合格后，做为施工配合比。4.3.2改良土加工工艺为保证施工质量和工程进度，改良土采用厂拌法拌合，拌合设备采用WBL300型拌合站，并配备数量充足的装载机

11、上料。拌合前，储备足够数量的原材料，并分仓堆放，对水泥、石灰和粉煤灰等材料，采取有效覆盖措施，避免雨淋和风吹飞扬。调试拌合设备，确保混合料各组份按规定的配合比拌合。根据施工时所用材料含水率大小，适时调整拌合加水量。对于水泥、石灰、粉煤灰改良土，混合料拌合完成后，要尽量缩短到压实的延迟时间，采用大吨位自卸车运输，确保拌合好的混合料尽快运至摊铺现场，完成碾压。4.3换填施工1、换填料在施工前进行质量检验，确保各项指标满足换填技术要求。2、换填施工工艺流程测量放线挖方、弃运分层填筑摊铺平整碾压夯实质量检测基面整平3、换填机具设备换填所用机具设备应根据换填数量的多少、换填区段的大小来确定，一般需要以下

12、机具设备：挖掘机、自卸车、推土机、平地机、压路机、核子密度仪、K30荷载仪。4、换填施工要点a.利用推土机和反铲挖掘机配合，挖出软弱土，用自卸汽车运至弃土场集中堆放。b.根据设计要求，开挖到换填深度，当地下水位较高时，采取每隔2030m设一集水井、在路基两侧设排水沟、挖方时留出路拱等方法，或采用其它降水方法及时将水排净，确保基底干爽，使基底免遭水的浸泡。c.在软土清净后立即进行填筑施工，以免基坑暴露时间太长，而导致基底土物理性能发生变化。d.填筑前应将底部整平，将底层平整压实，表面无松散材料和软弱地点。若软土底部起伏较大，可设置台阶或缓坡。e.路基填筑采用横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法，采

13、用碎石类土和砾石类土时，分层的最大压实厚度不大于40cm，采用砂类土和细粒土时，分层最大压实厚度不大于30cm。分层最小压实厚度不小于10cm。填筑时，根据自卸车斗容量计算卸土间距，用方格网控制，保证层厚均匀。f.先用推土机初平，再用平地机终平，做到平整面在纵向和横向平顺均匀，并有向两侧的排水横坡。g.压实采用大吨位振动压路机。压实顺序按先两侧后中间，先慢后快，先静压12遍，再振压35遍的程序进行，碾压尽量做到纵、横到边，不能到边的用小型夯实机夯实，各区段之间应重叠碾压，纵向搭接长度2m，沿线路纵向行与行之间重叠0.40.5m。4.4基底处理质量控制标准和检验方法每层按要求的检测频率采用灌砂（

14、水）法、核子密度仪法、K30荷载仪法三种手段对施工质量进行检测和复测，达到设计要求后方可进行下道工序施工，检测标准、方法和频次见表。对改良土按设计要求进行质量控制和检验。五、路基本体施工技术方案5.1机具配备：运输设备、摊铺设备、碾压设备主要机械设备（按每天施工1万方配备）序号机械名称型号规格单位数量1挖掘机CAT320L1台42挖掘机EX400-32.3台23推土机PD6-LG2205.6台34推土机PD6-LG1403.6台45压路机YZ18B57t台26压路机YZ18D50t台27压路机YZT16B50t台28压路机YZ1247t台29自卸车15t辆5010平地机PY160台211平地机

15、PY180台112洒水车5t辆213装载机台35.2劳力组织 实行两班制作业，劳力组织见表7劳力组织一览表序号工种人数分工1施工负责人2现场指挥及调整2技术负责人5负责施工中的具体技术指标3挖掘机司机6挖、装土4装载机司机3装土5推土机司机7分层初平6压路机司机8碾压7平地机司机3分层摊平8汽车司机50运土9修理工2机械临时维修10安全员2安全检查及值班11测量员3现场测量12试验员5现场试验及检测合计965.3施工工艺流程路基填筑施工按“三阶段、四区段、八流程”进行施工。其工艺流程图如下：5.4施工要点1）基底处理。根据设计图纸要求，铲除地表层的1530cm的耕植土，或按补勘的土质情况按照设

16、计或变更规定进行严格的基底处理。2）测量放线。测出基底处理后的原地面标高，依据设计资料精确测放路基坡脚线及线路中心线，打桩标示，直线地段每20m一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上作出虚铺厚度的标记。3）虚铺厚度控制。施工中我们采取两种切实可行的方法进行路基填土虚铺厚度控制，取得了较好的效果。其一是方格网法：上土前事先在下承层上打好1010m的方格网，并按车斗容量和预定摊铺厚度计算出每个方格网倒土车数，上土过程中要有专人在现场指挥倒土，以确保虚铺厚度符合设计要求;其二是挂线法：在路基中线及两侧路肩处分别打入钢钎，钢钎上以油漆标示预定摊铺厚度，相邻两钢钎以颜色醒目的细线连接。推土机及平地机司

17、机据此进行摊铺平整。因采用此法所得到的并非是真正的虚铺厚度，而是半压实状态的摊铺厚度，故采用挂线法设置的虚铺厚度要比方格网法为小。4）分层填土。按照试验确定的填料合理层厚，进行分层上土。每一施工段，尤其是同一层应采用同一种填料，决不允许混填。对于不同种类的填料，应遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工。路基填筑采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。虚铺厚度为3035cm。填筑时路基两侧应各加宽4050cm，以保证边坡压实质量。5）摊铺整平。使用推土机将土初平，压路机快速静压一遍，以暴露潜在的凹凸面，再用平地机终平，并向两侧做出4%的排水坡。用水平仪控制每层的虚铺厚度。若需铺设土工格栅时，应

18、先压实整平，每副纵向搭接30cm，横向搭接12cm。铺设土工格栅后严禁汽车及其它重型施工机械直接行驶在土工格栅上。为防止填料对土工格栅的破坏，禁铺带有尖、棱角且直径大于5cm的填料。6）洒水晾晒。在碾压过程中水分会散失，填料的含水量应控制在比最佳含水量高23%，当含水量过低时，应洒水湿润，当含水量过大时，应将填料翻开晾晒至最佳含水量。7）碾压夯实。按试验所确定的施工工艺及碾压遍数，用大吨位（自重12t以上）振动压路机按先两边后中间（曲线地段先曲线内侧后曲线外侧），先静压一遍、后振压、再静压一遍的原则进行碾压。碾压速度为1.52.0km/h，纵向搭接长度2m，纵向行与行之间搭接40cm。碾压过程

19、中发现有凹凸现象，应人工配合及时补平，使碾压好的路面平整度符合要求。8）埋设沉降观察仪器。路基在填筑前应按设计要求埋设路基沉降观察仪器，并定期观察记录。5.5施工质量控制及质量检验5.5.1填料的检验填料使用范围及技术要求填料类别适用填筑部 位填料等级要 求技术标准压实系数K孔隙率n（%）地基系数K30（MPa）细粒土基床以下路堤B、C类0.9090粗粒土基床以下路堤A、B、C类0.9025110基床底层A、B类0.95201205.5.2压检验标准路基本体压实标准填料压实标准细粒土粗粒土碎石土A、B、C组填料或改良土地基系数K30（MPa/m）90120130孔隙率n（%）2525压实系数K

20、0.9零填段压实系数K0.95地基系数K30（MPa/m）110150基床底层压实标准填料厚度（m）压实标准细粒土粗粒土碎石土A、B、C组填料或改良土1.9地基系数K30（MPa/m）110120150压实系数K0.95孔隙率n（%）20205.5.3压实检测方法及要求路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工分层检测。其检测方法及要求见下表。路基本体检测方法及频率检测方法检 测 频 度自 检复 检核子密度仪每层沿纵向100m检测5点，梅花形布置，距路基边1m处4点，中间1点按自检数量的20%复检，位置任选K30荷载仪每填高约0.9m，100m范围内检查2点，距路基边2m处1点，中间1点按自检

21、数量的20%复检，位置任选灌水法每填高约0.9m，200m范围内检查1点按自检数量的20%复检，位置任选5.6填石路堤填石路堤的施工顺序：运料堆料摊铺大粒径料破碎人工局部找平碾压质量检查对不合格路段进行整改下一层施工。施工准备，施工准备同土方填筑路堤。分层填筑，将石块逐层水平填筑，分层厚度不大于400mm石料强度不小于15MP，石料最大粒径超过压实厚度的2/3，大面向下摆放平整，紧密靠拢，所有缝隙以小石块和石屑填补。在路床顶面以下1m范围内应铺填级配碎石料，最大粒径不超过100mm。摊铺要求填料的堆料和摊铺同步进行，自卸汽车运输，大功率推土机向前摊铺，当地面横坡大于1：5，岩石上的表土厚度不足

22、300mm时，将表土清除，并将岩面凿成宽1m的不小于2%向内倾斜的台阶。摊铺平整，填料用推土机摊铺整平，使石块间无明显的高差，不平地段用人工找平。填石路堤的路肩位置是摊铺、平整的薄弱环节，在路基边缘部位，由于大粒径填料较易集中，不易平整和压实，因此在整个工作面摊铺平整后，加强人工对路基边缘部位进行整平，同时进行边坡码砌。碾压夯实，使用重型压路机碾压，速度为24km/h,频率为30Hz左右，在碾压过程中，要求错1/4轮宽以上。碾压时，先选强功率档振动碾压6遍左右，在被压体表面有明显轮迹时，增加碾压遍数，或按试验确定的碾压遍数进行碾压。填石料中，细粒径碎石和石屑对细料明显偏少，影响压实的段落，在摊

23、铺初平的填石料表面，铺洒一层碎石或石屑，碾压时继续用小石块或石屑填缝，直至压实层顶面稳定、不再下沉（无轮迹）、石块紧密、表面平整为止。料含量宜占大粒径的10%以上。路面整修，路面不平整地段要进行整修。 六、路堑开挖施工技术方案6.1路堑开挖施工技术方案土质路堑开挖采用挖掘机挖装、自卸车运输。石质路堑采用预裂爆破及HSCA无声破碎剂破碎，反铲或正铲挖掘机挖装。6.2施工工艺1测量放线利用全站仪测设路堑开挖边线及堑顶天沟等的位置。2排水设施施工如果路堑的开挖需跨越雨季施工，我们在施工中对防排水设施的施工给予高度重视。施工前结合地质、地形等情况和截水沟、天沟等永久性排水设施的布置按照永临结合的原则对

24、临时排水设施进行周密规划，并于路堑开挖施工前完成所有临时排水设施的施工。3土质路堑开挖I、II、III类土质路堑采用机械开挖。施工中我们注意控制按照自上而下的顺序进行，不得乱挖、超挖，严禁掏底开挖，并注意经常性地检查堑坡坡度，确保准确，避免因二次刷坡造成不必要的浪费。4石质路堑开挖 对于石质类路堑，采用预裂爆破法及用HSCA无声破碎剂法开挖。1）一般石质路堑地段采用炮眼法实施爆破作业时，沿边坡面钻孔，实施预裂松动爆破，保证边坡稳定、美观。2）如果不能采用爆破法进行路堑开挖施工，采用HSCA无声破碎剂将此段岩石预裂，然后采用挖掘机械配合自卸车弃运。HSCA高效无声破碎剂是一种新型破碎材料，其与水

25、调和成浆体灌入岩石中，依靠本身水化产生3080MPa的膨胀压，使岩石在无震动、无噪音、无飞石和无毒气的情况下完全破碎。5边坡开挖及整修1）正确测放边桩线，施工过程中经常检查开挖坡度，及时纠正偏差。2）开挖完毕及时清除凸悬危岩、浮石、渣堆、杂物等。3）坡面上因爆破形成的坑穴等局部坑洼采用50#浆砌片石填补。4）土质路堑基底预留3060cm厚暂不开挖，待基床表层施工前再按设计路肩高程开挖到位。七、水泥稳定土施工技术方案7.1对原材料的技术要求 1 水泥：采用普通硅酸盐水泥，不得使用快硬水泥、早强水泥，而应选用终凝时间较长的水泥，终凝时间应在6h以上。所有水泥应取自监理工程师同意的产源，并按有关规定

26、分批进行抽检试验，受潮、过期、不合格的水泥严禁使用。2 水：水应洁净，不含有害物质。对可疑水源的水，应按*进行试验，未经临理工程师批准，不得使用。 7.2机具配备：运输设备、摊铺设备、碾压设备序号机械名称型号规格单位数量1稳定土拌合站WDB300A台2装载机台33摊铺机ABG4111台44压路机YZ18B57t台25压路机YZ18D50t台26压路机YZT16B50t台27压路机YZ1247t台28自卸车15t辆69洒水车5t辆27.3劳力组织序号工种人数分工1现场负责人现场指挥及调度2技术负责人施工技术指导及质量控制3拌合站司机拌和水泥稳定土4装载机司机装料5摊铺机司机摊铺6压路机司机碾压7

27、汽车司机运料8安全员安全检查及值班9测量员现场测量10试验员现场试验、检测及技术指标的控制11修理工机械维修及维护保养合计7.4施工工艺流程准备下承层施工放样水泥稳定土拌制水泥稳定土运输摊铺整型碾压接头处理养生。7.5施工要点1 试验段：选择长度为100M的试验段，确定拌和、摊铺、压实等设备配置； 测试其干容重、含水量，使混合料在最佳含水量时达到规定压实度的压实系数、压实遍数、压实程序的施工工艺。并报请监理工程师批准。 2 准备下承层：对下承层顶面的平整度、路拱横坡、宽度、高程、压实度、强度等进行验收检测，各项指标必须满足规范和设计要求。i. 3 施工放样：在下承层上恢复中线。直线段每20M设

28、一桩，平曲线段每10M设一桩，并在两侧路肩边缘外设指示桩。 进行水平测量，在两侧指示桩上用明显标记出二灰土边缘的设计标高。4 拌和与运输：水泥稳定混合科的拌和采用厂拌法，厂拌的设备及布置位置在拌和前提交监理工程师并取得批准，方可进行设备安装、检修与调试，使拌和的混合料颗粒组成和含水量达到规定要求。运输混合料的车辆根据需要配置并装截均匀，及时将混合料运至现场；当摊铺现场距拌和厂较远时，混合料应加覆盖以防水分蒸发。5 摊铺整型：混合料的摊铺采用临理工程师批准的机械进行，并使混合料按规定或试验段试验的松铺厚度，均匀地摊铺在要求的宽度上；摊铺混合料的含水量宜高于最佳含水量0.5%1.0%，以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。混合料压实用12-15t压路机碾压时，每层压时厚度不应超过150mm；用18-20T压路机碾压时，每层压实厚度不应超过200mm，每层最小压实厚度为100mm。当压实厚度超过上述规定时，应分层摊铺，先摊铺的一层应经过整型和压实，在临理工程师验收合格后，将先铺的一层表面拉毛后再进行继续摊铺上层。6 碾压：混合料的碾压程序应按试验