
客 运 专 线 路 基 工 程
XX集团公司科技部
二〇〇九年三月
第一章 概 述
第一节 客运专线与普通铁路的区别
第二节 客运专线路基的主要施工内容
第二章 施工准备
第一节 测量放线
第二节 征地拆迁
第三节 工程调查
第四节 土质调查和鉴定
第五节 现场核对和图纸审核
第六节 技术储备
第七节 施工组织设计
第八节 施工便道
第九节 材料进场与检验
第十节 机械设备进场与检修保养
第十一节 临时防排水系统
第十二节 安全技术培训
第十三节 开工报告
第十四节 填筑压实试验
第十五节 建立技术档案
第三章 地基处理
第一节 原地面处理
第二节 软土地基加固基本知识
第三节 软基处理方法简介
第四节 挖除换填
第五节 加筋碎石垫层
第六节 堆载预压及真空预压
第七节 深层搅拌桩
第八节 CFG桩
第九节 预制管桩
第十节 钢筋混凝土桩网结构
第十一节 钢筋混凝土桩板结构
第十二节 洞穴处理
第四章 路堤填筑
第一节 客运专线路堤断面
第二节 填料
第三节 路堤本体填筑
第四节 路堤基床底层填筑
第五节 路堤基床表层填筑
第六节 路堤边坡
第七节 路堤沉降观测
第八节 雨季施工
第五章 路 堑
第一节 客运专线路堑断面
第二节 土方路堑开挖
第三节 石质(硬土)路堑开挖
第四节 路堑基床
第五节 路堑弃土
第六节 路堑施工注意事项
第六章 过 渡 段
第一节 过渡段的一般规定
第二节 路堤与桥台过渡段
第三节 路堤与横向构筑物过渡段
第四节 路堤与路堑过渡段
第五节 路堑与隧道过渡段
第六节 桥隧间短路基过渡段
第七节 不同形式的过渡段连接
第七章 站后附属工程
第一章 概 述
第一节 客运专线与普通铁路的区别
路基是经开挖天然地层形成的路堑和用压实土石方填筑的路堤而组成的一种条形建筑物,它是铁道工程的重要组成部分。
路基施工就是以设计文件、规范、验标为依据,以质量控制为中心,有组织、有计划地将设计图纸转化为工程实体的建筑活动。
随着铁路运量的增加和车速的提高,人们对路基的认识发生了根本的变化,不再把路基工程简单地视为“土石方”,而是将其视为“结构物”,客运专线的设计、施工理念也发生了巨大变化。
客运专线与普通铁路的区别
1、基床加厚。
2、填料选择要求严,只允许直接使用A、B组填料,C组填料需改良后使用,D组以下填料原则上不宜使用。
3、基床表层增设了加固防水层,需采用场拌级配碎石(砂砾石)填筑,在土体路基上还采取了土工合成材料防水或沥青防水措施。
4、压实质量标准提高,并且采用压实度K(%)、地基系数K30(Mpa/m)、动态变形模量EVd(Mpa)、变形模量EV2(Mpa)、孔隙率n(%)等多重指标控制。
5、与桥梁、涵洞、隧道等刚度较大的结构物衔接处,均设置了较高等级的过渡段。
6、各种检测项目增多,检测设备和手段先进,检测频率加大。
7、对工程的耐久性、工后沉降提出更高要求。
以上变化都是由客运专线所要求的技术状态决定的,要保证列车在200~350km/h速度高速行驶时的安全性和舒适性,所以客运专线路基已不再是传统意义上的路基,这一点应引起全体参建人员的高度重视,更新理念是建设铁路客运专线工程要首先解决的问题。
第二节 客运专线路基施工主要内容
路基工程工点分散,包括的施工内容较多,主要有以下施工内容:
1、不良地质地基处理
2、路堑开挖(土质路堑、石质路堑)
3、路堤本体填筑
4、基床底层施工
5、基床表层施工
6、过渡段施工(路桥过渡、路隧过渡、涵洞过渡段)
7、支挡结构施工
8、路基防护施工
9、路基排水系统施工
10、站后附属工程接口
11、取、弃土场清理、防护、植被恢复
12、相应的改河、改路工程
路基施工具有范围长、工点多、工程量大、内容繁多、机械化程度高、与桥、涵、隧、站工程之间干扰大等特点,在施工中应掌握“因地制宜、合理部署、统筹安排、严控质量、确保安全、降低成本”的原则。
第二章施工准备
客运专线路基施工前,应做好各项施工准备工作。施工准备工作的具体内容包括:测量放线、征地拆迁、工程调查、土质调查及鉴定、现场核对和图纸审核、技术储备、编制施工组织设计、修建临时设施、各种材料的选择和鉴定、各种机械设备进场、设置临时排水系统、安全技术培训、填筑压实试验、开工报告、建立工程技术档案等。
施工准备工作是否充分,往往直接影响工程的进度、质量和成本,应引起各级的高度重视。
第一节 测量放线
在完成交接桩后,必须对线路中线和水准进行贯通复测,要求与相邻管段贯通闭合,两端为桥梁、隧道时,应以桥梁、隧道的中线、高程为准。两个施工单位的分界处应由双方共同复测签认。线路中线和高程必须与管界外的控制桩和水准点闭合。
测量前各种测量仪器设备必须事先检修标定,测量过程中严格执行换手双检制,测量记录和成果签字手续必须齐全。线路控制桩、路基中线、高程测量误差必须符合现行客运专线铁路测量的有关规定,对主要控制桩、高程点应加固保护,设置护桩并做好记录。
施工放线时,根据路基设计横断面宽度和高程的关系,放出路提坡脚线和路堑开挖线。由于施工干扰,路基边线应及时补放,保证施工顺利进行。杜绝施工放线不准、桩撅丢失不补、施工交底不清等原因造成浪费、返工、延误工期等现象。
第二节 征地拆迁
征地拆迁工作是开工的先决条件,它主要包括永久征地、建筑物拆除和临时施工用地的租用。
一、征地
施工永久用地属于征地范畴。根据设计用地界(含取土场、弃土场),在现场核对的基础上,按有关规定尽早完善用地和补偿手续。
二、拆迁
永久地界内的既有房屋、道路、水利设施、水井、通讯电力设施、各种管线、坟墓、祠堂庙宇、文物古迹、永久性测量标志、地震长期观测站所等公私建筑或土地附着物,应按设计详细核对,会同业主及有关单位依据设计部门的协议书确定拆迁、拆除(或防护方案)和完成期限,开工前办妥拆迁。根据现场实际情况(勘测至开工前阶段发生的变化)需补充拆迁的项目,应在核对清楚的基础上,尽早报告业主及有关部门。
三、土地临时租用
施工中的临时生产、生活设施,应在统筹安排的基础上合理确定。由施工单位负责按实际需要与有关部门协商解决,其费用由施工单位承担。临时租用的农田应注意创造复耕的条件,山地、荒地应注意创造植被恢复的条件。
第三节 工程调查
正式施工前应进行详细的工程调查,掌握第一手资料,写出调查报告,为施工组织和变更设计提供依据。路基工程调查的内容包括:
1、施工范围内的地质、水文、气象等情况。
2、核对土石类别和分布、调查施工环境条件、调查取、弃土场的位置和道路条件等。
3、调查级配碎石的来源,收集级配碎石拌和场地等有关情况。
4、了解土石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通、通讯设施等情况。
5、了解当地可利用的资源和设施。
6、调查主材、地材的来源、质量和价格,了解当地劳务市场情况。
7、调查拟上场人员、机械、设备的到位情况。
8、调查地下建筑物如人防工程、光电缆、管线、生产中或废弃的矿井巷道、溶岩洞穴的分布、走向和埋深情况。
9、调查其他应在开工前掌握的情况。
第四节 土质调查和鉴定
路堤填料主要取材于天然岩土,填料能否满足设计要求和质量标准,要经过土质调查和土样分析及试验鉴定才能做出正确的判断。调查范围为所有设计指定的料源(取土场、路堑挖方、隧道弃碴等)以及施工企业为降低成本自行选定的取土场,调查料源的位置、储量、运距等,鉴定土质的物理力学指标。调查和鉴定结果是组织施工和变更设计的重要依据。
土质鉴定是利用土工试验手段来实现的,具体内容包括:
1、岩土工程地质分类:确定土类名称。
2、岩土工程性质评价:测试土的含水量、孔隙率、密实强度、岩石的强度等级等。
3、土石归类:依施工惯例按机械化施工对岩土分类,确定土石方施工方法。
4、填料分组:判断填料的分组(A、B、C组)属性,判定是否可直接利用或需要改良。
5、确定土的变化特性:岩土的松方系数、压实系数、沉降系数等。
岩土的调查与鉴定工作应贯穿施工始终,当取土场地层发生变化时,应随时进行鉴定,确保路堤填筑质量受控。
第五节 现场核对和图纸审核
在正式开工以前,应组织有关技术人员沿线路踏勘,对照图纸核对地形、地物、水文、地质情况,既有道路、河流、沟渠、架空线路的位置和走向,取弃土场、挡护工程、排水系统的位置,综合分析技术、经济合理性。完善现场核对记录手续。
组织相关技术人员在熟悉图纸、理解设计意图和现场核对的基础上,进一步核对各结构物的细部尺寸,核算工程数量(含各类圬工结构)、各种原材料需求量。当发现设计图纸中有错、漏、碰、差等笔误或明显错误时,应及时与设计人员联系更正。图纸审核后应形成图纸审核记录并完善签字手续。
现场核对和图纸审核后,从优化设计、简化施工、提高质量、缩短工期、降低成本、兼顾既有施工机械设备和施工队伍优势等方面,向设计部门提出优化设计和简化施工建议。
需办理变更设计手续的,应尽快按程序办理。
第六节 技术储备
根据工程需要,针对工程中采用的新结构形式、新质量标准、新材料应用、新测试手段、新设备的使用方法等,在借鉴、消化、吸收国内外同行业成功经验的基础上,做出适合本企业特点,实用性、针对性、指导性、可操作性强的技术储备资料,形成自身的施工方法、施工工艺、质量控制标准等,直接服务于施工一线,同时可根据实际需要,从提高质量、简化施工、缩短工期、降低成本、减少污染、降低劳动强度等目的出发,展开研究、开发、创新,以满足施工需要。
第七节 施工组织设计
一、施工组织设计的作用
施工组织设计是指导工程项目正常施工的全面性技术经济文件,它是编制施工预算和实施项目管理的重要依据。客运专线这种有效工期短、质量标准高、专业技术性强、受到自然条件制约的工程,只有在开工前做好施工组织设计,才能全面地、有计划地、经济合理地组织和指导施工,才能实现设计意图,才能按期优质地完成建设任务。施工组织设计是工程开工前施工准备工作的重要组成部分。施工组织设计需报业主批准后实施,实施过程中一般不得随意变动。
二、施工组织设计的内容
1、开工前必须完成的各项准备工作。
2、本工程应贯彻执行的国家、法律、法规、法令和规定及适用范围。
3、从实际出发确定施工法案、施工部署、施工方法和施工机具。
4、合理安排施工程序、施工步骤、施工工期、各工序相互衔接或搭接,从而确定施工计划。
5、计算各种资源的需求量,以便合理配置。
6、提出切实可行的施工技术方案及具体施工方法。尤其是冬季、雨季、夏季、台风等特殊季节和采空区、岩溶区、软弱区、浸水区等特殊地区的施工方法。拟采用的新技术、新材料、新工艺、新设备,技术安全措施、质量保证措施等。
7、总体工程和部分重点工程的平面布置,土方调配方案。
8、道路、防洪、排水、生活、生产等临时设施的布置。
施工组织设计应利用文字、图表相互结合相互补充,尽量做到形象、准确。应由项目总工审核,报上级技术主管部门批准后执行。
第八节 施工便道
为了满足施工需要修建施工便道,施工便道应满足机械和车辆最大荷载条件下的通行能力。当设计有具体要求时应按设计标准修建。利用原有道路作为便道时,应进行实地调查,当不满足通行要求时,应采取加宽、加高、加固既有桥梁等措施。
施工便道应设置临时排水,防止路面积水下沉,应视情况及时养护保障畅通。施工便道与正规公路衔接前应设置一段平坡,并在路口设置警示标志以策安全。亦应设法防止雨季便道路面积水冲上公路污染公路路面或淤堵公路排水侧沟。
半挖半填便道宜用推土机或挖掘机履带反复碾压边部促使其稳定,视线不通处应每隔一段距离设会车点,便道跨越沟渠河道时应视荷载大小和埋深情况埋压预制混凝土管或搭设便桥。便道路肩上应每隔一段距离储存部分砂砾石材料,以备养护之需。
第九节 材料进场及检验
工程中使用的土工合成材料(复合土工膜、塑料排水板、单双向土工格栅、高强土工格室、三维土工网垫、无纺土工布、复合排水网反滤层、塑料滤水板反滤层等)、沥青、水泥、粉煤灰、钢筋、各种添加剂等厂制材料运抵现场后,应入库保管并按规定标识。必须按规定进行质量检验,经评定合格后方可使用,不得以供货商提供的质量检测报告或商检报告代替材质检验。
常用的砂、碎石、片石、级配碎石、石灰等地材进场后,均应分类堆放整齐并标识清楚,各种地材均应有检验合格报告。
凡经检验不合格的材料,应立即清除出场,严禁在工程中使用。
第十节 机械设备进场及检修保养
路基主体施工所需的各种机械设备,如挖掘机、推土机、装载机、自卸汽车、平地机、摊铺机、振动压路机、洒水车、场拌设备,配电设备等进场后均应固定机位、停放整齐,并逐一进行全面检修、调试、保养,保证机械设备的出勤率和完好率。
路基附属的支挡结构、防护系统、排水系统等工程中使用的砂浆(混凝土)拌和机、潜水泵、混凝土振捣器、打夯机、建筑模板等设备,均应检修调试后再正式投入使用。
第十一节 临时防排水系统
路基工程施工现场的挖方地段、填方地段、取土场、拌和站堆料场、材料库、临时施工驻地、机械停放场等,为了防止受到雨水、洪水的危害,应提前设置有效的临时排水系统。
路堑地段排水应按设计提前施工天沟,来不及完成的天沟亦应先挖出土沟,将挖出的土整齐堆放于天沟内侧形成挡水堰,沟底应整顺夯实,防止积水下渗危及路堑边坡稳定。路堑开挖面渗出的地下水或泉水,应设法及时引排至施工范围以外的天然河道、沟渠、洼地,无法直接引排的应挖出积水坑,用抽水机或虹吸管将水排出。
路堤地段应提前在设计排水沟位置挖出截水沟,将挖出的土整齐堆放于沟外侧的地界内形成挡水堰,防止农田灌溉水侵入施工范围,及时排除施工场地内的雨水,同时可防止土方施工和雨水冲刷边坡对农田造成污染。
拌和站堆料场、材料库、临时施工驻地、机械停放场等处,均应设置临时排水系统,保证雨季和洪水期的安全。
临时排水系统应随时保证畅通,雨后应派人检查、疏通、加固。
第十二节 技术安全培训
在正式开工前,应由技术干部担任讲师对有关人员特别是基层的施工人员进行必要的安全技术培训。
安全技术培训的目的及作用是:
1、提高基层技术人员综合素质、加深对施工组织设计的理解。
2、使所有管理人员和操作人员了解施工内容、掌握施工顺序、施工工艺、质量控制手段,提高全员的综合素质和质量意识,统一施工方法和质量标准,克服质量通病、减少返工浪费和避免延误工期。
3、通过培训互相之间接触交流,进一步融洽管理、技术、质检、试验、安全、操作人员之间的关系,便于更好地开展工作。
4、普及安全生产知识,提高全员安全意识,杜绝安全事故。
通过技术安全培训,提高所有参建人员的责任意识、质量意识、安全意识和维护企业信誉的意识,同心协力做好各方面的工作,地完成客运专线的建设任务。
第十三节 开工报告
各项施工准备工作就绪,具备开工条件时,应按单位工程工点填写开工报告,由监理部门批准后方可开工。开工报告批复件存档。
开工报告应附的资料:施工准备完成情况、施工队伍基本情况、测量放线情况、土工试验情况、原材料试验鉴定情况、施工组织设计(含主要工程数量、计划工期安排、质量保证措施、安全保证措施)、征地拆迁情况、机械设备进场情况等有关资料。
第十四节 填筑压实试验
路基全面开工前,应选择一定长度的试验区段进行填筑压实试验。通过试验确定机械设备的组合、施工工艺、摊铺厚度、含水量、压实遍数、土质改良配比、级配料的配比等施工参数以及实验方法和检测手段。
试验段施工中及时调整施工中的不足,为路基全面开工积累现场管理、技术指导、质量控制、机械配套、测试方法、工期安排、成本核算、资料形成等各方面的经验,为全面开工创造条件。
第十五节 建立技术档案
为了方便技术资料的收集、整理、保存、查阅和管理,为编制竣工文件创造条件,应在施工初期按单位工程建立技术档案,并由有责任心和一定经验的专人负责管理。
路基单位工程技术档案资料的基本内容包括:施工图纸、图纸会审记录、工程量复核计算单、测量放线资料、原材料试验鉴定报告、厂制材料出厂合格证(土工合成材料、水泥、添加剂、钢材、沥青等)、土工试验报告、开工报告、土质改良配比选定单、级配碎石配比选定单、变更设计资料、各工序技术交底书、分层填筑压实检测资料、隐蔽工程检查签证、强度检验报告(砂浆、混凝土、沥青混凝土、级配碎石水泥稳定料)、检验批、分项、分部、单位工程质量验收记录、竣工测量报告、沉降观测记录、施工日志、施工总(小)结、施工过程影像资料等。
另外,还应有相应的贯标资料、现场质量检查记录、现场质量问题整改措施及验证记录等质量管理资料。
第三章 地基处理
路堤是土工结构物,应修建在稳固的地基之上。在路堤正式填筑前,首先应根据原地面的自然环境状态等实际条件,按照设计要求进行必要的处理。
第一节 原地面处理
1、对路堤高度大于基床厚度,且原地面较为平坦地段,清除地面植被,挖除树根,整平压实后按设计要求检测。
2、对路堤高度大于基床厚度,原地面横坡陡于1:10地段,应将原地面挖台阶处理。纵向台阶宽度不小于2m,横向台阶宽度满足设计要求,整平压实后按设计要求检测。
3、路堤基底为耕地或松土时,应清除种植土、将松土翻挖后分层回填压实后检测。
4、对高度小于基床厚度的低路堤、半挖半填路堤等,应按照特殊设计要求处理。
原地面处理虽较简单,但应认真按设计要求进行处理,做到基底无杂物、无积水、坑穴处理彻底、基底平整密实、无质量隐患。
原地面挖除的种植土应留做路基边坡客土绿化的有机土源。
第二节 软土地基加固基本知识
强度低、压缩性高的软弱土层工程上称为软土。根据软土的孔隙率、有机物含量及其它指标可将其分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥碳质土、泥炭五种类型,习惯上常将淤泥、淤泥质土、软黏土总称为软土,而将有机质含量较高的泥炭、泥碳质土总称为泥沼,泥沼比软土具有更大的压缩性,但其渗透性强,受荷载作用后能迅速排水固结,工程处理较容易。软基处理主要是针对天然强度低、压缩性强、透水性差的软土。
软土的共性:
1、天然含水量高、孔隙比大:含水量在34%~72%之间,孔隙比在1.0~1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~60%,塑性指数为13~30,天然容重约为15~19KN/m3。
2、透水性差:大部分软土的渗透系数均在10-8~10-7cm/s之间。
3、压缩性强:压缩系数为0.005~0.02,属于高压缩性土。
4、抗剪强度低:快剪粘聚力为10Kpa左右,快剪内摩擦角在0°~5°之间。
5、具有触变性:一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至呈流动状态。
6、流变性显著:长期抗剪强度只有一般土质的40%~80%。
由于软土具有压缩性大、渗透性差、强度低等特性,在软土地基上建成路堤后不仅沉降量大,而且沉降持续时间长。因此,控制软土路堤沉降是一个不容忽视的问题。应采取措施进行软基加固,使路堤及基底的沉降过程在施工阶段内提前完成,将工后沉降控制在允许范围内。
软基处理方法较多,但从其目的可分为沉降处理和稳定处理两大类。
沉降处理目的:加速地基沉降、缩短沉降时间、减小有害剩余沉降。
稳定处理目的:控制剪切变形、阻止强度降低、促进强度增长、增大抗滑阻力,提高路堤稳定性。
第三节 软基处理方法简介
铁路工程常用的软基处理方法有:表层处理法、换填法、反压护道法、排水固结法、挤密法、凝固法、构筑物法等。应在充分理解软基处理目的的基础上,同时综合考虑地基的地质构造、路堤的形状与自重、路堤所处位置、有效工期长短、材料的经济性、机械作业条件、施工处理深度、对周围环境的不利影响等多方面因素,选择经济合理的软基处理方法。
一、表层处理法
在地基表面进行改善性处理。它能有效地控制剪切变形,同时具有阻止强度降低、促进强度增长、增加抗滑阻力的作用。具体施工方法有:表层排水法、砂垫层法、铺垫法、稳定剂处置法等。
二、基底换填法
用良好填筑材料代换部分或全部软土。它能有效地增加抗滑阻力,同时具有控制剪切变形和减小最终沉降量的作用。具体的施工方法有:开挖换填法、抛石挤淤法、爆破排淤换填法等。
三、反压护道法
在路堤两侧增加一定宽度的护道或适当放缓边坡。能有效地增加抗滑阻力,同时具有控制剪切变形的作用。具体施工方法有:反压护道法和放缓边坡法。
四、慢速加载排水固结法
有意放缓施工速度,给软土一段排水固结的时间,使其强度不断增长。能够有效阻止强度降低,同时具有控制剪切变形的作用。具体施工方法有:递增加载法、分期加载法。
五、重压排水固结法
在计划修筑路堤的软基上,预先加载使其快速沉降,然后正式填筑路堤。重压可用土石方堆载,也可用水、大气压加载,或者用井点降低地下水位,从而增加有效应力。能够有效地加快排水固结速度,同时有促进强度增长的作用。具体施工方法有:路堤加载固结法、真空预压固结法、降低水位排水固结法等。
六、垂直排水固结法
按适当间距在软基范围内设置竖向排水通道,缩短排水距离。能够有效地加速固结沉降,同时具有控制剪切变形和促进强度增长的作用。具体施工方法有砂井法、袋装砂井、塑料排水板等。
七、挤密法
在软基内形成挤密的桩体,形成由桩体承担部分荷载的复合地基。能够有效地提高地基承载力、增加抗滑阻力、减小沉降,同时具有加速固结沉降和控制剪切变形的作用。具体的施工方法有:冲击挤密法、振动挤密法和沉管法等。
八、凝固法
在软基内使用具有凝固性的材料,使之与地基土发生物理作用和化学反应,改变土的力学性质。能够有效地增加抗滑阻力、减小沉降量。具体施工方法有:石灰桩法、喷粉搅拌桩法、喷浆搅拌桩法、高压旋喷桩法等。
九、构造物法
在软基内灌注或打入桩体,及利用轻型结构代替路堤。能减小地基应力、有效地提高抗滑阻力、控制剪切变形、减小沉降量、提高承载力。具体的施工方法有:预制打入桩法、混凝土灌注桩法、水泥粉煤灰碎石(CFG)灌注桩法、钢筋混凝土桩网结构法、钢筋混凝土桩板结构法、框架涵洞法等。
另外,处理软基的方法还有电渗法、冷冻法、烧结法、侧向约束法、加筋补强法等成功方法。
客运专线软基视地基条件、施工条件、控制沉降要求多堆载预压、真空预压、加筋碎石垫层、粉体搅拌桩、深层搅拌桩、CFG桩、钢筋混凝土桩网结构、钢筋混凝土桩板结构等软基处理方法。
第四节 挖除换填
1、软弱地基表层的换填,应根据土质情况和换填深度,将换填范围内的淤泥、软弱土层和松土全部分段清除,整平底部。
2、按照设计要求,采用相应的合格填料、压实标准和填筑工艺进行回填。
3、采用机械开挖时应预留30㎝由人工配合清理,防止对换填层以下土层造成破坏性扰动。
4、若达到设计深度仍为较松软土层,地基条件达不到设计要求时,应及时与设计单位取得联系,设法探明松软土层厚度,变更后再行施工。
第五节 加筋碎石垫层
1、垫层铺设前基底应平整、密实,无植物根系和浮土。
2、基底设不小于2%的排水坡,当纵横坡度较陡时,应根据地形设置台阶,台阶的宽度应与土工合成材料的宽度相适应。
3、铺设垫层时应分层摊平、压实,垫层宽度和厚度满足设计要求。
4、摊铺碎石垫层,必须先铺平拉展土工合成材料(土工格栅、土工格室),并将四周临时固定,摊铺碎石垫层后(土工格室内应先由人工装满填料,再用机械摊铺填料),要用撬棍将土工合成材料四周拉展,再用机械碾压。
5、碾压时应掌握“先中间、后两侧、先静压、后振动”的原则。
6、碎石垫层应满足K30≥130Mpa,n<31%的压实标准。
第六节 堆载预压及真空预压
堆载预压是在路基施工前,在地基表面分级堆荷载,使软基沉降固结,从而提高地基强度和减少工后沉降量。堆载预压与塑料排水板结合使用,可加快软基固结。
真空预压法是人为在软基中制造负压,利用大气压力代替堆载压力作用在软基之上,达到与堆载预压相同的效果,是一种较经济的方法。
真空预压需要在欲加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设垂直排水管道,再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通过砂垫层内埋设的吸水管道,用真空装置进行抽气,使其形成真空,使地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压,使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下,土体中的孔隙水不断由排水通道排出,从而使土体固结。 因此真空预压隔膜的密闭性显得尤为重要。
第七节 深层搅拌桩
一、施工准备
1、水田地段应排水疏干后挖除地表30㎝厚种植土,旱地地段挖除地表种植土及根系并用土回填至原地面,分层压实。
2、报废的水塘应排水疏干,保留的水塘采用围堰内抽水。挖除表层50cm厚的淤泥,用土回填至原地面。回填土分层压实至K≥0.9。
3、对地表水、地下水、施工用水取样鉴定,若水质与设计不符,应及时通知有关单位采取相应措施,不得采用有侵蚀性的水作为施工用水。
4、配合比选定。采集现场土样,当存在成层土时应采集各层土样,至少采集最弱层土样,进行室内配合比试验,测定各种水泥土试块不同龄期、不同水泥掺量、不同外加剂的抗压强度,寻求满足设计强度的最佳水灰比、水泥掺量和外加剂品种、掺量,要求90天龄期桩身无侧限抗压强度不小于1.5Mpa。选择经济、合理、满足设计要求的配合比指导现场施工。
5、利用选定的配合比进行现场成桩试验,确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。
6、深层搅拌桩应提前安排施工,应预留不少于6~18个月的自然沉降时间,待基床底层及以下路堤稳定后,方可开始路堤基床表层级配碎石施工。
7、深层搅拌桩采用32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量不小于被固结湿土重量的15~20%,水泥浆水灰比为0.45~0.55。根据需要掺入石膏、三乙醇氨、木质素碳酸钙等外加剂,其掺入比例为水泥重量的2%、0.05%、0.2%。地下水具有侵蚀性时,需掺入20%~30%优质粉煤灰及5%AR-3型外加剂。
二、施工步骤
机械就位、预搅下沉、喷浆搅拌提升、重复搅拌下沉、重复搅拌提升至井口、机械移位。
三、施工注意事项
1、施工时,对位准确误差应控制在5cm以内,始终保持机械水平,保证桩的垂直度误差控制在1%以内,桩径、桩长满足设计要求。
2、严格按设计的桩位、桩长、桩径、装数、喷浆量及试验确定的参数组织施工。桩体搅拌要均匀、连续、平稳,全桩必须复搅一次。机具下沉遇到较大阻力时,应采取增大自重或开启加压装置等措施。
3、成桩过程中,因故短时间停机恢复施工后,应保证50cm长的复工搭接长度,停机3小时以上必须拆卸清洗管道。
4、喷浆量及搅拌深度数据采集,宜采用自动记录仪。
5、深层搅拌桩施工宜采用倒退施工法,防止施工机械对已成桩产生不良扰动。
6、深层搅拌桩成桩后28天内机械不得在其范围内行走,28天后按规定进行单桩和复合地基承载力试验。
7、经检验合格后,人工挖除桩头,填筑60cm厚的加筋碎石垫层。
8、、按要求设置沉降、位移观测点,观测记录纳入竣工文件。
第八节 CFG桩
一、施工准备
1、地面处理同深层搅拌桩。
2、地表水、地下水、施工用水鉴定。
3、配合比选定:CFG桩采用水泥、粉煤灰、碎石、石屑等材料。要求桩体混合料试块标准养护28天强度不小于5Mpa。
4、成桩工艺试验:利用选定的配合比进行现场成桩试验,确定施工工艺和施工参数。在试验桩全长钻取芯样,检查桩身混凝土的密实度、强度和垂直度,调整后制定满足设计要求的施工工艺和配合比。
5、CFG桩应提前安排施工,应预留6~12个月的自然沉降时间,待基床底层以下路堤稳定后,再进行路堤基床表层级配碎石施工。
6、CFG桩采用32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量不小于200kg/m3,掺入Ⅲ级以上品质粉煤灰,灰粉比1~1.2。采用级配良好的碎石粗骨料,采用振动沉管法施工时,粗骨料最大粒径不大于40mm。采用长螺旋钻杆、管内泵压混合料灌注法施工时,粗骨料最大粒径不大于25mm。
二、CFG桩振动沉管灌注法施工
1、施工顺序:钻机就位、振动沉管成孔、沉管内灌注混合料、提升沉管、灌注孔底混合料、边泵送混合料边提升沉管、成桩、钻机移位。
2、应控制拔管速度1.2~1.5m/min,遇淤泥或泥炭质土等敏感土层拔管速度应放慢。
3、拔管过程中不允许反插,如上料不足,须在拔管过程中空中投料。
4、钻进中遇到卵石层或硬土层时,可用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管机制桩。
三、CFG桩长螺旋钻孔、泵压混合料法施工
1、施工顺序:钻机就位、成孔、钻杆内灌注混合料、提升钻杆、灌注孔底混合料、边泵送混合料边提升钻杆、成桩、钻机移位。
2、在钻至设计深度后,应准确掌握提钻时机,泵送混合料数量应与提钻速度相配合,保持连续灌注均匀提升,钻头必须始终埋入混合料下1m左右。严禁采用先提钻后灌注的错误做法。
3、要保证混合料及时供应,停机待料易造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等质量问题。
4、设计要求桩端进入岩层时,改用同等孔径的取芯钻头。
四、施工注意事项
1、为减小振动对未完成凝固桩体的扰动影响,应隔排跳桩施工。桩顶施工标高亦高出设计标高50cm,桩顶2.5m范围内混合料应采取振捣措施。
2、施工桩长允许偏差不大于100mm,桩径偏差不大于20mm,垂直度偏差不大于1%。
3、成桩过程中,应随即抽样做混合料试件,每台机械一天应做一组试块,标准养护后检测其抗压强度。
4、按要求进行沉降、位移观测,并做好记录,观测结果纳入竣工文件。
5、CFG桩地基竣工验收时,承载力检验应在28天后进行复合地基荷载试验,复合地基承载力不小于200Kpa。
6、施工用水应符合规范要求,地表水、地下水有侵蚀性时,应采用抗侵蚀性材料。施工中的废水、废渣不得随意排弃和堆放,应按当地环保要求进行必要的处理,做到文明施工。
第九节 预制管桩
预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心体细长混凝土预制构件,亦可简称为PHC,它具有 (1)单桩承载力高;(2)设计选用范围广;(3)成桩长度不受施工机械的;(4)施工速度快、工效高、工期短;(5)桩身耐打,穿透力强;(6)成桩质量可靠等特点,被工程界广泛采用。在铁路客运专线施工中,主要用于软土路基的加固。
预应力管桩按来源可分为现场预制和购买成品;按施工机械可分为捶击桩和静压桩;按桩的接长方式可分为焊接和法兰连接;应根据设计和现场具体情况区别对待。
预应力管桩一般可采用捶击法和静压法,在遇到底层变化频繁地段还可采用预钻法沉桩,在机械设备选择时优先考虑具备钻孔、沉桩双功能桩机。应根据设计要求选择合适的施工设备。
一、捶击法施工工艺和方法
捶击法施工应采用柴油锤桩机设备沉桩,PHC管桩施工工艺流程见工艺流程图。
1.桩锤的选择
桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力,包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。根据桩的形状、尺寸、入土深度、结构形式、地质条件及各种锤的特性,合理选择。
2.配桩
根据规范和设计要求,同截面桩的接头数量不超过总数量的1/4,上节桩长度不小于12米的要求,将接头位置错开1米,确定各节桩的桩长,对桩长交底,对应预制并编号,施工时按照编号顺序打入。
3.沉桩顺序
根据地质情况,桩基平面布置,密集度、深度、以及现场施工实际情况等因素而定,应从路基向桥梁沿线路方向逐排施工,每排桩应先中后边顺序施工,不得由边部向中心施工,防止地基应力向中心积累。
4.插桩
沉桩过程中修正桩的角度较困难,因此就位时应正确安放。第一节管桩插入时,要尽量保持位置方向正确。开始时应轻锤打入,认真检查,若发现偏差应及时纠正,必要时要拔出重打。
校核桩的垂直度可采用垂直角,即用两个方向(互成90°)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处,并经常加以调平,使之保持垂直。
5.沉桩
遵循“重锤轻打”的原则,因地层较软,初打时可能下沉量较大,宜采取低提锤,轻打下,随着沉桩加深,沉速减慢,起锤高度可渐增。在整个打桩过程中,要使桩锤、桩帽、桩身保持在同一轴线上。打桩较难下沉时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别是要检查桩垫、桩帽是否合适。如果不合适,需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下。打入过程中,桩身每米做标记,记录沉入的击数,以核对实际的地质情况是否符合设计。
6.接桩
接桩时要注意新接桩节与原桩节同轴,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面1~1.2m时,即可进行接桩焊接。接桩时可在下节桩头上安装导向箍,以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后,对称点焊4~6点加以固定,然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行,确保焊接质量。用法兰连接时,速度较快,需按设计要求进行必要的防腐处理。
7.送桩
由于施工前将施工场地平整时,施工面高于桩顶设计标高,为将管桩打到设计标高,需要采用送桩器,送桩器用钢管制作,长度大于送桩深度1m左右。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大,容易拔出,能将冲击力有效地传到桩上,并能重复使用。
8.填芯
每单元管桩沉桩完成后,如设计要求填芯时应进行管桩混凝土填芯,按要求绑扎钢筋,然后用混凝土进行填芯。
二、静压法施工工艺和方法
施工机理:静压法沉桩即借助桩机自重和配重,通过压梁将整个桩机自重和配重,以电动油泵液压方式施加在桩身上,当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时,桩的自重和静压力作用下逐渐压入地基土中。
静压法工艺特点:静压法沉桩具有无噪音、无振动、无冲击力、施工应力小等特点,可以减少打桩振动对地基和临近建筑物的影响,桩顶不易破坏、不易产生偏心沉桩、沉桩精度高、节省制桩材料和降低工程成本,且能在沉桩施工中测定沉桩阻力为设计施工提供参数,并预估和验证桩的承载能力。静压法和捶击法施工的区别在于沉桩机械不同,其他方面基本相同。通过在有代表性的地质上试桩,采集相关的压力和沉桩速度等参数,为大面积施工提供参考,也可为进一步摸清地质情况,提出优化设计建议提供依据。
压桩方法和具体步骤:
1.设备检查与管桩标识
压桩前认真检查压桩机各部位的性能,以保证正常运作。将各条桩的底桩先焊接好桩尖。在桩身上划出以米为单位的长度标记,并按从下至上的顺序标明桩的长度,以便观察桩的入土深度及记录该深度时的压力值。并做好压桩全过程记录。
2.吊桩插桩
立桩时由压桩机一点起吊,绑扎点距桩端1/4桩长处。用吊机把桩转到桩机内,对中并调整垂直度。带有桩尖的第一节桩起吊插入地面0.5~1.0m时,严格控制调整管桩的垂直度,偏差不大于0.5%,并用经纬仪进行校正,必要时,拔出重插。
3.压桩
启动液压夹头夹紧桩身并对准桩位中心、调直、然后压桩;每次沉桩高度为一个压桩行程,反复往下沉桩,完成一节桩的沉桩过程;然后用焊接接桩,再重复第二节、第三节等的沉桩过程,从而完成一根桩的施工过程。
对中后桩的垂直度的调节以及施工过程中桩的垂直度的控制由桩机指挥及主机操作员一起完成:桩机指挥通过垂球观测桩的横向垂直度,其正交方向的垂直度由主机操作员控制。
4.接桩、送桩
本工程PHC管桩均采用手工焊接方法接桩。为便于操作,接桩时其下部桩段的桩端应高出地面0.5~1.0m,上下桩的接头必须对准、对正,错位偏差不宜大于2mm。有条件的在下节桩的桩头处设导向箍以方便上下节桩垂直就位。
管桩上下节对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净;坡口处应刷至露出金属光泽。焊接时,先在对称位置点焊几点;施焊时,由两名焊工同时对称进行,以防止节点变形不匀引起桩身歪斜。焊接层数不少于二层,内层焊渣必须清理干净后方能施焊第二层,焊缝应连续饱满,无夹渣裂纹。焊好的接头要让其冷却停留10分钟后才可施压。
当桩顶压至接近地面需要送桩时,要保证送桩器与桩身上下中心线保持重合。
5.终止压桩
压桩过程中应经常观测压力值,结合现场试压桩的试验结果,当压力值接近压桩的终压值(设计值),桩长亦与相对应承台柱位钻孔地质资料反映的情况基本吻合时,准备收桩。
6.截桩头
截桩用专用截桩机切割,严禁利用压桩机行走推力强行将桩扳断。切断后的桩头及时用吊机吊放到地面或施工区域外。
7.桩机移位
三、现场施工质量控制要点
高强预应力混凝土管桩一般均采用高压蒸养,桩身强度达到C80后才能装运出厂。管桩出厂前应作出厂检查,其规格、批号、制作日期应符合本验收批的内容。
1.静力压桩单桩竖向承载力,可通过桩的终止压力值大致判断,但因土质的不同而异。桩的终止压力不等于单桩的极限承载力,要通过静载对比试验来确定一个系数K,然后再利用系数和终止压力σs,求出单桩竖向承载力的标准值σk,即σk=Kσs。如判断的终止压力值不能满足设计要求,应立即采取送压加深处理或补桩,以保证桩基的施工质量。
压桩应控制好终止条件。压桩到设计桩长时,压力表的压力达到单桩承载力2倍时,即可停止压桩,否则应会同设计和监理单位确定是否增加桩长。
2.压桩应连续进行,接桩均采用钢端板焊接法焊接,接桩面应保持干净;上下段中心线应对齐,偏差不大于10mm;节点矢高不得大于1%桩长。
3.垂直度控制,调校桩的垂直度是沉桩质量的关键,须高度重视。插桩在一般情况下入土30~50cm为宜,然后进行调校。桩机操作人员在施工长的组织、指挥下,掌握好双方角度尺两个方向上都归零点,使桩机纵横方向保持水平,调校垂直在规范允许值以内才能沉桩。在沉桩过程中施工员随时观察桩的进尺变化,如遇地质层有障碍物、桩杆偏移时,应分1~2个行程逐渐调直。
4.适当压桩速度,沉桩速度一般控制在lm/min左右为宜,使各层土体能正确反映其抗剪能力。当地基表层中存在大块石头等障碍物时,要避免压偏。
5.压桩机应根据土质情况配足重量或选用相应的液压桩机。
6.采用焊接法接桩,要分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满,为加快施工速度,减少接桩时间,可设2~3名焊工同时施焊,焊毕自然冷却后即可进行沉桩。
7.确保管桩桩身不受损坏;桩帽、桩身和送桩的中心线应重合;压同一根桩应缩短停歇时间。
8.记录入桩行程深度及相应压力值,以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力。
第十节 钢筋混凝土桩网结构
一、施工准备
1、根据选用机械类型及参数,进行现场工艺试验,确定钻孔施工参数。
2、清理现场,用推土机平整场地。
3、现场实测施放桩位。
二、施工顺序
钻孔机就位、钻孔、验孔、钻孔机械移位、制作安放钢筋笼、连续灌注桩身混凝土、立模灌注桩帽混凝土。
完成全部桩身和桩帽钢筋混凝土并检验合格后,铺设加筋碎石垫层并压实。
三、施工注意事项
1、钢筋混凝土桩采用钻孔法施工,钻孔时起落钻头速度要均匀,以免碰撞孔壁。
2、钻孔完成后应尽快灌注混凝土,防止土体变形造成缩孔。
3、施工中应保持桩身竖直,垂直偏差不大于1%,桩位水平偏差不大于5cm。
4、施工用水应符合规范要求,地表水、地下水、应取样检验侵蚀性,采取相应措施。
四、质量控制
1、认真核对桩位。
2、桩端进入完整岩层W2深度不小于设计深度,桩端基岩饱和抗压强度不小于6Mpa。
3、钢筋混凝土桩的质量控制应贯穿施工全过程,重点检查水泥用量、桩长、钢筋等。
4、全部桩身做无损检测。对质量有怀疑时应钻取岩芯鉴定,检查桩身强度。
5、进行单桩承载力试验,满足设计要求方可填筑上部路堤。
第十一节 钢筋混凝土桩板结构
一、施工准备
1、根据选用机械类型及参数,进行现场工艺试验,确定钻孔施工参数。
2、现场准确 施放桩位。
二、施工顺序
钻孔机就位、钻孔、验孔、钻孔机械移位、制作安放钢筋笼、连续灌注桩身混凝土。
完成全部桩身混凝土并检验合格后,在桩顶平面灌注10cm厚C25混凝土垫层,在垫层上制作承台钢筋、立模、灌注混凝土板。
三、施工注意事项
1、桩板结构施工位置在路基基床底层顶面,施工时间应安排在路基基床底层施工完成,并自然沉降6个月以上。
2、钢筋混凝土桩采用旋挖钻孔法施工,在较坚硬的岩层里可改用冲击钻,严禁水钻。钻孔时起落钻头速度要均匀,防止碰撞孔壁。
3、钻孔完成后应尽快灌注混凝土,防止土体变形造成缩孔、桩身及板混凝土应分别连续灌注,不得中途停顿。
4、施工中应保持桩身竖直,垂直偏差不大于1%,桩位水平偏差不大于5cm。
5、施工用水应符合规范要求,地表水、地下水、应取样检验侵蚀性,采取相应措施。
6、灌注承台板时,注意预埋与轨道板之间的连接钢筋。
四、质量控制
1、桩端进入完整岩层W2深度不小于设计深度,桩端基岩饱和抗压强度不小于6Mpa。
2、钢筋混凝土桩的质量控制应贯穿施工全过程,重点检查水泥用量、桩长、钢筋等。
3、全部桩身做无损检测。对质量有怀疑时应钻取岩芯鉴定检查桩身强度。
4、进行单桩承载力试验,满足设计要求后方可施工承台混凝土板。
第十二节 洞穴处理
一、施工准备
1、施工前应根据勘测设计资料,对施工地段进行地质核查。
2、疏排地表水,防止地表水下渗。当设计有特殊要求时,按设计要求办理。
3、洞穴处理所用的材料应符合设计要求。
二、洞穴的一般处理方法
1、清除浅溶洞内淤泥及松软沉积物。铲除表面溶蚀部分,将溶壁倾斜面台阶处理。
2、用片石及水泥土组成的混合料回填密实。
3、压浆加固处理
①按设计要求备置水泥砂浆。
②通过试验确定注浆孔深度、孔距、及注浆压力等有关技术参数。
③按设计间距(梅花形布置),用地质钻成孔。
④按设计要求预留一定数量的检查孔,严格施工质量控制和检验。
⑤利用注浆孔进一步探明地质情况,当岩溶的范围和深度与设计不符时,应及时与有关单位反映。
4、应按设计要求及时做好排水沟,严禁堵塞泉眼,防止地下水从路基下冒出,浸泡路基。
5、路基面上的溶洞,应采用片石混凝土或钢筋混凝土封闭。封闭厚度不小于0.5m,顶面与路基面齐平,搭盖洞口0.1m以上。
墓穴、地窖、枯井等人为洞穴,应先清除覆盖层和洞内淤积物,采用水泥土或是灰土回填夯实,石质洞穴则用片石混凝土或钢筋混凝土回填,并视具体情况压浆处理。
第四章 路 堤
第一节 客运专线路堤断面
客运专线路堤断面自上而下分为基床表层、基床底层、路堤本体层和基底处理层。
客运专线采用无碴轨道,路堤断面形状为梯形,路堤顶宽13.6m,线间距5.0m,基床表层与轨道结构混凝土支承层总厚不小于0.7m,基床表层采用0.4m厚的级配碎石,在轨道板基础外设5cm厚的沥青混凝土防水层。基床底层厚度2.3m,均采用A、B组填料或改良土填筑。
采用细粒土、易风化软块石及改良土做填料时,路堤填筑高度不宜超过8m,边坡坡度为1:1.5,当超过8m时,在8m处设有2m宽的平台,平台以下边坡坡度放缓到1:1.75,并按特殊设计施工。
采用碎石土、卵石土、粗粒土做填料时,路堤高度填筑不宜超过12m,边坡坡度为1:1.5,当超过12m时,在12m处设有2m宽的平台,平台以下边坡坡度放缓到1:1.75,并按特殊设计施工。
长期受水浸泡的路堤,边坡坡度放缓一级。并按特殊设计施工。
第二节 填 料
路堤本体施工必须在基底处理完毕,经检验合格后开始填筑。
一、路堤本体填料的确定
1、路堤本体填料应选用A、B组填料和C组碎石类、砾石类填料。
2、当选用C组细粒土填料时,应根据填料的性质进行改良。
3、当选用硬质岩石及不易风化的软质岩石的碎石时,应级配较好,块石粒径不大于15cm。
二、基床底层填料的确定
1、基床底层应首选选择A、B组填料,其次采用改良土。
2、块石类作为基床底层填料时,应级配良好,粒径不大于10cm。
三、基床表层填料的确定
1、基床表层填料应采用级配碎石、级配砂砾石和沥青混凝土。
2、采用级配碎石时,碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》的有关规定。
3、采用级配砂砾石时,粒径、级配应符合有关规定(见《客运专线铁路路基工程施工技术指南》表5.3.2)。级配曲线应圆顺,某种粒径的颗粒不应过多或过少。细长及扁平颗粒含量不大于20%,黏土团及有机物含量不大于2%。粒径小于0.5mm细集料的液限应小于25%,其塑性指数应小于6。
4、基床表层填料材质、级配必须经室内及现场试验,压实标准满足设计要求后,方可正式填筑。
四、施工控制
1、施工前应对设计取土场的填料进行核对确认。
2、施工过程中应对进场填料进行抽检,当实际使用的填料不符合要求时,应及时纠正。
3、采用改良土时,应严格控制含水量和掺和料配合比,通过试验段填筑,检查验证配合比后方可大面积填筑。
第三节 路堤本体填筑
一、工前准备
1、施工前,应做好土石方调配方案。取土场应根据设计要求和施工地段土石方调配计划,结合路基排水和当地土地利用、环保规划合理布置,不得随意乱挖乱取。
2、正式开工前,应选择地质条件、断面形式均具有一定代表性的试验段,试验地段长度不应小于120m。
3、应提前进行现场填筑压实工艺性试验,确定不同压实机具、不同填料施工含水率的控制范围、松铺厚度、压实遍数、最佳机械配套和施工组织,为大面积展开施工提供依据、积累经验。宜选用重型振动压路机作为压实机具。
二、路堤本体填筑
1、路堤本体填筑应按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工,每个区段的长度应根据机械的能力、数量而定,一般在200m以上或以结构物为界。各区段和流程内严禁几种作业交叉进行。
2、应按横断面全宽、纵向分层填筑。当原地面不平时,应从最低处开始填筑。路基边坡两侧超填宽度不宜小于50cm,竣工时刷破整平。
3、分层厚度应根据压实机具的能力、填料种类、压实密度等通过现场工艺试验确定。采用碎石类土填筑时,分层最大压实厚度不应大于40cm;采用砂砾类土、改良后的细粒土填筑时,分层最大厚度不应大于30cm。分层填筑的最小厚度不宜小于10cm。
4、不同性质的填料应分别填筑,不得混填。每一水平层的全宽应用同一种填料填筑,每种填料的层的累积总厚度不宜小于50cm,当上下相邻两层使用不同种类及粒径条件的填料时,其粒径应符合D15/d85≤4(两层渗水土之间)或D15≤0.5mm(渗水土与非渗水土之间)的要求。否则,两层之间应铺设隔离作用的土工合成材料。
5、填料摊铺应使用推土机初平,再用平地机平整,填层表面应无明显的局部凹凸,并应向两侧预留4%左右的排水横坡。
6、用改良细粒土或含细粒土成分较多的粗粒土填筑路堤时,必须严格地将含水量控制在工艺试验确定的施工含水率允许范围内。填料含水率较低时应采用洒水措施,加水量应通过计算确定,可在取土场提前洒水闷湿亦可在现场洒水后搅拌。含水率过大时,宜采用取土场挖沟降水和推土机松土器翻松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。
7、压实顺序应先两侧后中间,先静压后弱振、再强振的的操作程序进行碾压。各种压路机的最大速度不宜超过4Km/h。各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不小于2m,左右搭接重叠不小于40cm,上下两层填筑接头位置应错开3m以上。
三、施工质量控制
1、施工中应检查核对填料的试验与实际使用情况,当实际使用的填料发生变化时,应另取样做土工试验鉴定。
2、在每一层的填筑过程中,应确认填料质量、含水量、铺土厚度、填料表面平整度符合设计和有关规定后再进行碾压。
3、填筑高度小于基床厚度的路堤基底,应按基底处理具体要求和方法处理,并满足质量标准。
4、路基本体的填筑质量应满足验标。
5、路堤本体顶面外形尺寸允许误差为:
①中线至边缘距离:±50mm
②宽度: 不小于设计
③表面横坡: ±0.5%
④平整度: 不大于15mm
第四节 路堤基床底层填筑
一、工艺试验
基床底层填筑前应根据所选机械和计划使用的填料种类进行现场填筑压实工艺试验。试验段长度不宜小于120m。
二、施工方法
1、基床底层填筑应按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工,每个区段的长度应根据机械的能力、数量而定,一般在200m以上或以结构物为界。各区段和流程内严禁交叉作业。
2、应按横断面全宽、纵向分层填筑。路基边坡两侧超填宽度不宜小于50cm,竣工时刷破整平。
3、分层厚度应根据压实机具的能力、填料种类、压实密度等通过现场工艺试验确定。采用碎石类土填筑时,分层最大压实厚度不应大于35cm;采用砂砾类土、改良后的细粒土填筑时,分层最大厚度不应大于30cm。分层填筑的最小厚度不宜小于10cm。
4、不同性质的填料应分别填筑,不得混填。每一水平层的全宽应用同一种填料填筑,每种填料的层的累积总厚度不宜小于50cm,当上下相邻两层使用不同种类及粒径条件的填料时,其粒径应符合D15/d85≤4(两层渗水土之间)或D15≤0.5mm(渗水土与非渗水土之间)的要求。否则,两层之间应铺设隔离作用的土工合成材料。
5、填料摊铺应使用推土机初平,再用平地机平整,填层表面应无明显的局部凹凸,并应向两侧预留4%左右的排水横坡。
6、用改良细粒土或含细粒土成分较多的粗粒土填筑路堤时,必须严格地将含水量控制在工艺试验确定的施工含水率允许范围内。填料含水率较低时应采用洒水措施,加水量应通过计算确定,可在取土场提前洒水闷湿亦可在现场洒水后搅拌。含水率过大时,宜采用取土场挖沟降水和推土机松土器翻松晾晒相结合的方法,或将填料运至路堤摊铺晾晒。
7、压实顺序应先两侧后中间,先静压后弱振、再强振的的操作程序进行碾压。各种压路机的最大速度不宜超过4Km/h。各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不小于2m,左右搭接重叠不小于40cm,上下两层填筑接头位置应错开3m以上。
三、施工控制
1、施工中应随时检查核对填料的试验与实际使用情况,当实际使用的填料发生变化时,应另取样做土工试验鉴定。
2、在每一层的填筑过程中,应确认填料质量、含水量、铺土厚度、填料表面平整度符合设计和有关规定后,再进行碾压。
3、已填筑好的基床底层应车辆通行。
4、基床底层的压实质量,采用地基系数K30、动态变形模量Evd、压实系数K(或孔隙率n)三项指标控制。
5、基床底层外形尺寸允许误差为:
①中线至边缘距离:+50mm,-0mm
②宽度: 不小于设计
③表面横坡: ±0.5%
④平整度: 不大于15mm
⑤厚度: ±30mm
第五节 路堤基床表层填筑
客运专线路堤基床表层分为有碴轨道和无碴轨道两种类型。有碴轨道结构形式是级配碎石(或级配砂砾石)、沥青混凝土防水层。无碴轨道结构形式是级配碎石(或级配砂砾石)支承层、无碴轨道板及轨道基础板外侧沥青混凝土防水层。
一、施工准备
1、施工前应备好级配碎石或级配砂砾石材料。
2、级配碎石或级配砂砾石必须采用场拌。
3、各种粒径的集料应分别堆放。
4、基床表层施工前,应认真检查路基本体和基床底层几何尺寸、标高、压实标准、工后沉降等指标是否满足设计和验标,否则不得进行基床表层的施工。
5、大面积施工前,应根据填料,拌合、摊铺、压实等机械进行工艺性试验,确定填料级配、施工含水率、松铺厚度、碾压遍数、机械配套、施工组织。试验段长度不宜小于120m。
二、基床表层级配碎石(级配砂砾石)填筑
1、基床表层的填筑应按验收基床底层、搅拌运输、摊铺碾压、检测修整“四区段”和拌合、运输、摊铺、碾压、检测试验、修整养护“六流程”的施工工艺组织施工。摊铺碾压的长度应根据机械的能力和数量确定,各区段内严禁交叉作业。
2、基床表层级配碎石的应分层填筑,分层压实厚度不大于30cm,但也不宜小于15cm。
3、级配碎石可采用摊铺机或平地机摊铺,每层摊铺厚度严格按工艺试验确定的参数控制。用平地机摊铺时,必须用方格网控制填料量;用摊铺机时,应配置相应数量的运输车辆。摊铺后应检查有无填料离析现象,人工及时协助消除离析现象。
4、摊铺整平后,应趁填料表面湿润立即碾压。如发现填料表面水分蒸发过多明显干燥缺水时,应在其表面适量洒水后再行碾压。当采用平地机摊铺填料时 ,应先用压路机快速静压一遍,用平地机整平后在行正式碾压。
5、碾压时应掌握“先静压、后振动、先弱振、后强振、先两侧、后中间”的原则。纵向重叠宽度不小于40cm,各区段交接处纵向重叠碾压长度不小于2m,上下两层接茬处应错开不小于3m。
6、横向施工接缝处,应将旧填料翻挖并与新填料充分混合均匀后在行碾压,并注意调整含水量。延纵向不得留施工接缝。
7、碾压后的基床表面质量应满足设计要求。局部不平处应不平并压实。
8、已完成的基床表层应设法保护,严禁车辆通行,防止表面扰动破坏。施工机械也不得在已完成或正在碾压的地段调头和紧急制动。
三、路堤表层级配碎石施工控制
1、级配碎石和级配砂砾石混合料必须满足设计要求和质量标准。
2、施工过程中,应随时在拌合场和施工现场取具有代表性的样品进行试验。
3、基床表层压实标准,采用地基系数K30≥190Mpa/m、动态变形模量Evd≥55Mpa和孔隙率n≤18%三项指标控制。
4、基床表层外形尺寸允许误差为:
①中线高程: ±10mm
②路肩高程 ±10mm
③中线至路肩距离 +20mm -0mm
④宽度 不小于设计
⑤横坡 ±0.5%
⑥平整度 不大于10mm
⑦厚度 -20mm
第六节 路堤边坡
为了保证路堤边坡的压实密度和路堤整体稳定,路堤边坡应采用专用边坡压实机械施工,或采用加宽超填法施工。
1、采用加宽超填法施工时,超填宽度不宜小于50cm。
2、路堤施工时填筑面应平整,并根据现场情况设置临时截、排水设施。
3、路堤宜采用机械人工配合刷坡,刷坡时根据路肩线用坡度尺控制坡度。路堤边坡应密实、稳固、平顺。
4、路堤边坡外形尺寸允许偏差为:
①边坡坡率 不陡于设计3%
②变坡点位置 ±200mm
③平台位置 ±100mm
④平台宽度 ±50mm
第七节 路基沉降观测
一、路基沉降观测的意义
客运专线路堤的工后沉降是施工控制的关键。
客运专线路基设计采取的一系列措施,均是为了提供高平顺、均匀、稳定的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节,是轨道变形的主要来源。路基在多次重复荷载作用下所产生的累积永久下沉(工后沉降),将造成轨道的不平顺,同时其刚度对轨面的弹性变形也起关键性的作用,因而对列车的高速运行有重要影响。高速行车对轨道有严格的要求,因此,变形问题成为客运专线设计、施工的主要控制因素,是工程成败的关键。
就路基而言,以往路基设计主要是用强度控制,客运专线则是用刚度(变形)控制。对于无碴轨道而言,建成后无法调整轨道标高,所以,控制工后沉降问题就更为突出。
路基的工后沉降由两大部分组成,一是地基的下沉,二是路堤本身的沉降。目前的对策是采取相应的工程措施,进行地基处理、选择优质填料、控制填筑压实质量、推迟铺轨时间、加强沉降观测等。
工后沉降观测,是判断铺轨条件的手段,因此,路基沉降观测,应视为客运专线路基施工的一个重要工序或环节。
二、路基沉降观测的方法和要求
1、路基工程施工应按设计要求进行地基沉降、测向位移的动态观测。观测桩必须置于不受施工影响的稳定地基内,并定期进行符合校正。观测装置的埋设位置应符合设计要求,且埋设稳定。施工中要保护好观测桩和观测装置。
2、沉降观测应采用二等几何水准测量。
3、边桩和沉降在施工期内每天观测一次,在沉降量突变的情况下,每天观测2~3次。
当两次填筑间隔时间较长时,每3天至少观测一次。
路堤经分层填筑达到预压高程后,在预压期的前2~3个月内,每5天观测一次,一直观测到预压期末。
预压期后每三个月观测一次直至移交,当沉降速率变化大时,应加大观测频率。
4、在填筑过程中,应根据观测结果绘制“填高-时间-沉降量”关系曲线图,分析土体的测向位移值及其发展趋势,判断地基的稳定性。
5、当路堤中线地面沉降速率每昼夜大于10mm时,或坡脚水平位移每昼夜大于5mm时,应立即停止填筑,待观测值恢复到限值以内再进行填筑。
6、路堤填筑至基床底层与表层分界设计高程后,应按设计要求在路肩设置观测桩,与边桩和沉降同步进行观测,通过测量路肩观测桩的高程变化,确定路基面的沉降量。
7、沉降观测资料应及时整理、汇总、分析,并提供给相关单位作为工后沉降的评估依据。当沉降评估达不到要求时,不得进行路基表层级配碎石施工。
8、竣工验交时,沉降观测设施及观测资料应同时移交给接管单位。
第八节 雨季施工
在常年多雨或雨季较长的地区,雨水对路基施工产生很大影响,暴雨易造成水土流失、坡面损坏;连续性小雨使绝大部分水分被土吸收,造成地面泥泞溜滑、土壤含水率超过夯实要求的最佳含水量,对施工影响最大。因此,受雨季影响较大的地区,路基施工前,必须考虑雨季的不利影响,做出相应的安排。
一、掌握施工地域降雨情况
1、通过当地气象部门调查历年降雨量及年内分布情况,掌握雨季规律。
2、与当地气象部门建立联系,及时获取短期3天天气预报和雨量分析预报。
3、利用互联网查询24、48小时天气预报。将获取的降雨预报情况及时通知施工现场,做好防雨、防洪准备,避免造成损失。
二、合理安排雨季施工
1、雨季施工路段,应在雨季前做好涵洞、截水、防洪、排水设施,正在填筑的路段必要时应采取覆盖措施。
2、严禁在中雨和连绵雨天填筑非渗水土路堤。
3、不宜安排在雨季施工的项目
①洼地路堤及地下水位较高地段的路堤;
②土质路基的高填深挖;
③非渗水土路堑开挖;
④堆积体开挖;
4、可以安排在雨季施工的项目
①路基石方的填挖;
②砂夹石、土夹石或砂土类路基的填挖;
③填挖高差较小,运输距离较短的土质路堑。
三、雨季施工中的工序安排
为了保证工程质量,在路基施工中,根据雨水情况,应对部分工程项目或工序加以合理安排。如路基边沟、天沟、排水沟、取土坑排水、弃土堆及挡土埝整理等应在雨季前完成。雨季施工地段,应先完成涵洞,并做好防水、防洪、排水工作。当路基为土质或含有软弱夹层的岩石时,天沟侧沟应及时铺砌或采取其它防渗措施,保持边坡稳定,起到排水防洪作用。由于雨季施工要增加一些施工项目和工序,如临时性排水、雨天后的地面疏干、机械施工铲除表面湿土、运土道路的的整理,防洪防险的瞭望观察等都应预先列入计划并做好实施安排。
1、雨季路堤填筑时,每一压实层预留2~4%的排水横坡,路堤边坡应保持平顺,每次作业收工前必须将铺填的松土碾压完毕。
2、雨季施工应根据压实机械的性能和数量,合理安排工作面轮流作业,快速施工,不宜全面展开。
3、雨后路基面必须晾晒、刮除表面湿土、重新碾压并经抽检合格后,才能继续恢复正常施工。
4、雨季路基施工,应严格控制填料的含水量。
5、雨季路基施工,更应控制好路基本体、基床底层、基床表层的地下排水系统的施工质量,保持排水通畅。
第五章 路堑施工
路堑工程包括所有路堑内需挖除的土石方作业,及各种挡护、防护和排水工程。
第一节 客运专线路堑断面
路堑断面图一般包括:线路中线、里程、桩号、路基面宽度、路肩标高、路拱形式、原地面标高和地面线、地质情况、开挖深度、开挖断面积、边坡坡率、边坡防护形式、平台、天沟、侧沟及站后附属如通信、信号、电力电缆槽,接触网柱、声屏障基础、地下排水系统等具体内容。
设计部门会根据地形变化情况,每隔20m左右绘制出路堑横断面图、施工前应认真读图、了解设计意图、在图纸审核、现场核对无误的情况下,严格按图施工。
第二节 土方路堑开挖
一、土方路堑工地布置原则
1、尽可能增加开挖工作面和运输线,掌握高挖高弃、低挖低弃的原则。
2、充分利用地势高差,加快装车进度,节省装车能量。
3、应优先按机械化施工进行工地布置。
4、运输线一般应布置重车下坡,以利于车辆的运行和路堑开挖阶段渗水或雨水的顺排除。
二、路堑的开挖方式
路堑开挖的常用方式大致有:纵向借台分层开挖、纵向分段开挖、分层拉槽开挖、路侧弃土横向开挖、傍山挖堑填堤法等。
1、纵向错台分层开挖
路堑深度在10m以上,宜从上到下分层依次开挖。当上层土方数量过大,可沿等高线顺两侧边坡设开挖工作面,挖除上台阶土方。待上台阶开挖到一定程度,不影响下台阶施工安全时,即可进行下台阶开挖作业。
开挖高度在10m以内的临时性挖方边坡坡度,应考虑土质和稳定性和施工安全,可参照下表:
| 土质类别 | 参考边坡坡度 | |
| 砂土(不含细砂、粉砂) | 1:1.25~1:1.5 | |
| 粘土 | 坚硬粘土 | 1:0.75~1:1 |
| 硬塑粘土 | 1:1~1:1.25 | |
| 碎石土 | 充填坚硬、硬塑粘性土 | 1:0.5~1:1 |
| 充填砂土 | 1:1~1:1.5 | |
路堑出口应结合两端路堤填筑施工,尽早将整个路基拉通,方便土方调运。
2、纵向分段开挖
路堑过长,远距较远,采用分层开挖不能满足工期时,可用分段开挖与分层开挖相结合的方法,具体施工又可分以下几种情况:
(1)、当傍山路堑一侧堑壁不厚,可在适当位置(选择一处或几处)将堑壁挖穿(俗称马口),这样可将长路堑分成若干段,增加开挖工作面和出土线路。分段长以不小于8~10倍堑高为宜。
(2)、增加马口出土工程量较大时,宜采用暗挖横洞的方法。亦可采用表层挖马口,底层挖横洞的方法。
三、施工注意事项
1、路堑施工应避免超欠挖,不论采用何种开挖方式,均应保证施工中和竣工后的排水通畅,堑内不积水。
2、对堑顶附近的水田、水塘、泥泽等应在施工前进行调查,对路堑边坡稳定有影响的应先行妥善处理。
3、路堑施工前,必须先做好天沟、防止地表雨水的侵入和渗入。
4、滑坡地段施工前应有防治技术措施并已实施,避免雨季施工,并作好防排水工程设施,采用分段开挖,分层支护的方法,不得破坏上侧的天然植被和排水系统。
5、开挖过程自上而下进行,严禁掏底开挖,以策安全。
6、在南方多雨地区开挖土质路堑,边坡应预留一定厚度的保护层(20cm左右),在施作边坡防护前刷除,刷除土方应与侧沟土方一并纵向运出。防止路堑坡面及早暴露被暴雨冲出“鸡爪沟”。
第三节 石质(硬土)路堑开挖
一、工地布置原则
1、尽可能增加开挖工作面和运输通道,宜采用高挖高弃,低挖低弃。
2、充分利用地势高差,节省装车能源。
3、应以钻爆法为主,进行综合机械化作业。
4、布置重车下坡运输线路,以便减少能耗和排水通畅。
二、石质路堑的开挖方式
石质路堑开挖可采用:纵向错台分层法,纵向分段法,分层挖槽法等。
天然石质路堑自上而下可分为:土质覆层,严重风化层,轻微风化层,未风化层等,开挖时,应掌握竖向分层,以便采用不同的方法和机械设备。
1、土质覆盖层开挖
地质覆盖层应按土质开挖方法施工。
2、严重风化层开挖
严重风化的石质,岩石结构松散,强度低,一般可采用勾土器勾松或浅孔爆破松动后,配合机械挖除。
3、轻微风化层开挖
轻微风化的岩层,岩层结构较完整,有一定的强度,需采用爆破,靠近堑坡处采用浅孔光面爆破方法挖除。爆出的岩块,试其强度,可用于路堤边坡防护,抛填片石、桥涵附属工程和排水系统的修建,应合理利用。小块宜可作为填石路堤原料,或粉碎后作为级配碎石原料使用。
4、未风化层开挖
未风化的岩层,结构完整坚固,石质强度高,可采用浅孔爆破、深孔爆破、并兼用微差、光面、预裂等爆破技术开挖。未风化的岩石,是修建铁路圬工主体工程的优质材料,经取样试验合格后,可用于路基挡护结构,涵洞主体等圬工主体工程中,还可破碎后用于主体混凝土工程,应考虑充分合理利用。若仅作为弃方或填石路堤,可用于边坡码砌。
三、石质路堑施工注意事项
1、开挖后,当发现土石分界位置与设计不符时,应及时提出变更申请,尽早完善变更手续。
2、采用爆破工艺施工,应严格遵守《爆破安全规则》,严禁违章作业。要加强人员的安全教育,操作人员须持证上岗,对周围村庄、居民,过往车辆等要有安全保护(预防)措施。
3、爆破施工应以小型,松动爆破为主,不得过量装药,不得影响周围环境及路堑边坡,山体稳定。
4、爆堆的位置,高度应符合爆破任务的要求,爆破后的岩块块度适于装运和利用。
5、最后钻爆路基面一层岩石时,应沿路面标高控制打眼深度,或打平眼,控制用药量,进行光面爆破。
6、路堑路基面应平顺,肩棱整齐,路拱坡面合度;爆破局部损坏的路肩以浆砌石修补平整。
7、路堑坡面应平顺,无明显的局部高低差,凸悬危石,浮石等应及时清除,出现坑穴,凹槽应及时用M7.5浆砌片石嵌补平整。
8、施工前堑顶有裂隙等情况,应及时与设计取得联系,采取措施处理后,再开挖路堑。
第四节 路堑基床
路堑基床可分为土质基床和石质基床,土质和风化严重的岩层基床宜进行必要的处理,完整未风化的岩层基底不需特殊处理。
路堑施工接近堑底时,应鉴别核对土石,按设计断面测量放样。
路堑路基基床底面强度不足者,应按设计要求进行相应加固。
根据设计交底:当土质不符时,应及时与设计部门联系,进行变更设计,按变更后的具体要求加固处理。
一、硬质岩石路堑
不易风化硬质岩石基床,应将表面向两侧4%的排水坡,做到表面平顺,肩棱整齐,对凸凹不平处用不小于C25混凝土补齐。
二、软质路堑
1、强风化硬质岩石、软质岩石及土质路堑基床表层应换填级配碎石,并符合以下规定:
①压实质量为:K30≥190(Mpa/m2),Evd≥55(Mpa/m2),n<18%。
②施工工艺应满足路堤基床表层填筑要求。
2、基床底层表面应做成向两侧4%的排水坡,施工时,其上应保留10~20cm厚的原土保护层,待基床表层施工时再挖除,同时应尽量避免机械对基床底层原地层的扰动破坏。
3、当基床范围内有Ps<1.5Mpa或σ0<0.18Mpa的土层时,应进行土质改良或加固处理。
4、土质路堑地基土质不符合填料要求时,应按设计要求进行换填。
5、路基附属工程及站后附属工程均应虽路堑同步安排施工,及时完善挡护、边坡防护、排水系统,保证路堑边坡的稳定;明确施工工序,减小互相干扰。
第五节 路堑弃方
路堑弃土应优先考虑路堤填筑的需要,若不满足路基填料要求或远运不经济情况下,才考虑弃方,但应严格执行国家和各级制定的环保、水保的有关规定。弃方结束后,应及时安排弃土场四周的坡脚防护和弃土堆的植被绿化。
1、弃土堆位置与高度的确定应保证路堑边坡和自身的稳定。并考虑地形以及对附近建筑物、农田、水利、河道、交通的影响。
2、沿河岸或旁山路堑的弃土,不得弃入河道,挤压桥孔或涵洞出入口,以防止改变水流方向和加剧对河岸的冲刷。严禁贴近桥墩台处及向岩溶漏斗处和暗河口弃土。
3、在平缓地面,置于堑顶两侧的弃土堆应符合下列要求:
⑴、弃土堆应取不陡于土石内摩擦角的边坡坡度。
⑵、弃土堆内侧坡脚至堑顶距离,应根据路堑土质条件和边坡高度决定,一般为2~5m;堑坡较高、土质条件较差时,应取较大距离,对分期修建的复线或站场,弃土应考虑预留远期工程的位置。
⑶、弃土堆置于山坡上侧时,应连续堆填;置于山坡下侧时,应每隔适当距离留出缺口,宜选在低凹处,并保证堑顶地面水能顺利从缺口排出。
4、在地面横坡陡于1:5地段和弃土堆有滑动危险或有形成泥石流可能时,路堑上方侧不应设置弃土堆;特殊情况必需设置时,则弃土堆靠路堑边坡一侧应设稳定的挡土措施。
5、当路堑土质松软或在岩层倾向线路且倾角对边坡稳定不利的地段,不应在堑顶设置弃土堆;如需设置,应通过设计检算采取必要的加强边坡及山坡稳定措施。
7、在地面横坡陡于1:5的路堤边坡上或浸水的路堤边坡上,不应堆置弃土;必须堆置时,应采取加强边坡稳定的措施。
第六节 路堑施工注意事项
1、路堑施工前,应事先做好堑顶截排水(永临结合),并与原有排水系统相适应,排出的水不得危及建筑物地基、道路和农田,天沟应及时铺砌以确保路堑边坡稳定。
2、开挖并应检查堑顶坡面,发现危石、裂缝或其它不稳定因素,必须先行妥善处理。
3、遇以下情况应及时与设计单位联系,按规定办理变更设计:
⑴、设计边坡与基床、路基面土石类别、岩层构造与实际不符;
⑵、因自然灾害危及堑底或边坡稳定;
⑶、因采取新、特施工方法,需改变边坡坡率;
⑷、需增设(或改变)挡土、防护构筑物及加固排水设施时。
4、路堑开挖应自上而下,严禁掏底开挖。如坡脚出现超挖,应用浆砌圬工补齐或按设计坡率刷坡,消除超挖现象。
5、岩层走向,倾角不利于边坡稳定及施工安全的地段,应顺层开挖,不得挖断岩层,应采取减弱施工振动措施,在设有挡墙(上挡)的地段,应采取马口开挖并设置临时支护。
6、岩石堑坡出现超挖时,应及时用浆砌片石嵌补整齐。
7、合理使用土石方工程机械,定期维修保养,保证出勤率,施工中应尽量采用经济工作范围,夜间,雨季施工注意安全。
8、爆破人员必须经正式培训,持证上岗,爆破器材应妥善保管,防火、防爆、防盗;爆破操作须严格执行有关安全作业标准。
第六章 过 渡 段
为了减小轨道下基础刚度的差别,提高列车运行的平稳度,在路堤与桥台、路堤与横向结构物、路堤与路堑、路堑与隧道等连接路段,均应按设计要求施工过渡段。
第一节 过渡段的一般规定
1、应优先安排软土地基地段过渡段路堤的填筑施工。
2、过渡段的桥台、涵洞等建筑物的基坑应以混凝土回填或以碎石分层填筑,并用小型振动设备压实。回填安排在隐蔽工程验收合格后进行。
3、过渡段范围的路堤基底处理应按与路堤段方法相同。
4、过渡段级配碎石施工应符合路基基床表层级配碎石施工有关规定,分层填筑压实,每层压实厚度不大于30cm,最小压实厚度不小于15cm,具体的摊铺厚度及碾压遍数应按工艺试验确定的工艺参数进行控制。每压实层路拱面应符合设计要求,无积水现象。
5、过渡段填料应满足A、B组填料要求。
6、过渡段级配碎石应和相连段的A、B组填料填筑层、相邻路堤、桥涵锥体同步分层填筑、碾压施工。在填筑、碾压施工过程中,注意桥台、涵洞等结构物的保护。
7、路桥过渡段地基需采用CFG桩、桩网结构等加固处理时,宜先进行基底处理后再安排桥梁桩基施工。
第二节 路堤与桥台过渡段
1、填料和结构形式应满足设计要求。基床表层以下级配碎石及台后20m范围内基床表层的级配碎石中应按设计掺适量水泥。
2、施工时应与桥台锥体、相邻路堤同步填筑;台后2m以外采用大型机械碾压至基床表层质量标准;台后2m以内用小型振动机械碾压,填料松铺厚度不宜大于20cm,碾压遍数通过工艺试验确定。
3、宜在过渡段范围内布置3~4个沉降观测断面;软土地基地段的过渡段还应按设计要求进行软土地基表面沉降观测,测点应与相邻路堤软土地基沉降观测位置相协调;沉降观测装置埋设、观测精度、频率应符合相关规定。
第三节 路堤与横向结构物过渡段
1、填料和结构形式应满足设计要求;当横向结构物顶至轨底高度小于1.5m时,横向结构物顶面以上用级配碎石填筑,横向结构物顶面及两侧20m范围内路堤级配碎石应按设计掺适量水泥。
2、横向结构物两侧必须对称填筑,并与相邻路堤同步施工;横向结构物顶部填筑厚度不足1m时,不得直接用大型振动压实机械碾压;靠近结构物的部位应平行于横向结构物碾压,但使用大型压实机械碾压时,注意结构物保护;大型机械碾压不到的部位,应采取小型振动压实设备分层压实,填料松铺厚度不宜大于20cm,碾压遍数应通过工艺试验确定。
3、按设计要求和相关规定进行必要的沉降观测。
第四节 路堤与路堑过渡段
1、当路堤与路堑连接处为坚硬岩石时,在路堑侧应顺原地面纵向挖台阶,台阶高度0.6m左右,在台阶顶面设置横向排水盲沟,并在路堤侧设过渡段,填料和结构形式应满足设计要求。
2、当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质时,在路堑侧顺原地面延纵向挖台阶,台阶宽度1.2m,台阶高度0.6m,在台阶顶面设置横向排水盲沟,开挖后用相邻路堤同种填料同步填筑。
3、过渡段填筑前,应平整地基表面碾压密实;并应挖除交界面表层松土,按设计要求挖台阶。
4、按设计要求的填料与相邻路堤段同步填筑、碾压,碾压时应注意沿着横断面充分压实路堤路堑结合部;大型碾压设备碾压不到的部位,应采用小型振动压实设备分层压实,填料松铺厚度不宜大于20cm,碾压遍数应通过工艺试验确定。
5、按设计要求进行沉降观测。
第五节 路堑与隧道过渡段
1、土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与隧道连接部位,在路堑基床范围内应设置过渡段,采用采用渐变厚度的C25混凝土或掺入适量水泥的级配碎石填筑,长度不小于20m,当路堑长度短于20m时,按路堑实际长度设置,并于路堤路堑过渡段相连。
2、过渡段的混凝土厚度为0.7~2.0m,呈台阶状渐变,同时混凝土下方换填水泥稳定级配碎石,基底设置复合防排水板,两侧分别设置纵向排水盲沟地下水排向路基地段。
3、在过渡段以外20m范围内的基床表层级配碎石掺入5%水泥,厚度在5m范围内由0.7m渐变为0.4m。
4、硬质岩路堑与隧道连接处,隧道底板开挖基坑采用C15混凝土呈台阶状回填,回填面与路基面同高,可以不设过渡段。
第六节 桥隧间短路基过渡段
桥~桥、隧~隧、桥~隧之间长度小于150m地段路基,为使路基与桥隧刚度协调匹配,针对不同情况分别采取不同措施。
一、长度小于60米短路基段
当桥~桥、隧~隧、桥~隧之间路基长度小于60m时,设置刚性短路基。路堤地段,在基床范围内换填2.0m厚C25混凝土,下部采用水泥稳定级配碎石分层填筑。
1、对于软质岩石、强风化硬质岩石及土质路堑地段,基床范围内换填2.0m厚C25混凝土底板,下部采用水泥稳定级配碎石分层填筑,基底设置符合排水板,两侧分别设置纵向盲沟,地下水引排至桥台或路基段排出;
2、对于硬质岩石路堑地段,基床范围内换填0.7~2.0m厚C25混凝土。
二、长度60~150米短路基段
当桥~桥、隧~隧、桥~隧之间路基长度为60~150m时,设置刚性路基。
1、路堤地段及软质岩石、强风化硬质岩石、土质路堑地段,桥隧端20m范围内路基基床换填C25混凝土,厚度由2.0m呈台阶状渐变至0.7m,混凝土下方全部采用水泥稳定级配碎石分层填筑。基底设置复合防水板,两侧分别设置纵向盲沟,地下水排向路基地段。
2、硬质岩石及其余地段,基床表层换填C25混凝土,混凝土下方全部采用水泥稳定级配碎石分层填筑。压实标准同级配碎石基床表层。
第七节 不同形式过渡段连接
不同形式的过渡段,其纵向设置范围重叠或相距较近时,应按设计采取适当措施连通设置,施工时应引起注意。具体施工要求详见施工图及设计说明。
1、桥路过渡段与涵路过渡段连接;
2、桥路过渡段与路堤路堑过渡段;
3、涵路过渡段与路堤路堑过渡段;
4、隧路过渡段与路堑路堤过渡段。
第八章 站后附属工程
客运专线将电缆槽、接触网柱基础、声屏障基础、综合接地、信号电缆过轨管、防灾安全监控设备等称为站后附属工程。附属工程需在铺轨前全部完成。
路基面上的站后附属工程指电缆槽及手孔、接触网支柱基础、声屏障基础、预埋线管、综合接地、过轨钢管、防灾安全监控设备等,应与路基同步施工,在铺轨前完成。但不得因其施工而损坏、危及路基的稳定与安全。
第一节 电缆槽及手孔
1、通信信号电缆槽设置在路肩上,电力电缆槽设置在路堤坡脚和侧沟平台上。手孔在两侧电缆槽外并列设置在路肩上,安装手孔的位置部分路基相应加宽,并尽量避开声屏障立柱基础。
2、电缆槽及手孔均采用C25混凝土预制构件,电缆槽每50cm一节,通信手孔为单节,槽内及孔内均铺设中粗砂。与手孔相连的两节电缆槽在侧壁刷预留孔,便于电缆进出手孔。
3、电缆槽采取横向排水措施,在中间隔板和外侧隔板底部间隔2.0m设置泄水孔,手孔避开泄水孔位置。
4、电缆槽及手孔应按设计位置、形状、尺寸施工。安排在基床表层级配碎石填筑完毕并经观测满足沉降要求,并且接触网柱基础已施工完毕后,在两侧路肩上将接触网柱以外级配碎石全部用无水切割工艺切除;在基床底层上现浇C15混凝土底座,同时安装电缆槽及手孔,采用M7.5水泥砂浆连接成整体,电缆槽外的缝隙用M7.5水泥砂浆封闭;电缆槽外用浆砌片石砌筑护肩,预留泄水孔。
5、在预埋接地线位置,C15混凝土底座及电缆槽底部预留ф50mm综合接地孔,安装接地线后用M7.5水泥砂浆封闭。
6、电缆槽泄水孔用ф50mmPVC塑料管制作,为防止鼠害在外侧隔板泄水孔处设置钢丝网,预制混凝土时一并埋入。
7、电缆槽施工允许误差为:距线路中心位置±20mm,顶面标高±10mm。
第二节 接触网柱基础
1、接触网支柱基础应在基床表层级配碎石填到设计高程,经观测满足沉降要求后,在路肩上采用旋挖钻机(干钻)成孔。
2、制作安装钢筋笼、连续灌注混凝土基础;基础顶面预留与立柱螺栓连接的法兰盘。
3、施工应符合设计位置、深度,基坑全部用混凝土浇注回填密实,有渗水盲沟地段,应在接触网支柱基础达到一定强度后再施工渗水盲沟,接触网支柱基础和渗水盲沟施工后,要保证基床表层地面4%的排水坡。
4、基础周围的空隙用沥青砂浆封闭,其上铺设沥青混凝土防水层。
第三节 声屏障柱基础
深屏障立柱基础在基床表层级配碎石填到设计高程,经观测满足沉降要求后,砌筑浆砌片石护肩之前施工。采用旋挖钻机(干钻)成孔,灌注基础混凝土,基础顶面预留与立柱螺栓连接的法兰盘。基础周围的空隙用沥青砂浆封闭,其上铺设沥青混凝土防水层。
第四节 综合接地线
综合贯通地线位于电缆槽下方路基面以下1.0m处,在基床底层填筑时同时埋入,并根据通信、信号、电气化、电力、防灾安全监控等专业提供的具体位置分别预留接线线头。
第五节 信号电缆过轨钢管
1、通信信号及接触网过轨钢管在路基基床表层级配碎石中埋设,并与两侧预留的通信电缆槽道连通。在级配碎石铺设碾压后切槽安装,在用C15混凝土回填密实。
2、电力电缆的过轨钢管,路堤地段在填方基地铺设;路堑地段在基床底层换填层中铺设。
