鐵路施工組織設(shè)計(jì)中的路基工程施工方案和施工方法

路基工程施工方案

概況

xx鐵路擴(kuò)能改造工程設(shè)計(jì)正線長(zhǎng)度40.021km，其中路基長(zhǎng)度（含站場(chǎng)）為9.4982km，占正線長(zhǎng)度的23.68 %。

特殊路基工點(diǎn)類型有深路塹、高路堤、邊坡滑坡、順層、危巖落石等類型。

施工安排原則

開(kāi)工后，優(yōu)先安排橋臺(tái)、涵洞基礎(chǔ)和地基加固工程的施工，為路基本體填筑創(chuàng)造條件和爭(zhēng)取時(shí)間。

利用隧道棄砟填筑路堤的段落，與隧道同時(shí)安排施工；鄰近洞口段，為形成或擴(kuò)大洞口施工場(chǎng)地，優(yōu)先安排施工。

改良土場(chǎng)拌施工，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工場(chǎng)化、標(biāo)準(zhǔn)化施工生產(chǎn)。

建立路基工程施工地質(zhì)核查、試驗(yàn)檢測(cè)、路基沉降監(jiān)測(cè)、路塹高邊坡變形監(jiān)測(cè)的信息系統(tǒng)，實(shí)施"監(jiān)測(cè)—分析—調(diào)整"的信息化和動(dòng)態(tài)化管理。

施工方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料以及本工程施工技術(shù)特點(diǎn)，考慮到本工程工期緊，以及滿足工期要求，全標(biāo)段路基劃分為8個(gè)區(qū)段(xx隧道為單獨(dú)1個(gè)區(qū)段)，安排2個(gè)路基施工隊(duì)進(jìn)行路基平行施工。路基施工嚴(yán)格按確定的路基施工方向，多作業(yè)面同時(shí)開(kāi)工，平行作業(yè)。路基附屬工程緊跟配套，科學(xué)組織、精心施工，以機(jī)械施工為主，人力施工配合，確保按期完成路基工程,為下部施工打下基礎(chǔ)。

路堤

路基填筑施工前先進(jìn)行地表處理及地基加固處理。土質(zhì)地基地段，路基填筑前均進(jìn)行地基應(yīng)力條件分析。填筑前，先進(jìn)行填筑壓實(shí)試驗(yàn)，確定滿足壓實(shí)要求的各項(xiàng)工藝參數(shù)，再推廣到大面積施工。

路堤優(yōu)先安排高路堤盡早填筑，以保證其具有充足的沉降期，施工過(guò)程中與涵洞、路堤擋土墻相互配合，互相創(chuàng)造條件。路堤按照"三階段、四區(qū)段、八流程"的工藝組織施工。施工時(shí)采用水平分層填筑的方法，即按照橫斷面全寬分成水平層次，由最低處逐層向上鋪筑、整平、壓實(shí)。采用推土機(jī)配合裝載機(jī)或挖掘機(jī)裝料、自卸汽車運(yùn)輸、推土機(jī)配合平地機(jī)攤鋪、推土機(jī)粗平、灑水車灑水、平地機(jī)精平、自行式振動(dòng)壓路機(jī)碾壓成型、人工修整邊坡。

基床底層厚1.9m，路堤及非硬質(zhì)巖石路塹采用A、B組填料、改良土填筑?；驳讓硬捎脵C(jī)械化施工。施工前，根據(jù)使用的機(jī)械及計(jì)劃使用的填料，進(jìn)行壓實(shí)工藝試驗(yàn)。按"三階段、四區(qū)段、八流程"方法填筑施工。第一層采用后退法填筑?；舶礄M斷面全寬水平分層填筑壓實(shí)。分層填筑直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

鐵路基床表層采用0.6m厚級(jí)配碎填筑；硬質(zhì)巖全風(fēng)化層、軟質(zhì)巖、土質(zhì)路塹基床表層挖除換填0.5m厚A組填料+0.1m厚中粗砂?；脖韺酉氯珨嗝驿佋O(shè)一層復(fù)合土工膜。

硬質(zhì)巖路塹基床表層不再換填。路基面應(yīng)設(shè)4%人字排水坡，凹凸不平處應(yīng)以混凝土填平。

填筑施工前，選擇代表性區(qū)段進(jìn)行填筑壓實(shí)施工工藝試驗(yàn)，確定壓實(shí)施工工藝參數(shù)。

路塹開(kāi)挖

土方開(kāi)挖以機(jī)械施工為主，運(yùn)土距離較近時(shí)采用推土機(jī)作業(yè)，運(yùn)距較遠(yuǎn)則采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝車、自卸汽車運(yùn)輸。

路塹開(kāi)挖后根據(jù)土石方調(diào)配方案進(jìn)行調(diào)配。較平緩地段上的短淺路塹，采用不分層的全斷面開(kāi)挖方式；當(dāng)路塹中心高度大于5m時(shí)，采用分層逐層順坡開(kāi)挖或縱向臺(tái)階法開(kāi)挖方式。

路塹開(kāi)挖前，首先核對(duì)地質(zhì)資料，同時(shí)做好塹頂防排水設(shè)施。，臨時(shí)排水設(shè)施與永久性排水設(shè)施相結(jié)合，并與原排水系統(tǒng)順接。路塹開(kāi)挖過(guò)程中為保證雨水不沖刷邊坡，每側(cè)預(yù)留50cm待開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高或平臺(tái)位置時(shí)一次刷坡完成。刷坡保證邊坡坡度及平整度，對(duì)特殊部位做好邊坡防護(hù)工作。對(duì)影響邊坡穩(wěn)定的地面水和地下水及時(shí)采取措施引排，并在路塹的表面設(shè)置排水坡，以利排水。路塹開(kāi)挖前對(duì)坡頂、坡面的危石、裂縫等其它不穩(wěn)定情況進(jìn)行檢查，并根據(jù)情況采取措施妥善處理，保證施工安全。路塹開(kāi)挖時(shí)自上而下進(jìn)行，防止出現(xiàn)掏底開(kāi)挖。

土方調(diào)配與運(yùn)輸

本著"質(zhì)量合格、經(jīng)濟(jì)合理、少占耕地、保護(hù)環(huán)境"原則選定填料，做好土石方調(diào)配方案。沿線聯(lián)絡(luò)線等相關(guān)工程根據(jù)具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在滿足技術(shù)要求的條件下，采取就近取土方案。

利用土方20～70m以內(nèi)采用推土機(jī)推運(yùn)；借土及縱向調(diào)運(yùn)的土方取土采用挖掘機(jī)挖裝、推土機(jī)配合，自卸汽車運(yùn)輸。

過(guò)渡段

過(guò)渡段包括路基與隧道過(guò)渡段、路基與橋過(guò)渡段、路基與橫向結(jié)構(gòu)物過(guò)渡段及路堤與路塹過(guò)渡段等。過(guò)渡段路基采用級(jí)配碎石或A組填料，A組填料壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按準(zhǔn)按《路規(guī)》表6.2.2執(zhí)行。

填筑前要選擇試驗(yàn)段對(duì)級(jí)配碎石進(jìn)行攤鋪壓實(shí)試驗(yàn)，確定主要的工藝參數(shù)。

過(guò)渡段基床底層及以下路基分別采用推土機(jī)推料、平地機(jī)配合人工進(jìn)行整平，基床表層采用攤鋪機(jī)攤鋪。碾壓采用重型振動(dòng)壓路機(jī)配合小型壓路機(jī)和沖擊夯進(jìn)行壓實(shí)。采用小型機(jī)械的情況下填料虛鋪厚度不應(yīng)超過(guò)20cm，壓實(shí)遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)確定。小型手扶式振動(dòng)壓路機(jī)施工不能到位的地方，采用片石填充用平板振動(dòng)器振動(dòng)壓實(shí)。

不良地質(zhì)、特殊巖土路基

在不良地質(zhì)路基地段施工前，需加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)核對(duì)工作，必要時(shí)及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保工程處理措施合理有效。

巖溶地段路塹，施工開(kāi)挖后應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用物探與鉆探結(jié)合方法進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘，查明溶洞分布具體位置、充填情況、溶溝、溶槽等巖溶發(fā)育情況。對(duì)于位于基床厚度范圍內(nèi)的溶溝、溶槽，應(yīng)將突出的堅(jiān)硬巖石進(jìn)行清除，將堆積充填物挖除換填；基床厚度以下，視堆積物的巖性、強(qiáng)度等，采用挖除換填或采取注漿加固。對(duì)路塹邊坡的溶洞、溶溝、溶槽和溶蝕凹坑，挖除充填土、采用漿砌片石、混凝土嵌補(bǔ)或支頂?shù)却胧?br />

路堤基底下有覆蓋層的巖溶地段及溶洞埋藏較深的路塹地段采用注漿處理。巖溶地段的注漿加固處理貫徹"先探后灌，探灌結(jié)合"的原則，先進(jìn)行物探及部分鉆孔作為先導(dǎo)勘察孔，探明巖溶發(fā)育、分布情況，再進(jìn)行相應(yīng)處理。

巖溶地基處理完成后，采用物探、注水試驗(yàn)結(jié)合抽芯檢驗(yàn)加固效果。

浸水地段路基防護(hù)標(biāo)高以下采用水穩(wěn)性較好的填料及邊坡防護(hù)。

滑坡地段路基施工加強(qiáng)支擋與地表水疏排措施，綜合整治。

局部裸露巖山體及部分隧道進(jìn)出口分布危巖、落石，線路經(jīng)過(guò)區(qū)域可取清爆、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)或被動(dòng)加固防護(hù)。防護(hù)網(wǎng)隧道進(jìn)出口崩塌落石嚴(yán)重的，結(jié)合接長(zhǎng)明洞處理。

路基附屬

路基加固防護(hù)和支擋結(jié)構(gòu)工程、路基其它防排水工程與相關(guān)工程、路基附屬結(jié)構(gòu)物隨路基主體施工同步推進(jìn)。路基混凝土工程，采用自動(dòng)計(jì)量拌和站集中拌和供應(yīng)，漿砌工程砂漿采用機(jī)械拌和，路基附屬混凝土預(yù)制件分工區(qū)集中生產(chǎn)，附屬結(jié)構(gòu)鋼筋在預(yù)制廠集中加工制作，預(yù)應(yīng)力混凝土圓管、土工格柵、復(fù)合土工膜、變形監(jiān)測(cè)元器件等從大型生產(chǎn)廠統(tǒng)一采購(gòu)。

施工準(zhǔn)備

現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)

工程開(kāi)工前，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)文件核對(duì)。內(nèi)容主要包括地形地貌、填挖方數(shù)量、取棄土場(chǎng)位置、土方利用等。

分析土體的穩(wěn)定性

路基挖方地段要做好土體穩(wěn)定性分析，如土體結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、土的密實(shí)度、潮濕程度等，根據(jù)既有經(jīng)驗(yàn)復(fù)核設(shè)計(jì)邊坡是否滿足穩(wěn)定性要求。

制定施工方案

路堤填筑開(kāi)工前要熟悉設(shè)計(jì)文件和技術(shù)規(guī)范，復(fù)核設(shè)計(jì)圖紙，編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，制定施工方案。

布置并施工便道

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形確定機(jī)械進(jìn)出路線并修筑施工便道。便道修筑應(yīng)滿足施工機(jī)械使用的需要，尤其是運(yùn)輸車輛的需要。

測(cè)量放線

交接樁完成后，及時(shí)進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的貫通復(fù)測(cè)，并與相鄰合同段閉合，復(fù)測(cè)結(jié)果報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，依據(jù)復(fù)測(cè)合格的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工放樣。

施作排水系統(tǒng)

做好取土場(chǎng)排水設(shè)施，根據(jù)不同地形采用不同的排水方案，如排水溝、集水井等，以地表水不進(jìn)入取土場(chǎng)內(nèi)為原則。路塹地段開(kāi)挖前，首先按設(shè)計(jì)位置做好塹頂排水系統(tǒng)如截水溝、天溝，待排水系統(tǒng)完善后再行開(kāi)挖路塹部分。

路基試驗(yàn)

填料試驗(yàn)

對(duì)不同填料分別進(jìn)行土工試驗(yàn)和重型擊實(shí)試驗(yàn)，得出各類填料的顆粒分析、液塑限指標(biāo)、最大干密度、最佳含水量、膨脹率和膨脹量等，確定填料壓實(shí)控制指標(biāo)并報(bào)監(jiān)理工程師審批。

填料選擇

路堤填料滿足設(shè)計(jì)所要求的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，基床底層須采用A、B組填料，基床表層采用A組填料（砂類土除外），路堤與路塹過(guò)渡段、橋臺(tái)與路基過(guò)渡段、路堤與橫向結(jié)構(gòu)物（立交框構(gòu)、箱涵等）過(guò)渡采用A組填料或級(jí)配碎石填筑。

土工試驗(yàn)

施工前對(duì)于不同方法處理地段，取代表性土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，充分了解填土類的性質(zhì)、有關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)，提出滿足要求的一種或幾種試驗(yàn)參數(shù)，同時(shí)根據(jù)各類加固方法的特點(diǎn)擬定不同的工藝參數(shù)。路堤填筑前，對(duì)填料的顆粒分析試驗(yàn)、天然含水量、天然密度和顆粒比重試驗(yàn)和液塑限試驗(yàn)試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行土工試驗(yàn)，確保填料符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，保證施工質(zhì)量。滿足設(shè)計(jì)鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

填筑試驗(yàn)

試驗(yàn)段選擇

根據(jù)填料及壓實(shí)機(jī)具的不同各選擇全幅100～200m的路堤段進(jìn)行填筑工藝試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)確定最佳工藝參數(shù)，包括機(jī)械組合方式、松鋪厚度、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)含水量及檢驗(yàn)方法等，報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后作為控制指標(biāo)，全面指導(dǎo)施工。

攤鋪系數(shù)的試驗(yàn)確定

采用同點(diǎn)位測(cè)量方式，根據(jù)測(cè)出的攤鋪厚度和壓實(shí)厚度計(jì)算攤鋪系數(shù)。

碾壓層厚度試驗(yàn)

按照20cm、25cm、30cm三種壓實(shí)厚度進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),比較壓實(shí)效果，選擇有利于施工進(jìn)度、能達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的施工厚度。

攤鋪平整

采用推土機(jī)攤鋪初平，隨后用輕型振動(dòng)壓路機(jī)靜壓1遍，最后用平地機(jī)精平1～2遍，每一層做成向兩側(cè)4%橫坡以利排水。

含水量控制

填料碾壓前進(jìn)行含水量檢測(cè)，控制在最佳含水量±2%范圍內(nèi)。當(dāng)填料含水量較低時(shí)，采取灑水措施；當(dāng)填料含水量較高時(shí)，用鏵犁等機(jī)械進(jìn)行翻曬，局部含水量較大時(shí)可采用換填處理。

壓實(shí)方法試驗(yàn)

選擇相同厚度填筑層進(jìn)行碾壓工藝性試驗(yàn)，分別取得碾壓遍數(shù)與壓實(shí)系數(shù)Kh、K30值之間的關(guān)系，每完成1遍碾壓后，在同一檢測(cè)點(diǎn)位處進(jìn)行Kh、K30值的檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果繪制曲線圖，結(jié)合進(jìn)行不同壓路機(jī)碾壓效果試驗(yàn)，選擇合理的碾壓工藝與機(jī)械。碾壓時(shí)先靜壓后振壓，由弱振到強(qiáng)振，最后靜壓光面。振動(dòng)碾壓采用重型或超重型振動(dòng)壓路機(jī)，速度不大于5km/h，遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)確定。靜壓光面選用振動(dòng)或三輪壓路機(jī)。直線段由兩側(cè)向中間碾壓，平曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。

質(zhì)量檢測(cè)

壓實(shí)后及時(shí)進(jìn)行中線、標(biāo)高、寬度、壓實(shí)厚度、壓實(shí)度及力學(xué)指標(biāo)檢測(cè)。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用地基系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、壓實(shí)系數(shù)K、孔隙率n等指標(biāo)控制。此外，通過(guò)填筑試驗(yàn)，考核灌砂法、核子密度儀及K30平板荷載儀等檢測(cè)的相互關(guān)系，并得出灌砂法和核子密度儀之間的相關(guān)系數(shù)、檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)，為大面積施工提供一種快速有效的檢測(cè)手段，以便更加有效地做好質(zhì)量控制。

試驗(yàn)資料的分析和整理

根據(jù)測(cè)試資料，求得不同含水量下，碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度的關(guān)系，確定合理的施工控制含水量范圍；確定選用的碾壓設(shè)備壓實(shí)時(shí)，達(dá)到路堤本體、基床底層和基床表層要求壓實(shí)度的碾壓遍數(shù)。

一般地基處理

清除表層種植土，路堤底部填筑滲水性填料，采用重型機(jī)械振動(dòng)碾壓技術(shù)壓實(shí)至路堤本體壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；地表松土≯0.3m時(shí)，原地采用壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行填前壓實(shí)；松土厚＞0.3m時(shí)，采用翻挖、分層回填壓實(shí)。當(dāng)基底土密實(shí)且地面橫坡緩于1:10時(shí)清除草皮雜物，地面橫坡為1:10～1:5時(shí)，將原地表土翻挖壓實(shí)符合設(shè)計(jì)要求，地面橫坡陡于1:5時(shí)，自上而下挖臺(tái)階，臺(tái)階頂面作成4％的內(nèi)傾斜坡，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用推土機(jī)等大型機(jī)械輔以人工進(jìn)行施工。

特殊基底處理

墊層施工

本標(biāo)段墊層有填砂、填卵（礫）石、填石（片石）、填砂夾卵（礫）石，施工時(shí)挖除基底表面不合格土料，采用人工配合機(jī)械攤鋪墊層填料，并進(jìn)行重型碾壓。墊層施工：根據(jù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)選擇符合要求的墊層材料；將軟土挖除干凈，并將底部整平；墊層鋪設(shè)前，根據(jù)設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范對(duì)基底進(jìn)行驗(yàn)收，并通過(guò)監(jiān)理工程師簽認(rèn)；壓實(shí)時(shí)，注意不破壞基坑底面和側(cè)面土的強(qiáng)度。

水泥攪拌樁

施工工藝

水泥砂漿攪拌樁施工工藝見(jiàn)下圖。

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水 泥 砂 漿 攪 拌 樁 施 工 工 藝 框 圖

水泥砂漿攪拌樁施工程序見(jiàn)下圖。