路基工程施工工艺及方法
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路基工程施工工艺及方法
在填筑试验中,需要对填料的含水量进行控制,以保证压实效果和稳定性。
通过试验确定最佳的含水量控制范围,并在施工过程中进行严格的控制和监测。
三、路基施工
一)填筑施工
1.填筑前的准备工作
在填筑前,需要进行路基基床的整平和碾压,确保基床平整、坚实,以保证填料的压实效果和稳定性。
2.填筑过程中的控制
在填筑过程中,需要对填料的厚度、含水量、压实遍数等进行严格的控制和监测,以保证填料的压实效果和稳定性。
3.填筑后的整理
填筑完成后,需要进行摊铺平整和横坡控制,确保路基的平整度和排水性能。
二)边坡施工
在边坡施工中,需要根据设计要求进行边坡的开挖和支护,以及边坡的修整和加固,确保边坡的稳定性和安全性。
三)排水系统施工
在排水系统施工中,需要根据设计要求进行截水沟、天沟等排水设施的开挖和修建,以保证路基的排水性能和稳定性。
四)路基验收
在路基施工完成后,需要进行路基验收,检查路基的平整度、横坡、纵坡、压实效果、排水性能等指标是否符合设计要求和规范要求。
只有通过验收后,才能进行下一步的施工工作。
在填料碾压前,需要进行含水量检测,确保在最佳含水量范围内,即±2%。
如果填料含水量较低,需要采取洒水措施;如果含水量较高,可以使用铧犁等机械进行翻晒,对于局部含水量较大的地方,可以采用换填处理。
在压实方法试验中,选择相同厚度的填筑层进行碾压工艺性试验,绘制曲线图,结合不同压路机的效果试验,选择合理的碾压工艺与机械。
碾压时需要先进行静压,然后振压,最后进行静压光面。
振动碾压采用重型或超重型振动压路机,速度不大于5km/h,遍数根据试验确定。
静压光面选用振动或三轮
压路机。
直线段由两侧向中间碾压,平曲线段由内侧向外侧碾压。
在质量检测中,需要及时进行中线、标高、宽度、压实厚度、压实度及力学指标检测。
压实标准采用地基系数K30、动态变形模量Evd、压实系数K、孔隙率n等指标控制。
通过填
筑试验,考核灌砂法、核子密度仪及K30平板荷载仪等检测
的相互关系,并得出灌砂法和核子密度仪之间的相关系数、检测方法和标准,为大面积施工提供一种快速有效的检测手段,以便更加有效地做好质量控制。
根据测试资料,确定合理的施工控制含水量范围,以及选用的碾压设备压实时,达到路堤本体、基床底层和基床表层要求压实度的碾压遍数。
在一般地基处理中,对于地面横坡、纵坡缓于1:5的路段,可以直接填筑在天然地面上;对于地面横坡、纵坡陡于1:5的
路段,应挖台阶,台阶水平宽度不小于2.0m。
对于种植土地
段路基填筑前,应先清表0.3m,杂填土地段若为生活垃圾时,必须清除干净,若为建筑弃水泥块、碎砖头等,可打碎并碾压密实后,上面分层填筑合格路基填料。
对于低填及挖方路段,路床范围内无法满足填料及压实度要求时,应将上路床范围内(0.3m)翻挖,并掺入8%石灰,拌合均匀后碾压密实。
对于不良地基地段,可以采用旋喷桩复合地基加固,桩径0.6m,桩间距1.5~1.8m,按正方形布置,桩长4.0~18.5m,打入硬层0.5m。
在旋喷桩桩顶至地面之面的引孔部分空洞用中粗砂填充。
施工工艺与技术要求
施工工艺流程如下:
1.施工准备
2.测量放线
3.钻机就位
4.水泥浆液拌制
5.钻孔
6.过滤
7.接长钻杆
8.高压泵对浆液加压
9.钻孔结束
10.高压泵将浆液送往钻机
11.场地清理
12.旋喷
13.旋喷结束
14.移开钻机至下一桩位技术要求如下:
a.施工准备
在正式施工前,必须试钻,检查设备对地层的适应性,并核对地质资料,确定正式施工的技术参数。
b.测量放线
根据设计尺寸,在现场放样出需施工旋喷桩的轴线,并标出每根桩的中心位置。
c.钻机就位
根据施工放线,移动钻机至设计孔位使钻头对准旋喷桩设计中心,并作好试运转。
d.钻孔
射水试验后,即可开钻,当钻至桩底设计标高时停止射水。
e.浆液配制
配制浆液与钻孔同时进行,浆液配比选定后,通过过滤后流入泥浆桶备用。
f.旋喷
钻孔至桩底设计标高后,停止射水,由下而上进行旋喷,严格控制提升速度和旋喷速度。
g.拆卸钻杆
在旋喷过程中,当上面第一根钻杆完全提出地面后,停止压浆,迅速拆卸钻杆,然后继续压浆。
h.拔管及冲洗
喷到桩高后,立即拔出注浆管,用清水冲洗管路,移动钻机至下一桩位,重复上述作业。
i.废浆处理
废浆由导沟引向废浆池,待废浆池浆液存放2-3天,浆体
硬化后,统一用车运走。
质量控制措施
采用变参数喷射技术,根据实际情况对喷射参数进行调整,确保旋喷桩的稳定性和承载力。
同时,对每一根旋喷桩进行检测,确保质量符合要求。
为了确保旋喷桩的质量,需要根据钻孔时获得的孔位处地层情况,对不同深度或不同土层采用不同的技术参数。
由于天然地基的地质情况比较复杂,沿着深度变化大,有多种土层,其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。
因此,采用单一的技术参数来喷射长桩会导致旋喷桩直径不一,使承载力降低。
对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间,适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。
重复喷射可以增加土体破坏的有效长度,从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。
试验资料表明,在黏性土中复喷一次直径可增大38%,在砂性土中可增大50%。
因此,
在不改变喷射技术参数的条件下,对同一孔位作重复喷射是一种有效的方法。
冒浆处理是一种及时了解地层状况,判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性的方法。
通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察,可以判断是否出现异常情况。
当出现异常情况时,需要检查提升速度、旋摆喷速度、气、浆流量和压力等技术参数,并及时采取措施调整。
例如,压力骤然上升或压力过高流量偏低时,需要检查气浆软管,必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。
在施工中会出现种种故障造成注浆间断,为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层,影响固结体均匀性和整体性,必须进行搭接处理。
搭接长度不小于30cm。
另外,分序喷射也是一种有效的方法,可以在注浆间断时进行,以保证固结体的均匀性和整体性。
在高压喷射注浆施工中,有效喷射范围内的地基土会因扰动而强度降低。
为防止窜孔破坏已喷射注浆固结体,应分序隔孔施工,相邻孔喷射作业间隔时间不得小于2-5天。
如果发现窜孔现象,应用沙袋堵塞窜孔冒浆出口。
旋喷施工在终喷后,由于空气排出和水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用,水泥土混合浆液在凝固过程中会出现不同程度的收缩,最终固结体顶部将出现一个凹穴。
为消除凹穴,可采取超高喷射注浆方法,即在喷射注浆的顶面,其超高量应大于收缩高度;或在浆液凝固前回灌冒浆捣实。
为保证施工安全,应采取以下措施:设置过滤网并经常清理,防止喷嘴或管路堵塞;检查阀芯、阀座、活塞等零件,及时更换;检查吸浆管道是否畅通,避免空气吸入;设专职安全员和电器系统专人负责,定期检修设备;施工人员必须戴安全帽,进行专项交底。
路堤填筑施工时,基床采用A、B组填料,基床以下采用A、B、C组填料。
在基底处理完成并经过检测合格后,采用全断面水平分层填筑的方法进行路堤施工,按照“三阶段、四区段、八流程”的施工流程进行。
推土机配合装载机或挖掘机装料,自卸汽车运输填料。
基床表层以下采用推土机配合平地机摊铺平整,振动
压路机压实。
在高填方路堤地段,每填筑1.5m厚采用冲击碾
压技术提高压实度,以减小工后沉降量。
施工方法方面,开工前要认真熟悉设计文件和技术规范,复核设计图纸,并进行导线点和水准点的贯通复测。
根据复测合格的导线点和水准点按设计进行工点放样,定出中线、边线。
进行土工试验和重型击实试验,确定填料压实控制指标。
编制实施性施工组织设计,完成拆迁及清表等工作,修建临时排水设施,组织人员、机械上场。
工程开工前与业主及有关单位联系,制定路堤施工安全防护措施,签订安全协议书,设立安全防护小组。
在基底处理阶段,进行详细地质核查,清除表层树木、树根、杂物、松软土及0.3m厚种植土,并用冲击式压路机对基
底进行冲击碾压,使地基密实,减小工后沉降。
地面横坡为
1:5~1:2.5时以及半挖半填和斜坡地段还必须挖台阶处理。
在分层填筑阶段,每200m或两结构物之间划为一个施工区,并保证每一水平层全宽采用同一种填料。
填土虚铺厚度按工艺试验确定,自卸车卸土,应根据车容量和填筑厚度计算堆
土间距,标点卸料,以便平整时控制每层厚度均匀。
为保证边坡压实质量,填筑时路基外侧各加宽20~30cm。
不同质填料
不得混填,上下两层使用不同填料时,必须按规范要求办理。
最后,在摊铺平整阶段,采用推土机配合平地机摊铺平整,振动压路机压实,以保证路面平整。
高填方路堤地段每填筑
1.5m厚采用冲击碾压技术提高压实度。
在路堑施工中,使用推土机进行初平,平地机进行精平,每一层都要做成向外侧2%至4%的横向坡以方便排水。
为了
控制每层虚铺厚度,初平时要使用水准仪进行控制。
在填料碾压前,需要进行含水量检测并控制在最佳含水量±2%的范围内,然后再进行碾压。
如果填料含水量较低,可以采取在取土场内提前洒水闷湿或者在路基上分层洒水搅拌的方法。
如果含水量较高,则需要进行晾晒措施,使其达到最佳含水量后再进行碾压。
在碾压时,需要使用振动压路机进行。
先从外侧开始,然后再从内侧开始,先慢后快,先静压后振压。
在相邻接茬处要
重叠碾压40cm至50cm,各区段纵向交接处应互相重叠压实,搭接长度不少于2m。
每层填土压实后,需要及时进行中线、标高、宽度、压实厚度及压实指标的检测,检测合格后报监理工程师审批后方可填筑上一层。
对土质路堤采用压实系数、地基系数、相对密度等指标评价,采用环刀法、核子密度仪、K30荷载板等仪器进行检测,但核子密度仪必须和环刀法作规定数量的对比试验,确定相关系数并报监理工程师批准后方可使用。
在路基整修中,包括路基面的排水横坡、平整度、边坡等整修内容,应严格按照路基设计结构尺寸进行。
边坡采用人工拉线法清刷,自上而下进行,坡度要符合设计要求和规范标准,做到线形直顺,肩棱整齐,坡面平整,美观大方。
路基边坡修整后,要及时进行附属防护、加固和排水工程施工,确保边坡稳定。
路基整修要达到检验标准的要求,修整好的边坡上不得堆积弃土。
在土方路堑施工中,施工前需要仔细调查自然状态下土体稳定情况,分析施工期间的边坡稳定性,并及时加固处理问题。
同时要做好地下设备的调查和勘察工作。
施工前要按图恢复中线,复测横断面,测设出开挖边线。
先做出堑顶截水沟及路基防护设施。
在施工过程中,要切实做好地表排水工程,排出的水不得危及既有线及附近建筑物、道路和农田。
在土方开挖阶段,需要加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺,并且早做边坡防护。
开挖面应随时保持不少于4%的排水坡,严禁积水。
土方开挖采用机械施工为主,施工
时分段进行,每段自上而下分层开挖,及时用人工配合挖掘机整刷边坡。
对于不便于机械施工的并行地段,采用人力施工。
在运距<70m时,采用推土机为主;运距>70m时,用装载机或挖掘机配合自卸汽车装运。
同时需要边开挖边防护,边坡防护及基床加固,高边坡边开挖边防护。
当有困难时,坡面应暂留厚度不少于0.5m的保护层。
路堑基床施工时,开挖接近堑
底时,需要鉴别核对土质,然后按基床设计断面测量放样,开挖修整;按设计改良土换填等措施。
在过渡段施工中,包括路涵过渡段和路堤与路堑过渡段。
施工工艺需要进行料选择、基坑回填、原地处理、测量放样、摊铺整平、分层循环、碾压结束等步骤。
在路堤与横向结构物连接处过渡段施工中,需要以碎石分层填筑压实,过渡段路基
的基床表层标准不变。
过渡段在基床表层以下可用级配碎石掺入水泥填筑,涵洞两侧缺口填筑采用设计要求的填料进行填筑。
填筑时需要根据现场地形选定施工机械,注意施工过程中大型施工机械距离构造物边缘不小于1m,以利安全操作。
在涵管
两侧及顶部铺设20cm厚粘性土作保护层,填筑两侧必须分层
对称进行,涵洞顶部填土厚度大于1m后,才可通行机械。
在
路堤与路堑过渡段施工中,需要顺原地面纵向挖成1:2的坡面,坡面上开挖台阶,台阶高度0.6m左右,开挖部分填料及
压实要求同路堤。
在半填半挖地段,路堑部分基床底层范围内挖除换填与路堤相同且符合基床底层要求的填料(并设置4%
向外排水坡),路堤部分顺原地面挖台阶,台阶高度不小于
0.6m。
在既有线路堤帮填施工中,需要进行既有路基防护拆除。
在进行帮填加宽路堤时,施工前必须按要求拆除既有路基防护栅栏。
同时需要在帮宽路基边坡挖台阶。
在修建既有线路基时,需要采取一系列技术措施确保施工的安全和质量。
其中,帮填路基边阶坡的设计需要满足一定的要求,如帮填土顶宽度不应小于0.5m,底部宽度不应小于顶
部宽度,并沿既有路基挖成宽1m的台阶。
在开挖台阶前,需
要清除既有边坡上的树根、草皮及腐质土,台阶开挖宽度1m,顶面修成2%~4%的向内倾斜坡。
在施工过程中,路堤填筑需要紧随台阶开挖,填筑至台阶上沿XXX,再开挖第二个台阶依此施工。
同时,在并行地段
新建线路堤施工时,需要有防护措施,确保既有线边坡稳定和行车安全。
台阶开挖可以采用推土机或挖掘机进行,人工修整,采用小型夯机进行夯实,或者随路堤一起压实。
在填料选择方面,台阶开挖出的土料若符合要求且和路堤填料种类相同时可随路堤一起填筑,否则应弃去不用。
填料必须经过试验确定,要求符合规范规定,使用前将试验结果报监理工程师批准。
与既有线并行的路堤填料,选用与既有路堤相同的或较既有路堤渗水性强的填料。
当增建线路基面高出既有路基的非渗水土层面时,其高出部分应用渗水土填筑,底面做成向路基外侧1~4%的排水横坡。
在路基变形监测及工后评价方面,路基作为变形控制十分严格的土工构筑物,必须进行沉降变形动态监测系统设计,并在施工期间进行系统的沉降观测与系统的分析评估,以保证工
后沉降控制精度。
变形监测的范围应涵盖所有沉降发生的路基地段,监测点的设置也需要根据设计要求设置。
在基底沉降监测方面,每50~100m设一个监测断面,每个监测断面预埋3
个沉降板。
路堤填筑前,需要在线路路堤基底地面预埋沉降板进行监测。
路基面沉降监测:在路堤地段,每50米设置一个监测断面,共设有3个监测点。
在路基中心和两侧路肩各设置一个监测桩,路基成形后进行设置。
变形监测点的质量标准:控制填土速率的标准为:路堤中心地面沉降速率每天不超过1.0厘米,坡脚水平位移速率每天
不超过0.5厘米。
测量精度一般需要达到二级水准测量标准,
特别是在路堤基床底层填筑完成后。
在路堤填筑期间,每天观测一次,各种原因暂时停工期间,前2天每天观测一次,以后每3天测试一次。
施工完成后,前15天内每3天观测一次,
第15~30天每星期观测一次,第30~90天每15天观测一次,以后每个月观测一次。
变形监测的阶段:变形监测应分为四个阶段进行。
第一阶段是路基填筑施工期间的监测,主要监测路基填土施工期间地
基沉降以及路堤坡脚边桩位移;第二阶段是路基填土施工完成后,自然沉降期及放置期的变形监测,该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行系统的监测,直到工后沉降评估满足轨道铺设要求;第三阶段是铺设轨道施工期的监测;第四阶段是铺设轨道后及试运营期的监测。
路基工后沉降评价:常用的工后沉降评估方法有实测沉降推算法和沉降反演分析推算法等。
具体应根据工点的地基条件、路基高度、地基加固措施等因素确定,也可采用两种方法相互对比、验证。
路基沉降观测及评价的目的是推算工后沉降值,确定轨下基础的施工时间。
路堤建成后发生的变形、沉降种类:路堤在列车荷载作用下发生的变形,路堤本体在自重作用下的压密沉降,以及支承路基的地基压密沉降。
沉降过程分析:为了分析沉降过程,计算采用一维固结理论编制的电算程序得到瞬时加载的沉降~时间曲线,按加载过程采用实际填筑高度—时间关系进行修正,由修正后的曲线预估工后沉降及其完成所需的时间。
沉降分析、预测采用半经验
半理论模式,根据实测资料不断调整计算参数、模型,使预测与实测尽量吻合,使推算的工后沉降满足要求。
沉降量分析:路基施工至设计标高后,先持续监测不少于6个月的时间,根据监测数据,绘制“时间—填土高—沉降量”曲线,按实测沉降推算法或沉降的反演分析法,分析并推算总沉降量、工后沉降值以及后期沉降速率,并初步分析推测最终沉降完成时间,确定轨道施工时间。
稳定和沉降控制标准:基于系统分析地基土的成因类型、分布范围、埋藏规律、分层厚度以及分层物理力学指标,结合路基设计参数和工程类型分布,进行分工点稳定检算和沉降分析。
在考虑列车荷载大于1.25,架桥荷载条件下,稳定安全系数不小于1.05的情况下,确保稳定和安全。
九、路基防护工程施工
一)浆砌石路基防护工程施工
1.施工工艺
浆砌石防护工程应与路基土石方进行紧密配合,采用人工刷坡、人工砌筑,分段施工。
浆砌片石施工工艺如下:
施工准备
施工测量放样
原材料分析试验
配合比试配
报监理工程师审批
合格
基坑开挖处理
备料基底垫层铺设
报监理工程师审批
合格
砌体砌筑
勾缝养护
质量检查
报监理工程师审批合格
砌筑结束
施工方案拟定
2.施工方法
边坡整修:边坡进行夯实和修整后,方可进行砌筑。
浆砌片石护坡必须与垫层密贴,不允许有空隙,且砌体质量必须达到设计标准。
砌体施工:砌体的外露面和墙(坡)顶、边口,应选用较大而平整的片块石,并稍加修凿,确保砌体内实外美。
垫层回填:护坡的垫层材料应符合设计要求,不得任意改变垫层材料及厚度,基础埋置深度必须符合图纸规定。
伸缝缝及沉降缝处理:伸缩缝、沉降缝应挂线砌筑,不允许参差不齐。
缝中回填物按照设计进行回填。
二)干砌片石护坡
1、准备:
边坡砌筑应在坡面密实、平整、稳定后,方可铺砌。
石料等级应符合设计要求。
砌筑前,其表面泥土、水锈应清洗干净。
2、挖基:
护坡施工采用人工挖基,人工刷坡,砌筑前,将基底平整夯实,检查合格后方可进行砌筑。
3、砌筑:
片石采用挤浆法施工,铺砌时自下而上进行,砌块不得大面平铺,石块应彼此交错搭接,错缝一般为7~8cm,不得松动,严禁浮塞。
砂浆在砌体内必须饱满、密实,不得有悬浆。
砌体宜用15cm以上的块(片)石。
干砌边坡表面应平整,如遇坚石可挖成台阶。
砌体护坡分段施工时,每隔10~15m宜设一道伸缩缝,并做好伸缩、沉降缝及泄水孔,泄水孔后面,应设置反滤层。
4、勾缝养生:
勾缝前,应先将松动和变形处修整完好,干砌护坡勾缝应在路堤沉降已趋稳定后进行。
浆砌片石应进行洒水养生。
砂浆凝固后,墙面全部刷干净,使外貌整洁美观。
5、干砌片石边坡施工工艺片石
回填验收
勾缝
基底检查
砌筑坡面沉降缝设置
测量放样资料
开工申请报告
基坑开挖
工、料、机准备
测量放样
砌体养护
在边坡施工中,干砌片石边坡防护技术措施非常重要。
为了确保砌体的质量,砌筑应该分层、分段进行,并且采用挤浆法砌筑,确保浆饱满,砌块的砌缝相互错开,表面平整,与边坡嵌接牢固密贴。
完成砌筑后,应立即采取有效的养护措施。
在骨架砌筑之前,应按照设计要求进行挂线放样,开挖沟槽,沟槽尺寸应根据骨架尺寸而定。
骨架应该从衔接处开始,自下而上进行砌筑,确保两个骨架衔接处处于同一高度。
骨架应与坡面密贴,骨架流水面应与草坡表面平顺。
骨架基础与下部侧沟平台,浆砌片石或浆砌片石水沟连接时,应整体砌筑,灰浆饱满不留缝隙。
在栽植植物方面,需要进行一些准备工作。
首先,应准备好苗木,包括品种、数量、规格等,并落实苗木供应来源以及运输情况和方法。
对于符合规格、生长健壮无病虫害的苗木,应逐株做记号。
高质量的苗木应具备根系发达完整,主根短直,接近根茎范围内有较多的侧根和须根,起苗后根系无劈裂,粗
壮通直,主侧枝分布均匀,能构成完美的树冠,无病虫害和机械损伤等条件。
其次,应根据设计要求进行整地和放线,确保栽植地土质基本满足植物生长需要。
如果土质太差,应在栽植前换填种植土,以保植株成活。
最后,应开挖树穴,树穴大小应根据土球和根系情况而定,带土球的应比土球大16~20cm,穴的深度一般比球高度稍深10~20cm,栽植裸根苗木应保护
根系充分舒展,树穴必须保证上下口径一致,避免出现上大下小的“锅底坑”,挖出的表土、心土应分别堆放。
在苗木栽植施工中,栽植时间应尽量缩短起苗与栽苗之间的时间差,做到随起随栽。
在运输过程中,所有植物必须有良好的包装,以保证不受太阳、风吹等不良气候的侵害。
裸根植物的根系应沾泥浆,并包在稻草袋中,常绿树及灌木应有土球及草袋包装,到现场及种植前保持完好土球。
C、苗木种植技术:将苗木的根系或土球放入树穴内,使
其居中,然后立起树木并保持垂直。
接着,分层回填种植土,每层填20-30cm,先填较肥沃的表土。
填土后,将树根稍向上
一提,使根系舒展,用锨将土捣实,直至填满穴坑。
土面应略平稍高于坑口,以防止栽植后出现陷落、下沉,导致树干基部。