水泥砂浆桩及搅拌桩、碎石桩
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五、特殊基底处理
(一)换填砂、碎石
基底换填处理施工。
回填用砂其含泥量不大于5%,碎石采用不易风化石料,一般粒径尺寸不大于0.4m且具有良好级配。
换填路堤尽量安排避开雨季施工。
施工前排水疏干、晾晒、挖除软土淤泥。
填筑前,并按设计要求做成排水坡,一般情况下大面积铺填做成2%的单面坡。
采用人工或5t以下自卸车运送材料进场,散铺整平、压实。
施工时砂石换填宽度要宽出路基坡脚0.5~1.0m。
为保护基底预拱不被破坏,运输车辆采用5t以下自卸汽车,在砂石上铺设第一层填料采用倒卸法进行。
(二)水泥搅拌桩施工工艺、施工方法
1、施工工艺
水泥搅拌桩施工工艺见下图。
2、施工方法
(1)水泥搅拌桩施工程序
水泥搅拌桩施工程序见下图。
(2)测量定位
平整场地,进行测量放样。
根据施工放样,将搅拌桩机移到指定桩位,对中就位。
水泥搅拌桩施工工艺框图
(3)预搅下沉
启动搅拌机电机,使搅拌机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉,下沉的速度由电机的电流监测表控制,一般为0.38~0.75m/min。
如果下沉速度太慢,利用对输浆系统补给清水以利钻进。
(4)制备水泥浆
水泥检验合格后,搅拌机下沉到一定深度后,拌制水泥浆,每根桩所需水泥浆量一次备够,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
(5)喷浆搅拌提升
搅拌机下沉达到设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中,施工时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机,边喷浆边搅拌边匀速提升,直至提出地面完成一次搅拌过程。
搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆基本排空。
(6)重复上下搅拌
为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度后,再将搅拌机边旋转边提升出地面,清洗干净。
(7)移位
重复上述步骤,进行下一根桩的施工。
3、检测标准
桩间土检验采用标准贯入、静力触探和钻孔取样等方法。
单桩和复合地基检验采用单桩载荷试验、单桩或多桩复合地基载荷试验进行处理效果检验,检验点数量按有关规范或设计要求确定。
4、技术措施
(1)先做试桩,经检验合格后确定有关技术参数和施工工艺,经监理工程师批准后用于指导施工。
(2)工前在现场标出地基处理范围和具体桩点位置,确保桩距和桩长。
(3)严格按照设计配合比配置水泥浆,确保灰量和成桩强度。
(4)对搅拌桩进行单桩载荷试验,数量为2‰,并且不小于3根,对搅拌桩钻探取心检测数量为2%。
(5)在路基面中心每隔100埋设沉降板。
路基中心沉降每昼夜不得大于20mm。
(6)沿线路方向路堤两侧坡角外2m、10m分别设置观测桩,进行位移观测。
边桩水平位移不超过10mm。
(7)桩身28d无侧限抗压强度不小于1.2MPa。
(三)挤密碎石桩
1、碎石桩成桩施工方法
采用振动成桩重复压拔管法,分层振实,间隔跳跃施工。
(a)桩架就位,套管尖插在标桩上。
(b)打设到设计标高。
(c)灌入1m高碎石(d)拨起套管,活瓣桩尖打开,碎石留在桩孔内。
(e)将套管再次打至填筑层底标高。
(f)灌入1m高碎石,边振边提升,完成一层碎石填筑。
(g)重复(c)~(f)施工步骤。
(h)拨出套管,完成碎石桩。
进行下一层碎石填筑。
碎石桩施工程序图
2、施工工艺
(1)机具定位
平整场地,施工放样,根据点位,打桩机就位。
合拢活瓣桩尖,
将桩管向下垂移,使桩尖对准标记,继续向下垂移桩管至桩尖入土。
调整桩机塔架,使桩管与地面基本垂直。
(2)振动沉管
桩管对位之后,进行沉管作业。
先静压沉管,至桩管不能再向下移动时即启动振动锺振动沉管直至桩尖进入持力层,并达到设计深度后停止。
(3)灌注碎石
沉管达到设计深度后,进行碎石灌注作业,将碎石由加料口注入桩管内,灌入量按桩身理论方量值与充盈系数计算。
(4)拔管成桩
振动沉管碎石桩的拔管作业与沉管灌注作业相关,其程序为:原位振动、振动拔管、振动反插、振动拔管、再次灌料、第二次振动,以此为循环周期直至设计桩标高完成一根桩的施工作业。
3、碎石桩的施工质量控制:
(1)根据沉管和挤密情况,控制填石量,提升高度和速度,挤压次数和时间,电机的工作电流等,以保证挤密均匀和桩身的连续性。
(2)碎石桩的施工顺序以外围或两侧向中间进行。
4、碎石桩的质量检验:
(1)对饱和粘性土待孔隙水压力基本消散后进行,间隔时间为1~2周,对其它土在施工结束后3~5天。
(2)检验数量不小于桩孔总量的2%。
(3)处理地基后采用标准贯入,静力触探或动力触探等方法检验桩及桩间土的质量,以满足设计要求。
碎石桩密实度大于中密状态,复合地基承载力大于150kpa。
(4)碎石桩施工允许偏差符合下表:
(四)重型碾压
1、施工工艺
重型碾压施工工艺流程见下图。
3、施工方法
采用CYT25型冲击式压路机按照12~15km/h的行驶速度和一定的遍数,由路基外向内环形行走进行重型碾压,施工前先进行工艺试验,根据检测结果分析选定工艺参数后再全面展开重型碾压。
4、检测标准
重型碾压达到的效果为地面以下50cm内土的压实度≥90%,
80cm内黄土的压实度最低≥85%。
5、技术措施
(1)选择试验段长度不小于200m,对基底层面进行冲击碾压试验,通过现场试验与检测情况进一步确定碾压速度、遍数、含水量等参数再全面施工。
(2)靠近结构物3m的范围用石灰洒出,不能冲击碾压,以免对结构物造成破坏。
六、路堑施工工艺及方法
(一)普通路堑
根据土石方调配方案和施工顺序,选择最佳的挖方作业面,采用逐层顺坡自上而下开挖的办法施工。
路堑开挖采用机械化施工。
开挖前首先做好路堑顶天沟,再自上而下开挖,分段进行流水作业。
不能用于填方的地表土先清除运走。
施工中做好临时排水,并保持排水畅通和边坡稳定。
平缓地面上短而浅的路堑,采用全断面法开挖;平缓横坡上的路堑采用横向台阶法开挖;较深路堑分层开挖;路堑较长时,开设马口增加工作面。
路堑开挖采用挖掘机、装载机挖土装车,自卸汽车运输。
路堑开挖到设计高程,按照设计要求进行路堑基底处理施工后,基床表层采用“厂拌法”拌和,自卸汽车运输。
1、施工工艺
普通路堑施工工艺框图
2、施工方法
(1)测量放线
根据复测的线路中线放出开挖边线,放线时定位准确,两侧各予留0.2~0.5m不开挖,待开挖后进行人工刷坡。
(2)路堑开挖
根据土方调配方案和施工顺序,选择挖方作业面,采用逐层顺坡自上而下开挖的办法施工,严禁下部掏挖施工。
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法。
路堑横挖法也可用推土机进行。
若弃土或以挖作填运距超过推土机的经济运距时,用推土机堆积,再用挖掘机配合自卸汽车运土。
机械开挖路堑时,边坡配以人工或平地机分层修刮平整。
②纵挖法
当采用分层纵挖法,挖掘的路堑长度较短、开挖深度不大于3.0m、地面坡度较陡时,采用推土机作业,其最佳运距为20~70m,最远不大于100m,土质经试验确定可用于路基填筑时,采用直铲移挖作填;当地面横坡较平缓时,表面横向铲土,下层的土纵向推运;当路堑横向宽较大时,采用两台或多台推土机横向联合作业。
推土机作业每一挖地的长度,一般为5~10m。
铲挖在下坡道进行,对普通土为10%~18%,下坡最大不大于30%;对松土不大于10%;下坡推土纵坡不大于15%;地形困难时不大于18%。
(3)基床处理
按照设计要求,当基床地基系数用K30检测达不到要求时,根据地质条件,必要时采用换填土、中粗砂、重型碾压等处理措施。
(二)既有线路堑扩挖
既有线扩堑开挖与路堑施工方法基本相同,主要是作好安全防护工作,在线路侧设置排架加强防护,以防施工机械侵限和土石方掉落在既有线内,影响既有线行车安全。
扩堑施工工艺和路堑开挖基本相同。
七、路堤施工工艺及方法
(一)一般路堤
路堤在进行完基底处理经检测达到要求后,采用全断面水平分层填筑,按照“三阶段、四区段、八流程”的方法进行施工。
采用推土机配合装载机或挖掘机装料,自卸汽车运输,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。
高填方路堤地段减小路基工后沉降量,在填料分层碾压达到标准
后,每填筑1.5m厚采用冲击碾压技术提高压实度。
1、施工工艺
填土路堤填筑施工工艺见下图。
2、施工方法
(1)基底处理
首先由地质专业人员进行详细地质核查,测定天然地基密实度和
承载力等参数。
一般地段清除表层树木、树根、杂物、松软土及种植
土,做好临时排水设施。
一般路堤填筑施工工艺流程图然后用压路机对基底进行碾压,使地基密实,减小工后沉降,软
基地段再采用设计加固处理措施处理。
地面横坡为1:5~1:2.5时以及
半挖半填和斜坡地段进行挖台阶处理。
(2)分层填筑
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,根据车容量和填筑厚度计算堆土间距,标点卸料,以便控制平整后每层厚度及其均匀。
为保证边坡压实质量,填筑时路基外侧各加宽50cm。
不同质填料不得混填。
(3)摊铺平整
用推土机摊铺初平,平地机精平,每一层做成向外侧2~4%的横向坡以利排水。
(4)洒水晾晒
填料碾压前进行含水量检测并控制在最佳含水量±2%范围内,再进行碾压。
当填料含水量较低时,采用取土场内提前洒水闷湿和路基上分层洒水闷湿两种方法,闷料一般不少于30min。
当含水量较高时,采用翻开晾晒,使其达到最佳含水量后碾压。
(5)碾压夯实
采用振动压路机进行碾压。
碾压时,先外侧后内侧,先慢后快,先静压后振压。
直线进退,相邻接茬处重叠碾压40~50cm,各区段纵向交接处互相重叠压实,搭接长度不少于2m。
(6)质量检测
每层填土压实后,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。
(7)路基整修
严格按照路基设计结构尺寸进行路基面的排水横坡、平整度、边坡等项目整修。
边坡采用人工拉线法清刷,自上而下进行,坡度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,及时进行附属防护、加固和排水工程施工,确保边坡稳定。
路基整修达到检验标准的要求后,边坡上不得堆积弃土。
(二)既有线路堤帮填
1、施工工艺
既有线路堤帮填施工工艺见下图。
2、施工方法
既有线调查:既有线帮填路堤施工前进行必需的现场调查,了解和掌握既有线的日行车对数、列车最长间隔时间、现行列车运行图内的天窗时间等。
对既有线上的各种线路标志,与其产权和运营单位商定移设位置,并签订有关协议。
申报线路封锁计划:根据建设、运营、设计、施工四方共同确认的实施性施工组织设计,按季度和月份向运营部门办理列车慢行计划,报运营部门批准执行。
既有线路堤帮填工艺流程框图
施工准备:开工前各工点备足的既有线防护材料,如吊扣轨加固线路用的钢轨及扣件、用于加固既有线边坡的钢轨桩和木插板等,及用于抽换既有线轨道的轨料,如枕木、钢轨及配件、道钉等工具,准备若干辆单轨车。
此外备有一定数量的草袋、草帘、竹席、废旧蓬布、铁线、麻绳、钢丝绳、木板、木桩、支撑坑木等材料,以备防洪应急之用。
既有边坡挖台阶:既有线帮宽路堤,帮填土顶宽度不小于0.5m,底部宽度不小于顶部宽度,并沿既有路基挖成宽1m的台阶。
开挖台阶前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。
路堤填筑紧随台阶开挖,即开挖一个台阶后,及时进行路堤填筑,填筑至台阶上沿齐平,再开挖第二个台阶依此施工。
并行地段新建路堤施工时,设防护措施,确保既有线边坡稳定和行车安全。
台阶开挖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。
既有线路基边坡挖台阶详见下图。
并行既有线边坡挖台阶示意图
既有边坡拆除:在进行既有线帮填加宽路堤时,施工前按要求拆除既有路基边坡防护。
既有路基边坡拆除与帮填同步施工,按帮填施工顺序由下至上逐层拆除,即按挖台阶高度分层,在下层帮填施工完成后,方可拆除上一层边坡。
同一层边坡全部拆完并清理干净,方可挖台阶并及时填筑帮填部分路基。
既有边坡拆除不得由上至下一次全部拆除,避免雨水冲刷没有防护的既有路基边坡,影响既有路基稳定。
路堤帮填既有边坡拆除施工顺序详见下图。
路基填筑:既有线帮填路堤填料,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。
土石方填筑施工采用与一般路堤填筑相同的施工工艺,并按一般路堤填筑的分层厚度进行分层填筑。
既有线路安全防护:既有线帮填路堤施工通常不需封锁线路或限制行车速度,也不需对既有线进行特别的防护,但施工过程中施工机具、器材、材料等在任何情况下均不得侵入行车限界。
同时在路基附近备足钢轨、木板、草袋等抢险器材,雨季施工时一旦既有线路或路基发生险情,在及时报告列车运营部门,采取封锁或慢行措施的同时,立即采取吊扣轨或施打钢轨桩等措施对既有线进行防护。
路堤帮填既有边坡拆除施工顺序示意图
既
有
既
有
八、路基基床填筑
路基基床由表层与底层组成。
基床厚度按2.5m设计,基床表层厚度为0.6m,底层厚1.9 m,基床底层的顶部和基床以下填料部位的顶部均设4%的人字排水坡。
路基基床结构及填料要求见下表。
基床表层为A组填料,0.6m厚;土质路堑基床表层挖除换填0.5m厚A组填料+0.1m厚中粗砂。
基床表层下全断面铺设一层复合土工膜。
施工方法
路基基床填筑采用与基床以下路堤本体填筑相同的施工工艺,不同之处是基床压实标准更高。
九、路基过渡段
路基过渡段施工包括:既有线帮填新旧路堤施工及填、挖交界地段施工。
(一)施工工艺
路基过渡段填筑工艺见下图。
(二)施工方法
1、纵向填挖交界
纵向填挖交界处设置过渡段,土质地段过渡段采用级配较好的砾类土、砂类土或碎石填筑。
路基过渡段填筑工艺流程框图
当路堤与路堑连接处为土质路堑时,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。
其开挖部分填筑要求同路堤。
纵向台阶挖至路床底标高后,还应将路床至少超挖3.0m长,以便填、挖路段路基、路面的过渡与衔接。
路基填方部分分层填筑,从低处往高处分层摊铺碾压,特别要注意填、挖交界处拼接,碾压要做到密实无拼痕。
路基挖方部分的开挖,待填方处原地面处理好,方可开挖挖方断面,对挖方中非适用材料严禁用于填筑。
2、横向半填半挖地段
半填半挖地段路基半挖断面为土质时,半填断面采用渗水性好的材料填筑。
认真清理半填断面的原地面,将半填断面原地面横坡小于1:5时,进行表面翻松处理;横坡陡于1:5时,将原地面挖成宽度不小于2.0m的台阶,并设向内倾4%的横坡。
路基半填断面分层填筑,从低处往高处分层摊铺碾压,特别要注
意填、挖交界处拼接,碾压要做到密实无拼痕。
半挖断面的开挖,待下半填断面原地面处理好,方可开挖半挖断面,对挖方中非适用材料严禁用于填筑。
当挖方断面为土质时,对其路床800mm范围内的土质进行超挖回填碾压。
3、零填挖地段
零填挖路床顶面以下800mm范围内的压实度满足设计要求。
如不符合要求,翻松后再压实,使压实度达到规定的要求。
特殊路基土层上的零填挖路床面,按设计要求进行换填、改善或翻拌晾晒。
换填、改善厚度满足设计要求,并分层压实。
十、路桥过渡段
过渡段包括路堤与桥梁、路堤与涵洞、路堤与其它横向结构物的过渡,过渡段按设计要求填筑,按照设计过渡形式与路基进行同步施工。
(一)施工工艺
路基过渡段包括路桥过渡段、路涵过渡段、路堤与路堑过渡段。
其施工工艺详见下图。
路基过渡段填筑工艺流程框图
(二)施工方法
1、桥台与路堤过渡段施工方法
过渡段桥台建筑物的基坑以混凝土回填或以碎石分层填筑压实,过渡段路基的基床表层标准不变。
其压实标准在基床厚度范围内满足基床表层、底层相应位置处的压实标准,浸水部分填料满足渗水土的要求。
填筑范围见下。
路桥过渡段处理方式示意图
施工前,先根据工点实际情况,采取防排水措施。
进行均匀分层回填,在桥台背面用墨线划出每层填筑水平线,保证每层压实厚度不超过15cm,填料的最大粒径不得超过50mm。
填筑时人工配合机械卸料、平整,平板振动夯配合光轮振动压路机压实。
按试验确定的虚铺厚度整平,摊铺均匀、平整。
与路基连接处刷去虚土,开挖出宽度不小于1.0m的台阶,并夯实。
压实采用压路机或小型压实机械。
碾压完成后,进行压实质量检测,合格后再填筑下一层,否则,重新压实,重新检测,直至合格。
2、堤与横向结构物(箱涵)连接处过渡段施工方法
过渡段为正梯形,以渗水土分层填筑,当横向结构物中横向建筑物的基坑用混凝土回填或碎石分层填筑压实,过渡段路基的顶面距小于1米时,不设置过渡段。
涵洞两侧缺口填筑采用设计要求的填料进
行填筑。
填筑范围见下图。
路涵过渡段处理方式示意图
先在涵洞墙身背面用墨线划出每层填筑水平线,保证每层压实厚度不超过20cm。
与路基连接处应在填筑前刷去虚土,开挖出宽度不小于1m的台阶并夯实。
填筑时根据现场地形选定施工机械,选择自行式振动碾,小型推土机,配合平板夯。
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。
填筑两侧分层对称进行,涵洞顶部填土厚度大于1m后,才可通行机械。
3、路堤与路堑过渡段施工方法
路堤与路堑连接处,顺原地面纵向挖成1:1.5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。
十一、声屏障
个别路基地段设计了声屏障,施工时声屏障紧靠路基边坡,施工时要根据现场实际制定出安全防护措施,严格按照设计施工。
十二、路基防护
(一)浆砌石路基防护工程施工
1、施工工艺
路基浆砌石防护工程,紧密配合路基土石方进行施工,采用人工刷坡、人工砌筑,施工工艺见下图。
浆砌石路基防护工程施工工艺框图
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:护坡垫层材料应符合设计,基础埋深须符合图纸规定。
(二)混凝土、片石混凝土工程施工
人工挖基、清基,基底土质和承载力符合设计要求。
模板采用组合钢模拼装,钢木组合加固,保证模板有足够的强度、刚度和稳定性。
按设计位置设沉降缝和泄水孔。
混凝土的施工采用强制式搅拌机拌
制,分层连续浇筑,插入式振动器振捣,混凝土施工过程中,依据设计位置埋设泄水管,采用Φ10cm,硬塑PVC管,管口用塑料薄膜封闭,呈现梅花型布置。
混凝土浇筑后不超过12h,即覆盖和洒水养生。
待混凝土强度达到75%以上,进行模板拆除。
片石混凝土施工时严格控制片石粒径大小和片石所占比重,钢筋混凝土中钢筋采用现场制作安装。
(三)土工格栅
1、施工工艺
土工格栅施工工艺见下图。
土工格栅施工工艺框图
2、施工方法
(1)原材料
材料满足设计及规范要求,具有出厂合格证,铺设前对每批产品送有资质单位复检,不少于3组,合格后方可铺设。
(2)下承层平整夯实
下承层平整碾压达到密实、平整、光滑、无虚碴、无尖锐杂物。
将碾压密实的填土表面整平,清除土面坚硬凸出物。
(3)铺设土工格栅
土工格栅铺设之前通过测量放出线路中线桩,洒灰线,按照灰线指示沿纵向铺设土工格栅,搭接宽度不小于0.3m。
土工格栅铺设要平整无褶。
土工格栅外缘距路堤边坡外缘要保持50~100mm,以防止刷坡后,土工格栅外露老化。
将土工格栅拉紧展开,将相邻的各幅土工格栅用铁丝绑扎搭接起来,每隔100~150mm一个绑扎点,搭接长度不小于100mm,采用“U”型铁丝卡将土工格栅固定于土层表面,“U”型卡间相距500mm,梅花型布置,铺好后填土压实。
(4)填土
检查签证及时填筑上一层填料,重载车辆不得直接碾压土工格栅,填土时从一段相另一段推进,由路基中间相两侧填筑。
按设计要求铺设一层土工格栅后,即可按土方填筑工艺同样的工序进行施工。
(四)绿色防护工程施工
本标段绿色防护工程主要包括栽植灌木和喷播植草等,施工时根
据设计在树木栽植季节进行绿色防护工程施工,栽植后派专人管理,定时浇灌,保证树木成活。
喷播植草施工工艺框图
在适宜植物生长的季节施工,铺、种植物的坡面应平整、湿润。
播撒草籽后,及时覆盖表土并适当拍压,每日进行洒水养护管理,直至植物成长覆盖坡面。
成活率要达到90%以上。
(五)片石砼挡土墙
人工挖基、清基,基底土质和承载力符合设计。
模板采用大块钢模拼装,钢木组合加固,按设计位置设沉降缝和泄水孔。
混凝土的施工采用强制式搅拌机拌制,插入式振动器振捣,片石要求粒径大于15cm,表面干净无水锈,抗压强度不低于30Mpa。
片石填放量不超过全部混凝土体积的15%,片石均匀安放,片石间净距不小于10cm,石块与模板净距不少于10cm,最上层石块面与砼顶面不少于25cm。