遂渝路基施工细则
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目录
1总则
2施工准备
3地基处理
4 路堤
5路堑
6 过渡段
附录1: 路基工程常用机械设备及主要技术参数附录2:填料分类表
附录3: 路基填筑工艺参数参考表
遂渝铁路路基施工细则
遂渝铁路是连接西南地区两个特大城市成都与重庆之间的便捷通道,对于改善成渝两地间的运输服务质量,形成川渝地区与华东、中南和华南以及沿海城市的便捷通道,促进沿线经济发展,发挥两个特大中心城市的辐射作用,配合西部大开发等方面具有十分重要的意义和作用。
线路所处区域属亚热带湿润东南风气候区,具有气候潮湿多雾,日照充足,雨量充沛,冬春雨少,夏秋雨多,夏热冬暖的特点。
线路走向成南东方向,经过了川中丘陵、川东南低山两个地貌单元,地势西高东低。
线路大面积分布侏罗系紫红色砂泥岩地层,为四川盆地典型的红色丘陵地貌。
沿线不良地质及特殊岩土主要有软土、天然气及煤层瓦斯、岩溶,在丘间槽谷、堰溏、水田浅层和表层多分布有全新统冲洪积、坡洪积流塑~软塑状淤泥、淤泥质粘土、软性粘土等,表层软土厚度一般小于3m,浅层软土据静力触探揭示呈透镜状或软硬互层状(夹层状)分布,单层厚度0.5~3m,总厚可达6~12m,多为软塑状,具有土质不均、含水量及孔隙比较大、有机质含量小、下卧硬层横坡较大、厚度变化大等特点;天然气主气源为地表下2700~3000m的T21地层。
由于该线设计时速目标值200km/h,建设工期提前六个月。
因此质量标准要求高,工期紧,施工难度大,特别是路基土石方施工是确保全线开通时速和工程质量的关键。
1 总则
1.0.1 本细则适用于新建遂渝铁路路基工程的施工。
1.0.2 遂渝铁路设计时速目标值200km/h,除必须满足一般铁路路基的质量要求外,还必须满足有关工后沉降的具体要求,并在通过饱和软粘土地区的困难条件下达到有关规定要求。
1.0.3 铁路路基是轨道的基础,应充分认识和重视,按土工结构物精心施工,确保质量,安全可靠,经济合理,避免遗留病害。
1.0.4 路基工程,包括路堑、路堤土石方和防排水设施以及挡土、防护加固构筑物和为修建路基而作的改移河道、道路等,均应按计划配套及时完成。
路基土石方工程,包括取土场土石填料的挖掘和运输、铺填压实以及多余和应予清除的土石的移运和堆积等,均按本细则正确、协调施工。
1.0.5 路基工程必须按照批准的设计文件施工,如需变更,应按遂渝建指变更设计管理办法执行。
1.0.6 施工中的安全工作应遵守本细则和铁道部现行的有关安全细则的规定。
对重要工序,尚应事先编制技术安全措施,经主管部门批准后执行。
施工中应注意雨情、水情,防范受其损害。
1.0.7 修建路基时,应重视农田水利、节约土地,并注意环境保护。
1.0.8 修建路基应全面安排,周密计划,做好土石方的调配,合理部署施工力量,正确选用施工方法,均衡施工。
使适用的土石得到充分利用、移挖作填,减少弃方和借方。
1.0.9 路基工程应采用机械化施工,推广新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。
施工中应认真作好原始记录、积累资料,不断总结经验,提高路基施工技术水平。
采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法时,必须制订不低于本细则水平的质量标准和工艺要求。
1.0.10 路基施工中采用的大型机械、爆破器材、水泥、钢筋、测试设备等应符合国家或铁道部现行的有关标准,并具有合格证件,设备应有铭牌。
1.0.11 在路基上埋设电缆、电杆,应保证路基的完整和稳定。
在土质基床上不应有槽、坑。
1.0.11 路基工程施工除应按本细则执行外,尚应符合国家和铁道部现行的有关技术标准、规范等规定。
2 施工准备
2.0.1 接到设计文件,应组织有关技术人员全面熟悉核对设计文件,充分了解设计意图,核对地形及地质资料,如发现问题,应与设计单位及时联系。
设计文件复核,应做好复核记录,复核人签字,需办理变更设计手续的应按有关规定及时办理。
2.0.2 组织沿线施工调查,为土石方调配、编制施工组织设计收集资料,应着重调查收集下列资料:
1) 特殊土地区和特殊条件下路基的地质情况,河道情况、地下水位、雨季等情况。
2) 核对土石类别及其分布,进行填料复查和试验,调查高填、深挖、站场施工的施工环境条件及取弃土困难地段的填料来源、弃土位臵和运土条件(包括运距、道路交通情况等)。
3) 调查核对基床填料来源,试验其质量。
4) 大量石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通与通信设施情况。
5) 农作物收、种季节及平均产量,为办理用地手续,房屋、道路、管路、线路拆迁补偿和清理施工场地等所需的资料。
6) 修建各项临时工程、施工机械运输组装场地、施工排水措施的资料。
7) 当地料产地、数量、质量、供应方案及可资利用的动力、电源。
8) 对于采用新技术、新材料、新型结构的设计,应根据工程结构特点及拟采取的工程措施收集相关资料。
2.0.3 开工前,对软土路基应进行现场施工地质补充勘探,核对查明有关地质资料,地质条件不符者,会同设计单位修改完善设计。
2.0.4 会同设计单位现场交接桩及施工复测,贯通线路中线、水平,并与相邻地段贯通闭合。
现场交接桩应办理书面手续,点验桩点如发现有丢失、移动或超过规定误差时,应由设计单位或交接双方协商处理,并将处理方法及结果作出书面记录。
贯通中线、水平必须与相邻地段贯通闭合,两侧为桥梁时,应以桥中线、水平为准,线路控制桩和路基中线、水平、边桩的测量误差必须符合《新建铁路工程测量规范》的有关规定,测量工作必须贯彻“双检制”、“换手复核制”。
贯通测量后,施放线路中线桩和路基边桩,并放出路堑边线、路堤坡脚及防排水设施位臵。
对中线控制桩应测设护桩并作出记录,在地形地质变化处应加施工断面。
2.0.5 根据设计及规范要求,合理选择路基填料及配合比。
填料必须经试验人员取样,进行土壤分析试验、击实试验,确定填料类别,按规定填写土工试验报告,经审查签认后方可使用。
2.0.6 路基及站场填、挖范围内的树木应予砍伐或移植。
在挖方地段砍伐,宜拔出树墩和主根;在填方地段砍伐:主根以上填筑高度大于基床厚度时,可留臵露出地面不大于0.2m且不侵入路基基床部分的树墩;主根以上填筑高度等于或小于基床厚度时,应拔除树墩主根。
2.0.7 根据实际工程数量、工程特点、工期要求编制工程施工组织设计,并落实施工方案。
施工组织设计应充分利用路基施工的最佳季节,合理组织施工队伍,统筹安排土石方,选择合理的机具设备,做到既保证质量和工期又经济合理。
以下工程应编制单位工程施工组织设计:
1) 技术复杂和特殊土地区、特殊条件下的路基工程。
2) 控制工期的数量大于30万方的站场土石方工程。
2.0.8 组织技术交底,办理开工报告,开工报告填报按遂渝建指规定办理。
2.0.9 根据所承担工程试验及检测要求,设臵工地试验室,仪器及检测设备应满足施工要求,并固定持证人员专职负责。
2.0.10 路基全面开工前,应根据工程土类性质、压实机械条件,分别选择一定长度的试验区段进行试验,以选定与路基填筑、压实、检测有关的工艺参数;软土处理施工工艺参数;改良土配合比及路拌施工工艺参数;确定新的快速试验检测方法与已规定的基本试验检测方法之间的相关关系等。
3 地基处理
遂渝铁路在软弱土地区采用了浅层地基处理、复合地基法等多种方法加固软土路基。
浅层处理方法采取了换填法、压填片石法、砂垫层法、土工合成材料垫层法,复合地基法包括粉喷桩、碎石桩、锚固桩、旋喷桩等方法加固的设计方案。
3.1 浅层处理
当软土层较浅或厚度小于3m,宜采用浅层处理方法。
主要有换填法、压填片石法、砂垫层法、土工合成材料垫层法。
3.1.1 换填法
一般用于处理暗沟、堰塘等局部范围的浅层软土地基。
采用换填法处理时,应符合下列要求:
1) 先将软土挖除干净,并将底部整平。
若软土底部起伏较大,可设臵台阶或缓坡。
软土底部的开挖宽度不得小于路堤宽度加放坡宽度。
2) 换填所用的填料及压实要求应根据所处路堤部位,分层碾压达到相应的压实标准。
3.1.2 压填片石
应符合下列要求:
1) 片石必须采用不易风化石料,片石直径不得小于0.3m。
2) 片石抛填时,应从地基中部向两侧逐步进行。
当软土底部横坡陡于1:10时,应自高侧向低侧抛投。
3) 片石抛出水面0.5m后,应用较小石块填塞垫平,采用重型振动机械反复碾压,或采用100~300t-m夯击能普夯2~3遍。
根据片石所处的路堤部位,达到相应要求的地基系数。
3.1.3 砂垫层法
当路堤高度大于设计临界高度不多时,如软弱土层及其硬壳均较薄,可采用砂垫层。
砂垫层施工应符合下列要求:
1) 砂垫层施工前应将基底清理、整平,并按设计要求做好基底碾压或土路拱。
有边坡时应先将边坡做好,防止坍土混入砂垫层中。
经检验合格后方可垫砂层。
2) 砂垫层应采用级配良好的中、粗砾砂,其含泥量不大于5%,且不含有机质、垃圾等杂质。
3) 砂垫层应采用分层压实法施工,可适当加水。
分层厚度、压实遍数应通过试压确定,分层施工时,下层密度经检验合格后,方可填筑上层。
4) 砂垫层密实度的质量标准应达到中密以上,并应符合设计要求。
5) 在砂垫层填筑或填筑完后必须将路堤两侧的干砌片石防护完成,并同时做好反滤层,以免砂子向两侧流失和保持路堤坡脚整齐完好,保证排水畅通。
6) 为了确保砂垫层的质量,必须按表3-1进行实测检查。
3.1.4 土工合成材料垫层法
应根据地基情况、路堤高度及稳定、沉降、工期等要求确定加固措施。
如选择土工合成材料的种类、力学性质、层数等。
在这里主要对地基起加筋补强作用,而且往往与砂垫层联合使用。
1) 在土工合成材料铺设前,先要查对所选用的材料规格及性能是否符合设计要求。
2) 土工织物在铺设时,幅与幅之间纵向连接采用搭接法,其搭接宽度宜为0.3m。
土工格栅可不搭接,但应密贴排放、联结牢固。
土工合成材料受力方向采用可靠的连接措施,连接强度不低于设计允许强度。
3) 铺设多层土工合成材料时,其上、下层接缝应交替错开,错开距离不应小于0.5m,两层之间往往以砂层间隔,厚度15cm。
4) 铺设土工合成材料前应整平砂垫层,填料不得有刺破土工织物的尖石、树根等物,铺设时应绷紧、拉挺,不得褶皱和损坏。
铺好后应及时用砂覆盖,不得在其上走行车辆和其他机械。
5) 土工织物铺好后,应按设计要求铺回折段砂,用刮板整平,逐幅按设计要求回折,并用砂压住。
填筑排水砂垫层应符合:
砂料应采用中、粗、砾砂,其中细粒土含量不得大于5%,并不得有草根、树根、垃圾等杂物。
应适当洒水,砂垫层铺设宽度及厚度应符合设计要求。
6) 土工合成材料上的砂垫层,应采用人工或轻型机械运砂进场,散铺整平,不宜直接压实,待上覆填土后再行压实。
7) 土工合成材料铺设检验项目如表3-2。
5、路堤
5.1、一般规定
5.1.1、填料分类应符合现行《铁路路基设计规范》(TB10001-99)规定。
各类填料的分类鉴别及检测应按附录规定办理。
5.1.2、路基基床以下部分的填料:设计采用A、B、C类填料,不得使用粘土、粉粘土及有机土。
基床底层(层厚1.9m)填料:设计优先选用A、B类填料,确因土源困难可选用C类填料及改良土。
如采用改良土,则应符合设计单位提出的相应技术条件。
基床表(层厚0.6m)填料:设计采用级配砂卵石。
基床表层采用级配砂卵石填筑时,其砂卵石填料的规格、材质应符合下列要求:
①、级配砂卵石级配范围通过筛孔质量百分率(%)如下《表5.1.2》所示:
要求级配曲线应力求圆滑,某种尺寸的颗粒不应过多或过少,颗粒中细长及扁平颗粒含量不超过20%,粒径小于0.5mm的细颗粒的液限不大于28%,其塑限指数不大于6,粘土团及有机物含量不大于2%。
级配砂卵石与上部道床道碴及下部填土之间的颗粒级配应满足D15<4d85的要求。
当不能满足时基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构或在基床底层铺设无纺土工织物。
②、级配砂卵石基床表层压实标准应满足《表5.1.3》要求。
5.1.3、路堤压实应按设计要求达到规定标准。
5.1.4、填筑路堤应符合下列规定:
①、施工前,必须对地基进行填前验查,确认是否确无软基和是否符合路堤填筑的地基条件。
②、填筑路堤应采用三阶段、四区段、八流程的工艺组织施工。
③、不同填料不得混杂填筑,每一水平层的全宽应采用同一填料。
渗水土填在非渗水土上时,非渗水土上层应有向两侧4%的横向排水坡。
④、路堤施工接头处,每层端头应预留2~3m长的搭接台阶。
⑤、填料上下层使用不同种类填料时,两渗水土层间应满足D15≰4d85太沙基反滤准则,非渗水与渗水在填层间颗粒较粗的D15粗径应小于0.5mm。
否则两层间应设粒径过渡垫层。
⑥、路堤填筑的压实,应在试验段压实工艺确定的施工允许含水量范围内进行。
当含水量过高时,应采取疏平、松土晾晒或其它措施,当含水量过低时,应加水润湿,加水量可参照下式估算:mw=ms/1+W(Wopt-W)
式中:ms—拟加湿填料的湿重(吨)。
W—填料含水量。
Wopt—最佳含水量。
5.1.5、路堤施工应及时做好防、排水工作。
基底、坡脚、填筑工作面不得积水,尤其是傍山路堤,更不能有积水浸蚀路堤。
在雨季还应防止地表水流入取土坑、(场)内,以确保土填料的含水量满足最佳含水量的要求。
5.2、地基表层处理
5.2.1、路堤地基表层应按设计文件规定结合施工实际情况,一般应清除路堤全幅范围内原地面松土、有机土、树根、草皮等不适合材料全部挖除。
5.2.2、平缓地带应力求作业区段水平,纵坡地带应自下而上挖台阶,随开挖,随填筑,以保证台阶梯坎的稳定。
5.2.3、地面横坡缓于1:5时,清除表土碾压后可直接进行路堤填筑。
5.2.4、地面横坡为1:5~1:2.5时,应开挖台阶,阶级宽度不应小于1m。
当基岩面上的覆盖层较薄时,宜先清除覆盖层再挖台阶。
5.2.5、当地基为软弱地基其标准贯入锤击数N值小于4或静力触探贯入阻力Ps小于1Mpa 时,按设计进行软土地基的处理,其软土地基处理的结果应达到设计要求后再进行填筑。
5.3、路堤本体施工
5.3.1、基床以下路堤填筑压实按照三阶段、四区段、八流程的施工工艺组织施工。
其工艺流程图见图5.3.1:
图5.3.1 基床以下路堤填筑施工工艺流程图
5.3.2、基底验收。
路基填筑前应验收基底,合格后,才可进行路堤填筑。
5.3.3、分层填筑。
采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。
填筑虚铺厚度一般应在
30~40cm。
如用铲运机施工可按松铺厚度一次到位;如采用自卸车卸土,可根据车容量计算推土间距,在填筑面上画出卸装网格,以便平整时控制层厚度均匀。
为了保证边坡压实质量,一般填筑时路基两侧宜各加宽40~50cm。
5.3.4、推铺平整。
填料摊铺平整应用推土机进行初平,平地机终平,控制层面无显著的局部凸凹,填筑层面应做成向两侧4%的横向排水坡。
为了有效控制虚铺厚度,初平后应用水平仪或钢尺检查虚铺厚度。
5.3.5、洒水晾晒。
填料碾压前应作含水量检测,一般应接近最优含水量,但不允许超出试验段压实工艺确定的施工允许含水量限值。
当填料含水量较低时,应及时进行洒水,加水量可按一般规定中加水量公式计算,洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和路堤内洒水搅拌两种方法;当填料含水量过大,可采用取土场内挖沟拉槽降低水位和用推土机松土器拉松晾晒相结合的方法,也可将填料运至路堤摊铺晾晒。
5.3.6、碾压夯实
①、碾压前应向压路机司机进行技术交底,其内容包括碾压起讫范围,压实遍数,行走速度,碾压顺序等。
②、根据填料的不同和路堤不同部位,应配备相适应的压实机械。
压实应遵循“先慢后快、先静压后振压、先两侧后中间”的操作程序进行碾压,区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度不小于2m,沿线路纵向行与行间压实重叠不小于0.4m。
③、对路肩两侧边角压路机不易压到的地方,可采用小型压路机或夯实机及人工夯压。
5.3.7、检验签证
①、试验人员应在填筑前,检验填料是否符合要求,上料前的含水量是否超出含水量限值;碾压前松铺厚度是否满足试验确定的松铺厚度,碾压后的碾压厚度,压实均匀性及压实质量指标。
基床表层填料的复查分类表表5.3.7-2
击实试验采用重型击实,操作规定按TBJ102-96《铁路工程土工试验方法》,土样发生变化时必须做击实试验,但填料达到5000m3时,需重新做击实试验。
不同土样的击实试验由建设指挥部中心试验室完成,并经监理工程师批准后实施,同一土样的复查可由各标段试验室复查,复查结果如与原最大干密度相差超过0.05g/cm3时,应由建设指挥部中心试验室复检,并以复检结果为准。
经试验已确定的最大干密度不得随意改变。
②、路基填土压实质量检验应随分层碾压施工分层检测,压实度、孔隙率可采用核子密度湿度仪,并需定期标定;地基系数K30的检测可使用K30承载板及K30试验车。
K30检测设备应进
行定期标定。
对于基床以下路堤填筑的检测,试验方法及频度见《表5.3.7-3》。
③、路基每层填筑压实质量经按规定检验达到设计及验标规范后,方可进行下一层填筑施工,否则,应下达质量不合格通知,寻找原因,重新碾压,直至合格为止。
5.3.8、路基整修。
路基整修包括路基面排水横坡,平整度,边坡等。
路基整修应按照设计结构尺寸进行,对于加宽部分应在整修阶段人工挂线清刷夯拍,路基整修应达到《表 5.3.8》检验标准要求。
5.4、路基基床施工
5.4.1、路基基床由基床表层和底层组成,表层厚度0.6m,底层为1.9m,总厚度为2.5m。
5.4.2、基床底层填筑压实工艺原则按照基床以下路堤填筑压实工艺流程组织进行。
5.4.3、基床底层填筑压实之前,应做好对基床底层下承层的质量检查与验收,包括压实质量指数等。
平整度、宽度、高程、边坡。
5.4.4、基床底层的压实质量标准见《表5.1.3》压实方法,频次见《表5.4.4》。
基床底层填筑检测方法、频次表5.4.4
5.4.5、基床底层施工,还应按设计要求增铺土工合成材料加固时,按设计办理。
每层填筑压实质量达到设计和验标要求后,方可进行下一工序,否则,应查找原因,重新进行压实,直到合格。
5.4.6、路基基床表层应分二层填筑,下层填筑一般宜为35cm,上层为25cm,每层施工工艺流程分四区段六流程如图5.4.6所示。
图5.4.6 基床表层填筑施工工艺流程图
5.4.7、基床表层四区段为:
①、验收区段:按压实标准对验收区段基床底层进行验收,按测量中线、高程检查验收区段基床底层的几何尺寸和路拱,是否达到基床底层验收标准。
对其不符合标准的基床底层进行修整,使其达到基床底层标准要求后再进行填筑。
②、搅拌运输区段:
A、集料搅拌采用厂拌,拌合之前必须对集料的材质及级配进行试验,按配比拌合后的集料还应进行复检,如与原配比的级配曲线不同或曲线不圆顺还应调整配比。
B、正式拌合前严格按配比进行,并依据集料的填筑部位,运输距离及天气情况,增减含水量,使集料的含水量控制在最佳压实含水量范围内。
C、拌和好的集料要尽快运到铺筑现场,并及时进行碾压。
用平地机摊铺集料时,应依据运输车的运输能力,计算每车集料摊铺面积等距离堆放成堆;用摊铺机摊铺时,则应与摊铺机的摊铺能力相互协调,要满足摊铺机的工作能力,减少停机待料,又不能使运输能力过大使集料长时间待铺损失含水量。
③、摊铺碾压区段:
A、基床表层第一层级配砂卵石摊铺的应先用推土机初平,再用人工配合平地机终平,按试验确定的松铺厚度一次达到碾压厚度。
使集料厚度一致,表面平整便于碾压。
摊铺时应尽量减少推土机、平地机的来回找平次数,以避免集料的离析。
为了保证级配碎石路基全幅面都能达到设计压实标准,应适当加宽铺幅宽度。
一般应在两边分别加宽40~50cm。
B、基床表层级配砂卵石第二层摊铺同第一层,但松铺厚度控制则更严格。
有条件时也可采用摊铺机摊铺,以有效控制松铺厚度,以便一次性达到设计高程。
C、级配砂卵石在碾压前,先对集料含水量进行复检,是否达到碾压所需含水量。
现场向压路机司机进行交底,交底内容包括碾压起讫范围、压实遍数、压实速度等,以及碾压应遵循:“先静压、后振压、先轻后重、先慢后快、先两边、后中央”的原则进行,碾压速度一般不超过2km/h,碾压时沿纵向重叠0.4m,横缝衔接处,应搭接,且长度不少于2m。
D、碾压完成后应立即对路段进行封闭,严禁压路机械、运输车辆在表层转弯、调头、通行,
以防挠动级配砂卵石,让级配砂卵石静臵板结。
④、检测修整区段:
A、路基基床表层级配砂卵石压实质量标准见《表5.1.3》,检测方法和频次见《表5.4.7-1》。
B、当检测结果达到规定要求后进行修整养护、当压实达不到要求,要分析原因,重新补压,直至达到设计要求。
C、基床表面修整养护:完工后的基床表面不应有裸露的粗粒砂卵石、粗集料窝及局部的低凹不平整、不圆顺。
处理可采用人工清除不合格集料、洒水、补足集料碾压或夯压,并对全路段进行一至二遍静压收光。
当检测结果满足设计要求后,应对其外型质量进行整修,使其达到检验标
5.5、填石路堤
5.5.1、基床以下可用合格的石碴料分层填筑压实。
5.5.2、填石路基填料应按规定要求进行鉴别和试验,一般应采用级配较好的硬质岩块,严重风化软岩不得用于路基填筑,易风化的岩块不得用于路堤浸水部分,每层石碴料虚铺厚度不大于0.8m,其中块石最大尺寸不得大于0.3m,不同尺寸的石碴填料应级配填筑。
5.5.3、石碴料压实应采用振动碾压实,压实参数可参考《表5.5.3》进行现场试验,以便确定现场压实参数。
填石路堤压实试验参考参数表5.5.3
5.5.4、填石路基压实工艺流程可分为三个阶段、四个主要区段、八个主要工艺流程。
如图
5.5.4-1所示。
①、准备阶段
A、施工准备:测量放线,组织有关人员学习设计文件,设计和施工技术规范,根据填料和施工机械编制施工组织,建立土工试验室,做有关土工试验,准备好现场质量测试仪器设备。