3 技术要求
3.1土质、软质岩及强风化硬质岩路堑开挖前,首先完成排水系统,作好堑顶截、排水。临时排水设施应与原有排水系统及永久性排水设施相结合。按照“永临结合”的原则对临时排水设施进行周密规划,避免积水冲刷边坡、浸泡边坡坡脚和雨季对已成边坡的冲刷,并于路堑开挖施工前完成所有临时截、排水设施的施工,保持边坡的稳定。
3.2路堑开挖、基床处理、排水系统和弃土等,应根据地形、地质、气象、水文实际情况合理安排施工。
3.3路堑开挖应核对地质资料,开挖到换填标高后如发现地质资料与设计不符应及时反馈设计和监理单位。
3.4 开挖前应检查坡顶、裂缝、陷穴和其他不稳定情况并妥善处理。 3.5 黄土路堑宜在旱季施工,当在雨季施工时,应集中力量快速施工,工作面应随时保持大于4%的坡度,路堑边坡不得受水浸泡、冲刷。
3.6 基床换填、边坡防护封闭应与开挖紧密衔接。
3.7 设有支挡结构的路堑边坡应分段开挖、分段施工。设计要求分层开挖、分层稳定的路堑边坡,应自上至下分层开挖、分层施工支挡工程。
4 施工程序与工艺流程 4.1施工程序
路堑施工程序为:施工准备→清理地表→台阶划分→分段分层开挖→进行地基处理→基床底层填筑施工→检测验收
4.2工艺流程
工艺流程见下页施工流程图
开始 边坡光面爆破或预裂爆破设计 选配钻机机具 测量放搭设钻孔平台 钻机就位 钻机钻孔 钻孔合格 准备爆破器材 装药及联结 装药及联结合格 起爆 清理哑炮 出渣并清危石 爆破效果良好 修整边坡 砌筑挡护及水沟 修整路基面 路基面修整合格 结束
5 施工要求 5.1施工准备
(1)现场准备
对路基挖方周围环境进行仔细观察分析,认真调查研究,掌握当地交通、水电供应及附近民情风俗等情况;对施工范围内的道路水系管线和构筑物要取得详细资料,并安排拆除或搬迁。
(2)人员准备
爆破作业是项细致复杂、技术性很强的工作,人员组织上要专业分工,作业人员要进行技术培训,必须要有现场负责人并进行统一调度。
(3)机械准备
根据工程进度和现场具体情况配备相应的施工机械(挖掘机、装载机、推土机、自卸车、钻机等)。
(4)料具准备
按相关规定修建易爆物仓库,建立管理制度,并通过地方公安部门检查验收及备案。根据爆破量和起爆方式,备齐所需的材料和机具。
(5)技术准备
根据地形岩质,路堑断面的形状、进度要求进行爆破设计;并结合土石方调配方案,编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计。路堑爆破开挖,应采用光面爆破或预裂爆破方法及微差、微压技术,不宜采用药壶或药室等大爆破。
5.2施工工艺
路堑开挖根据地形情况采用挖掘机配合自卸汽车运输或铲运机开挖运输,对施工场地狭窄地段无法进入机械时采用人工配合小型机具施工。靠近基床底层表面及边坡辅以人工开挖。
5.2.1 土质路堑开挖
土质路堑开挖前,首先进行排水设施施工。按照“永临结合”的原则对临时排水设施进行周密规划,避免积水冲刷边坡、浸泡边坡坡脚,并于路堑开挖施工前完成所有临时截、排水设施的施工,保持边坡的稳定。
地形平缓的浅路堑采取全断面纵向开挖方法;当路堑长度较短,挖深较大时,采取横向分台阶开挖方法;路堑较长且深度较大时,采取纵向分层分台阶开挖方法;当地形起伏,且路堑长度大、开挖深,采取纵横向分台阶结合的开挖方法。
路堑开挖采用挖掘机自上而下、分层进行,纵向开挖坡度不小于4%,在每一开挖层路基两侧设临时排水沟,以便及时将路堑开挖中的渗水和雨水排出开挖面,保持开挖层面不被水浸泡。边坡防护、边坡平台及其上截水沟的施工与开挖紧密衔接,开挖一段,防护一段。
土质路堑施工工艺流程见图5.2.1。
⑴路堑开挖前,首先进行排水设施施工。作好截水沟,并做好防渗工作,保证边坡稳定。
⑵开挖过程中经常检查边坡位置,防止边坡部位超挖和欠挖;边坡部位预留不小于30cm土层,采用人工配合机械进行边坡修整,并紧跟开挖进行;施工中及时测量,开挖至边坡平台时,预留不小于30cm保护土层,待人工施做平台及其上截水沟时开挖,表面做成向外侧4%的排水坡。
⑶防护紧跟开挖,随挖随护。刷坡修整随时检查堑坡坡度,避免二次刷坡造成不必要的浪费。坡面坑穴、凹槽中的杂物清理后,嵌补平整。
⑷当开挖接近路堑换填底面设计标高时,及时测量开挖面标高,预留30cm,对基床范围内的地基进行检测,检测土质和压实标准是否满足设计要求,满足要求,则继续开挖至基床底层顶面按设计要求同相邻路基段同步填筑基床表层;若地基条件不能满足设计要求时,则按设计进行处理。
⑸弃土至弃土场后,用推土机推平后,大致碾压平整,使之整齐、美观、稳定,周围砌筑防护设施,确保弃土堆周围及其上排水畅通,不对周围的建筑物、水源及其它任何设施产生干扰或损坏。
图5.2.1 土质路堑施工工艺流程图
⑹质量控制与要求
① 路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通。
② 路堑基床换填宽度、深度必须满足设计要求;沿线路纵向每100m抽样检验5个断面。
③ 刷坡修整随时检查堑坡坡度,路堑边坡坡率不得偏陡。 5.2.2 石质路堑开挖 (1)松动控制爆破施工方法
为保证施工中路基边坡稳定和施工安全,同时保证爆破后的石块破碎良好,路堑石方主要采取深孔松动控制爆破,不使用大爆破施工。
基床施工(地基处理) 低于设计采用的地质资料 否 测量放样 山体稳定检查 是 预加固 堑顶水沟施作 机械开挖运输 开挖至距换填顶面60cm 检查基床范围地基条件 与设计资料一致或好于设计资料 检查设计,必要时变更设计 开挖至换填标高 修整开挖底面 松动控制爆破采取接近内部作用药包的装药量,用导爆索或塑料导爆管非电起爆系统设计成孔内外微差网路,使得各组炮孔或各个炮孔起爆有足够的时间间隔,成为单独作用药包,炮孔中回填足够长度、一定密实度的堵塞物,以保证爆破后的岩石开裂、凸起,松动而不飞散,适于机械化装车并能有效地控制飞石、振动效应和冲击波,确保爆区周围的安全。爆破施工前,进行爆破设计,报监理工程师批准后再实施。
①爆破设计
采取梯段(台阶)爆破,其炮孔布置见下图:
顶部自由面 a
台阶(梯段)自由面 堵塞 W W 中间装药 堵塞 底部装药 h1 Δ炮孔参数 a.炮孔倾角δ:
δ 因边坡的不同而不同,边坡在8米或16米以下的倾角为45°;边坡在16米以上的倾角为63°,使用的炸药为2#硝铵炸药。
b.台阶(梯段)高度H
H随地形的不同而不同,边坡在8米以下的,H=坡顶标高-8米;边坡在8米以上16米以下,H1=8,H2=坡顶标高-8米; 边坡在16米以上, H1=8,
H2=8, H3=坡顶标高-8米.
c.爆破断面内的最大抵抗线(以下简称最大抵抗线) Wmax≤(0.032~0.034)d,且Wmax≤(0.50~0.58)H d.实际最小抵抗线
当H≤5m时,W=Wmax-0.05H 当H>5m时,W=Wmax-0.1-0.03H e.炮孔底部超钻:h1=(0.2~0.3)Wmax f.堵塞长度:h0=(0.7~1.0)W g.炮孔间距:a=(1.0~1.25)W Δ药量计算
每个炮孔装药量计算公式为:Q=qaWH 式中q为单位耗药量(kg/m3)。 Δ起爆网路设计
采用塑料导爆管非电起爆网路。网路具体模式依爆区地形、爆破方量、炮孔布置以及对爆破作业要求的不同需具体设计。
②施工操作 a.平整钻机作业场地
为使钻机就位,除了修便道外,还需平整钻机的作业场地,覆盖层料厚时,利用推土机铲平;覆盖层薄且石头凸起时,用风枪打孔小爆破,然后用推土机推平。作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为标准。
b.布孔与钻孔
首先按设计的孔距、排距布孔。对台阶面边沿的孔,要特别注意最小抵抗线不要过小,以防最小抵抗线方向出现飞石。
钻孔时要根据设计要求,确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后,首先将岩石粉吹干净,然后从孔中把钻杆提升到孔口上,这时不要移动钻机,以防孔深不够时,可以继续在原孔中加深钻孔。
c.装药与堵塞
装药之前,测量孔深,对过浅或过深的炮孔,要调整装药量。往孔中装药时,要定量定位,要防止卡孔。
回填堵塞的材料选取一定湿度的粘土,为防止卡孔,要分多次回填,边回填边用木炮棍捣实,还要注意保护好孔中的导爆管。
d.网路联接
为确保网路准爆,采用双雷管双导爆管网路。起爆雷管待网络联结检查合格、撤出人员后联结。
e.爆破安全警戒与检查
放炮之前,人员及机械撤离到安全区,设置安全警戒哨。爆破之后,暂不要解除警戒,要到现场查看,发现哑炮应及时处理。
(2)预裂爆破施工方法
预裂爆破用于边坡的爆破,在松动控制爆破的主炮孔起爆之前进行,利用布设在设计开挖轮廓线上的预裂炮孔,准确地沿爆破开挖轮廓线沿线路纵向爆出一条预裂线。
根据断面高度和边坡设计坡度等确定钻深,采用潜孔钻按设计坡比与竖孔一起钻好斜向孔。爆破完成后,用推土机配合挖掘机和自卸车进行清碴,同时采用挖掘机配液压锤对边坡进行修整,从而确保边坡顺直,为边坡防护工程创造条件。
预裂爆破参数的设计如下:
①最小抵抗线W=(7~20)D , D为钻孔直径。 ②炮孔间距a=(0.4~0.6)W。
③装药量Q=(0.12~2.1)L, L为光爆深度,装药量要在现场试验。 单孔装药量,用线装药密度QX表示,则QX=q.a.W,q=松动爆破单耗药量
在预裂孔装药时,使用小直径的药卷,沿钻孔深度间断绑在传爆线上。起爆采用塑料导爆管同时起爆。
(3) 石方爆破施工流程框图
送有 关单 位审 批 平 整场 地 现场勘察地形地质及研究爆破方案 爆破设计 阶梯高度的确定炮孔布置药量计算起爆网络设计爆破震动检算施工组织设计人员组织 材料准备 机具配置 在危险区入口或附近道路设置标志并派专人看守,防止人、畜、公路设施等受到危害和损失。
c.在施工中加强对边坡坡度的检测,随着开挖进度及时修整边坡,以免因边坡坡度控制不严而造成路基断面的偏差。
炮孔定位(4) 石方爆破施工注意事项
a.爆破作业人员必须经指定的部门培训,考试合格后持证上岗。 b.在确定的爆破危险区边界设置明显的标志,建立警戒线、警戒信号,
爆破施工 钻孔检查炮孔深度装药炮孔回填物堵塞防护覆盖连接网络爆破震动检测警起爆戒爆后现场检查解除警戒 爆破效果分析与资料 机械挖装 (5) 爆破后的装运
石方爆破后,用挖掘机进行装车,弃碴至弃土场后,用推土机推平后,大致碾压平整,使之整齐、美观、稳定,周围砌筑防护设施,确保弃土堆周围及其上排水畅通,不对周围的建筑物、水源及其它任何设施产生干扰或损坏。
对于土质边坡,路堑挖方采用横向台阶分层开挖,深挖路堑采用“横向分层、纵向分段,阶梯掘进”的方式施工;合理安排运土通道与掘进工作面的位置及施工次序,做到运土、排水、挖掘、防护互不干扰,以确保开挖顺利进行。
按设计边坡自上而下分层逐层开挖方式,开挖面保持不小于4%的排水坡,严禁积水,并且保持边坡平顺。
每段开挖工作完成后,对边坡进行及时防护,当防护不能紧跟开挖进行,要暂时留一定厚度的保护层,待做护坡时再刷坡。
深挖路段安排先行施工。路基防护、排水工程与路基成型协调进行,深挖路堑开挖一阶、防护一阶,与路基成型平行流水作业,并紧随路基尽早完成。
当路堑开挖至基床底层上部的设计标高时,核查地质是否与设计资料相符,如设计与现场不符等技术问题,及时与相关单位联系解决;如与设计资料相符,按设计和规范要求进行地基处理施工,经检验合格后方可进行基床底层上部的填筑施工,其施工方法与路堤基床底层填筑施工相同。
路堑地段的附属工程及时施做,并紧随路基成型尽早完成。
路基相关配套工程与路基同步施工,并制订相应的保护措施,确保路基本体的整体性和密实性。
5.2.3其它注意事项事项
(1)对于石质边坡,开挖前按要求进行爆破设计;并结合土石方调配方案,编制施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计。路堑爆破开挖,应采用光面爆破或预裂爆破方法及微差、微压技术,不宜采用药壶或药室等大爆破。
(2)刷坡修整随时检查堑坡坡度,避免二次刷坡造成不必要的浪费。坡面坑穴、凹槽中的杂物清理后,嵌补平整。
(3)当开挖接近路堑换填底面设计标高时,及时测量开挖面标高, 当路堑开挖至基床底层上部的设计标高时,核查地质是否与设计资料相符,如设计与现场不符等技术问题,及时与相关单位联系解决;如与设计资料相符,按设计和规范要求进行地基处理施工 。
(4)弃土场设置应符合国家及地方环保要求。
弃土至弃土场后,用推土机推平后,大致碾压平整,使之整齐、美观、稳定,周围砌筑防护设施,确保弃土堆周围及其上排水畅通,不对周围的建筑物、水源及其它任何设施产生干扰或损坏。
6 劳力组织
6.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
人员配备表
负责人 技术人员 专兼职安全员 工班长 测量人员 验检测人员 普工
1人 2人 1人 1人 5人 20人
7 设备机具配置
序号 机械名称 单位 数量 备注 1 挖掘机 台 7 2 装载机 台 8 3 推土机 台 4 4 铲运机 台 4 5 自卸汽车 台 22 8 质量控制及检验
8.1认真按照《高速铁路路基工程施工质量验收标准》里规定的质量检测项目、频率进行检验和控制。
8.2路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通。
8.3 采用机械开挖或光面、预裂爆破应保证开挖面完整平顺,无危石和坑穴。边坡坡面应平整且稳定无隐患,局部凹凸差不大于15cm。边坡防护封闭无变形、开裂。
检验数量:沿线路纵向每100m抽样检验5处。 检验方法:观察、尺量。
8.4路堑开挖边坡坡率不应陡于设计值。
检验数量:沿线路纵向每50m单侧边坡抽样检验8点(上、下各4点)。 检验方法:吊线尺量计算或坡度尺量。 8.5路堑边坡边坡里程应符合设计。
检验数量:按设计要求检验边坡里程,全部检验。
检验方法:尺量或仪器测量。
8.6路堑开挖至设计标高后,应核查地质情况。基床为软质岩及土质层时,其范围内的地基土比贯入阻力Ps值不应小于1.5Mpa或基本承载力不应小于0.18Mpa。地质情况与设计不符时,应提出变更设计。
检验数量:区间正线路基沿线路纵向连续长度每100m抽样检验2点。地质情况与设计不符时,勘察设计单位现场确认。
检验方法:对照设计文件核对并详细记录。
8.7路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工的允许偏差、检验数量及检验方法按下表控制。
路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工的允许偏差 序号 1 2 3 检验项目 变坡点位置 平台位置 平台宽度 允许偏差 ±100mm ±100mm ±50mm 检验数量 沿线路纵向每100m单侧边坡各抽样检验6点 检验方法 测量仪器测量或尺量 测量仪器测量或尺量 尺量 注:变坡点按路肩以上高度计,平台位置以平台顶面标高计。
9 安全、环保要求 9.1安全要求
1)从事特种作业人员及各种机械的操作人员及机动车辆驾驶人员,必须经劳动部门专业培训和考试并取得合格证后,方准独立操作。
2)施工现场设立安全标志。危险地区必须悬挂“危险”或者“禁止通行”“严禁烟火”等标志,夜间设红灯示警。
3)保种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等到装置,机械设备附近设标志牌、规则牌。
9.2环保要求
1)土石方运输时防止遗撒、飞扬,减少对生产人员和当地居民造成危害,必要时进行洒水。
2)施工前做好施工场地内的临时排水系统并确保畅通。工地废水排放前先经沉淀池沉淀,并采取必要的净化措施处理后方可排放。特别应避免浆液对地下水源及周围环境的污染。
3)弃土场设置应符合国家及地方环保要求。弃土至弃土场后,用推土机推平后,大致碾压平整,使之整齐、美观、稳定,周围砌筑防护设施,确保弃土堆周围及其上排水畅通,不对周围的建筑物、水源及其它任何设施产生干扰或损坏。
4)在施工期间需修建排水设施,并与永久性排水设施相结合,流水不得排入农田耕地,污染水源,也不得引起淤积和冲刷。
5)已开挖的适用于种植草皮和其它用途的表土需储存在指定的地点,对于开挖应用于路基填筑的各类土质,不得混杂。
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