石武客专-路基填筑试验段施工方案.doc

新 建 铁 路
石家庄至武汉客运专线
郑州至武汉段
TJ1标段路基填方试验段施工技术方案
编制：
复核：
审批:
石武客运专线中铁二十三局集团项目经理部六项目部
二〇〇九年三月
目 录
1 编制依据 3
2 工程概况 3
3 试验段试验的目的和范围 4
4 施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况 4
5 试验段的施工准备 7
6试验段主要施工技术指标 7
7试验段施工方法 7
8路基沉降、位移观测 15
9质量保证措施 16
10安全保证措施 17
11环保措施 17
DK1064+350～DK1064+500路基填筑试验段
施工技术方案
1 编制依据
1。1铁道部颁布《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 》铁建设〔2005〕160号;
1。2铁道部颁布《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212—2005)；
1。3 铁道部颁布《铁路路基施工规范》（TB10202—2002);
1。4 铁道部颁布《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）；
1.5 铁道部颁布《铁路工程土工试验方法》(TB10102—2004、
J338-2004);
1.6 《石家庄至武汉客运专线郑州至武汉段路基设计总说明》
1。6 新建铁路石家庄至武汉客运专线郑州至武汉段TJ1标相关工程施工图DK1062+210～DK1066+325;
1.7 建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。
2 工程概况
2.1 概述
DK1062+210.53～DK1066+325段路基工程位于湖北省大悟县东新乡境内.该段地形地貌为：低山丘陵及山间谷地区，地势有一定的起伏；山坡自然坡度约为20°～30°，植被较发育；山间谷地呈狭长条带状蜿蜒展布于丘陵间，地势较平坦,多辟为旱地、水塘及少量村舍等。本管段范围内共有路基四段,路基总长为2383.68m。不良地基采用CFG桩及碎砾石垫层等措施进行复合地基加固处理。
客运专线路基基床由基床表层及基床底层组成。基床表层为厚0.4m的级配碎石（过渡段范围采用级配碎石掺5%水泥）；低路堤及路堑基床底层为换填A、B组粗粒土填料，换填厚度不小于1。8m；路堤地段基床底层为厚2。3m的A、B组填料，基床底层以下采用改良块石土.
2。2试验段的设置
根据本标段目前施工的实际情况以及征地拆迁、取土场、现场交通、水电情况、地基加固完成情况等综合分析比较，将路基填筑试验段拟定在DK1064+350~DK1064+500，全长150m，该地段原地貌为粉质黏土、角闪片麻岩的全风化及强风化覆盖区，填筑范围内设计无涵渠、通道等构筑物，具有填筑施工时连续、完整的优势。
该段路基的路基顶部全宽13.6m，填高3。3 m～7.0m。不良地基采用CFG桩结合碎砾石夹土工格栅褥垫层的复合地基处理加固.目前已完成了拟定的试验段范围内全部CFG桩施工。
3 试验段试验的目的和范围
3。1 试验段试验的目的
确定本地区经济合理的填料,选定满足施工要求的压实机具、所用填料及压实条件下合理的松铺厚度、压实遍数和施工最佳控制含水量等工艺参数,选定经济、合理、准确的检测手段。
3.2 试验范围
①土工合成材料加筋垫层(褥垫层）的施工工艺；
②基床以下部分路堤本体填筑的施工工艺；
③基床底层A、B填料填筑的施工工艺.
4 施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况
4。1 参加施工人员进场情况
①管理、技术、质检、检测人员已全部到位，人员名单及相关资料见表一.
②生产工人
参加试验段施工的生产人员有我部路基三队副经理1名、领工员2名以及14 名机械、汽车司机、20名普通工人均已经到位.
表一 主要施工管理人员一览表
序号
姓名
文化程度
职称
职务
1
王家新
本科
高级工程师
项目经理
2
文 超
本科
工程师
总工程师
3
陈贵祥
高中
工程师
项目副经理
4
王正旺
专科
工程师
项目副经理
5
王四田
本科
工程师
副总工程师
6
王建华
专科
助工
技术员
7
李 强
专科
助工
技术员
8
郭鸿政
专科
工程师
试验室主任
9
陈俊桦
本科
试验工
试验员
10
刘海卫
本科
试验工
试验员
11
張多冰
本科
工程师
安质部长（兼)
12
石高斌
大专
助工
质检工程师
13
李 波
本科
测量工程师
测量队长
14
曹立勋
大专
高级测量工
测量队副队长
15
景 云
大专
测量工
测 量 员
16
张兆伟
大专
测量工
测量员
4.2 投入试验段施工的机械设备
试验段路基填筑主要包括填料的开采、加工、装运、填筑、摊铺、整平、碾压工序.为满足施工需求配备了足够的挖掘机、自卸车、推土机、振动式压路机、平地机、洒水车等施工机械。所需机械设备见表二。
4.3 测量、检测仪器设备的配备
详见表三.
表二 主要施工设备一览表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
状态
1
挖掘机
EX200—2
台
2
良好
2
挖掘机
HDE60-7
台
2
良好
3
装载机
ZL50
台
2
良好
4
振动压路机
YZ20D
台
2
良好
5
振动压路机
XD120
台
1
良好
6
推土机
TY220
台
1
良好
7
推土机
TL140—1
台
1
良好
8
自卸车
斯太尔
辆
10
良好
9
自卸车
5t
辆
15
良好
10
平地机
PY180A
台
1
良好
11
洒水车
CA10B,8000L
辆
1
良好
12
小型冲击夯机
BS70-2
台
10
良好
表三 主要测量·检测仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
检定状态
1
全站仪
托普康GTS—7002主机
套
1
良好
2
水准仪
中纬ZDL-700电子水准仪
套
1
良好
3
水准仪
苏光水准仪
套
1
良好
4
水准尺
5m铝合金
把
4
良好
5
k30平板载荷仪
k30型
套
1
良好
6
Evd测定仪
ZG02
套
1
良好

Ev2测定仪
GTJ
套
1
良好
7
电子天平
2kg、5kg、30kg
台
各1台
良好
8
灌砂筒
Φ150
套
1
良好
5 试验段的施工准备
5。1 测量工作
CFG桩验收完毕后，恢复客专正线及其它线中、边桩，测量路基横断面，按照设计要求放出线路的分界线和坡脚线。
5。2填料选择和室内试验
本项目部所辖范围内无可用于路基填筑的土、石方，所有路基挖方皆运往沿线的弃土场弃掉；所有填料都需要借方。
设计路基基床以下采用改良块石土填筑，路基基床底层采用A、B组填料。
块石土采用一级破碎或直接开挖的风化岩层，块石粒径不大于15cm.
A、B组填料采用碎石土填筑，片石经二级破碎后作为A、B组填料。
取料场在博格板场附近100m的大新线右侧20m。
6试验段主要施工技术指标
试验段路基各部位各层次的施工控制参数详见表四.
7试验段施工方法
7。1土工合成材料加筋垫层（褥垫层）部分
本试验段客专正线的土工合成材料加筋垫层（褥垫层）是采用60㎝厚的碎砾石垫层,内铺二层土工格栅。铺筑褥垫层所用碎砾石全部外购，土工格栅采用双向经编土工格栅，其抗拉强度不小于110kN/m.
7.1.1 CFG桩帽施工
1.清除桩间土
不良地基段的CFG桩加固处理施工完毕并达到一定的强度后（一般为达到设计强度的70％而且不小于10Mpa）,立即进行CFG桩桩间土的清除工作，桩间土采用小型挖掘机清除，靠近桩身部分预留20cm-25cm采用人工清除.挖除桩间土时挖掘机应有专人指挥,严禁挖斗碰撞桩体.桩间土清除后,注意及时做好临时排水设施，可在桩间挖一条临时排水沟,能将桩体周围的水引流到路基以外的水渠或河流中，以防止雨后桩间积水无法排出,浸泡路基基底，影响施工。
2.清除桩头
我部采用人工破除预留桩头至设计标高。桩头清除采用切割机环向切割一圈，断掉桩头.切割下的桩头及时运往弃土场。
3.桩体质量检验
对成桩28天后（或桩身强度不小于15MPa）的CFG桩进行桩体质量检验。采用低应变动力试验检测CFG桩桩身完整性，抽检率为桩数的10℅;承载力采用复合地基载荷试验，抽检率为桩数的0.2℅，且每个检验批不少于3根。
4.桩帽施工
桩帽施工前对桩顶进行凿毛处理。
桩帽砼采用土模法施工，桩帽顶20cm采用定型圆形钢模板，钢模底部周围用土堵塞，用铁锹拍实,桩帽施工前认真做好模板安装，采用垂球对中，确保模板中心在偏差范围内。
模板检验合格后就地浇注C15混凝土，采用坍落度为100-140mm,并用插入式振捣棒振捣。浇筑完成后及时抹面，使表面平整。在浇筑过程中，按设计要求做混凝土试件,以检验其抗压强度.浇筑完成后，桩帽砼及时用塑料薄膜包裹养护。
7。1.2 CFG桩帽间隙回填
CFG桩间采用A、B组填料进行分层回填，分层的厚度不得大于15㎝，压实采用手扶式电动或内燃冲击夯进行夯实，保证压实标准满足路基本体要求。
7.1。3 褥垫层施工
褥垫层中的土工格栅使用前按一定比例送样进行纵向抗拉强度和延伸率试验。进货后,存放在遮阳通风处，避免因过强紫外线照射导致材料老化，强度损失.
碎砾石垫层采用未风化的碎砾石，其最大粒径不得大于50㎜，含泥量不得大于5%，且不含草根、垃圾等杂质。褥垫层铺筑自下而上结构组成为20cm碎砾石+第一层土工格栅+5cm中粗砂+15cm碎砾石+第二层土工格栅+5cm中粗砂+15cm碎砾石。
1．第一层20cm碎砾石(下承层）施工：桩帽处理及桩间土处理完成并经检验合格，开始施工第一层碎砾石垫层， 施工时画好方格线及标高控制点，两侧拉线控制填料松铺厚度。
2.将下承层（20cm）表面整平、压实，压实采用XD120压路机按静压二遍+弱振一遍+静压两遍进行，清除表面坚硬凸出物，检验合格后，铺设土工格栅。
3.土工格栅铺设时要求平整拉直。展平与下承层面紧贴，不得褶皱、扭曲和损坏，靠近侧边的土工格栅要求回折不小于2.0m。
铺设土工格栅时，沿线路横向采用整幅，不宜有接口，当需要接长土工格栅时,可采用绑扎法，用乙烯绳绑扎，呈梅花形布置，联接牢固。一般每隔10~15cm应有一个绑扎点，以使搭接处的强度满足要求,搭接宽度10~15cm，在受力方向至少应有两个绑扎点.另一方向只要密贴排放或搭接即可.
4。土工格栅上铺设填筑时采用人工配合机械进行，其上采用倒卸法施工上垫层.
褥垫层施工采用5t小型自卸车运输、小型挖掘机粗平,人工进行精平，采用XD120压路机进行压实，压实按静压二遍+弱振三遍+静压两遍进行。
铺设时随铺随覆盖，土工格栅铺设48小时内上铺填料层覆盖。
严禁碾压及运输等设备直接在土工格栅上碾压或行走作业.
7.1。4褥垫层的压实检测
见表四
1.孔隙率n≤22%，沿线路纵向每层检验12个点，其中距路肩边线1m处检验4点，路基中部检验4点.
2.压实度k≥0.92，
3。动态变形模量Evd≥35Mpa，每层检验8点，其中距路肩边线2m处左右检验各2点，路基中部4点
7。2路基基床以下部分(路基本体)
本试验段客专正线基床以下的路基本体全部采用改良块石土填筑。详见后附图1试验段路基平面图及图2路基填筑横断面示意图.
路基本体施工在褥垫层完成后进行。
试验段施工工艺流程见图3试验段路基填筑施工工艺流程图.
路堤横断面全宽、纵向分层填筑，客运专线路基同时填筑、同时碾压成型。当原地面高低不平时,先满填一层封底，然后从最低处分层，由两边向中心填筑，并逐层调整纵、横坡度,在路基基床以下部分填筑完毕前调整出与路基顶面设计坡度相符的纵坡及4%横坡。路基本体填筑两侧各超宽50cm,施工竣工时刷坡处理。路基与路基的接头部位每层预留不小于1m的接头段，在进行接头施工时翻松后与后施工的部位共同碾压成形。
10
表四 路基各部位填料拟采用的施工控制参数表
序号
部 位
填料种类
最大粒径（cm）
松铺厚度（cm）
压实厚度（cm）
碾压组合（遍数×方式)
压 实 标 准

地基系数K30（Mpa/m）
孔隙率n（％）
EV2
EV2/EV1
压实度k
动态变形模量Evd（MPa）
1
褥垫层
碎砾石垫层
碎砾石
5
25
20
第一层2静压＋2弱振＋2静压
第二、三层2静压＋3弱振＋2静压

≤22％

≥0。92
≥35
2
路基基床以下路基本体
客专正线块石类土
砂类土（不含粉砂）

3
块石土（细角砾土)
15
35
30
1静压＋2弱振＋2强振+1静压
≥110
＜31
≥45
≤2。6
≥0。92

4
碎石类土

5
路基基床底层
客专正线A、B组填料
砂类土（不含粉砂)

6
碎石类土(碎石土)
6
30
25
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
≥130
＜28
≥60
≤2.5
≥0.95
≥40
7
碎石类土

7。2。1填料生产运输与填筑
块石类土采用强度符合规范要求，不易风化的石料在料源地现场开采、破碎生产，使其最大粒径，块石类土不大于15cm，。相邻填层使用不同种类或颗粒条件的填料时，两层渗水土间粒径应符合D15/d85＜4.
填筑过程按照“三阶段、四区段、八流程”进行，三阶段即：施工准备阶段、施工阶段、竣工阶段；四区段：即填土区、平整区、碾压区、检测区；八流程即：施工准备(测量、试验）→基底处理检测→分层填筑→摊铺平整→碾压夯实→检验签证→路面整修→边坡夯实.
填料检测合格后，由自卸汽车运至路基填筑段，根据松铺厚度和车辆装运能力计算出每车填料摊铺后的面积，按此在路基上用白灰画出方格网和路基填筑的边线,按网格卸料以确保摊铺厚度的一致和填料的均匀性。上下两层如有接头，则错开不小于3m. 根据规范要求块石类土的最大压实厚度不大于40cm，最小压实厚度不小于10cm。
7。2。2摊铺
摊铺使用推土机进行粗平，将成堆的填料分散开并大致整平，并根据设计要求调整出排水横坡。整个填筑段粗平完毕后用平地机顺线路方向进行精平.机械整平的过程中专人跟踪进行监控，指挥机械施工，控制填料的松铺厚度.填筑层表面应达到无显著的局部凹凸，并有符合设计要求的排水横坡。
机械整平完毕后，检查填料的松铺厚度和填筑层表面和边坡部位，松铺厚度为35cm，对于粗料集窝的部位补细料后拌和均匀。
7。2。3含水量调整
整平摊铺完毕后，视填料的干湿程度决定是否需要洒水闷料或晾晒使其含水率接近最佳含水率.如需洒水则在傍晚进行，均匀洒水后8～12小时再进行碾压.
7。2。4碾压
压实前，由领工员、压路机司机进行检查，确认层厚及平整度符合要求后，再进行碾压.
试验段的碾压采用用2台YZ20型振动压路机同时碾压，拟采用的碾压组合为1遍静压＋2遍弱振＋3遍强振＋1遍静压，碾压遵循先轻后重、先慢后快的原则，最快碾压速度控制在4 km/h以内。直线段先边后中，由两侧路肩向路基中心碾压；曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。各区段交接处,应互相重叠压实，纵向搭接长度不小于2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm。做到压实均匀,没有漏压、死角。
料场选择

测量放样、划灰线布点
土工试验

布 料 摊 平
填料开采运输

晾晒或加水
检 查 含 水 量
松 铺 厚 度

机 械 碾 压

检 测
不合格
整理、分析数据
形成试验报告

合格
图3 路基填筑施工工艺流程图
碾压完毕后,压实厚度不大于30cm，路基表面应平整且无明显轮迹。
7.2。5铺设土工格栅
从褥垫层以上第二层路基本体填料开始至基床底层顶部，每填筑厚度不大于0。6m，沿线路方向铺设一层用于边坡加固的双向25型土工格栅，其幅宽不小于3m,抗拉强度不小于25kN/m，两幅之间的搭接长度不小于0.5m，连接强度不小于土工格栅本身的抗拉强度。土工格栅铺设的边界小于该层的路基底宽10cm，避免路基边坡刷坡时损坏格栅。
如填料为块石或尖锐石块较多时应在格栅的顶部填厚度5～10cm的细料保护再进行石料填筑，避免填筑、碾压施工时损坏土工格栅。
7。2.7试验检测
路基基床以下采用地基系数K30、孔隙率n，压实度k，静态变形模量EV2,EV2/EV1等指标控制，具体压实指标详见表四。
第一层填筑完毕，弱振一遍以后每碾压一次即检测一次各项指标，以便统计压实次数、压实能量与压实效果之间的关系，通过分析得出适合的碾压组合方式;填筑厚度达到90cm后，按照同样的步骤检测K30指标。
为正确的检测压实效果，准确验证各项施工参数，在试验段检测时加大检测频次：沿路线纵向每层每50m检测孔隙率4个点，其中距路肩边线1m处每侧各1点，路基中部2点；地基系数K30为每50米检查4点，其中距路基边线2m处每侧各1点,路基中部2点.
7。3路基基床底层 （A、B组填料)
客专正线路基基床底层采用A、B组填料填筑,厚度不小于2。3m，填料最大粒径不大于6cm。
7.3。1施工准备
路基本体测试结果符合设计与规范要求后,对路基本体表面进行整修，测定平整度、横坡、中线、边线，检查几何尺寸，核对压实标准。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。
7.3.2填筑施工
客专路基基床底层A、B组填料分层填筑的松铺厚度为30cm，最大压实厚度不超过25cm；填筑过程中检查核每层填料的试验和实际使用情况，当实际使用填料发生变化时，另取样进行土工试验鉴定。在每一层的填筑过程中，确认填料质量、含水率、铺土厚度、填料表面平整度符合设计规范要求后，再进行碾压。已填筑好的底层要控制车辆通行。
路基基床底层填筑施工工艺同7.2，分层铺筑两侧各超宽50cm,路基成型后再刷坡整平。全部基床施工完成后再施工护肩、护坡。
7.3.3试验检测
路基基床底层部分采用地基系数K30、动态变形模量Evd与孔隙率n,压实度k，静态变形模量EV2，EV2/EV1等指标控制。具体压实指标详见表四。
第一层填筑完毕,弱振一遍以后每碾压一次即检测一次孔隙率指标，以便统计压实次数、压实能量与压实效果之间的关系，通过分析得出适合的碾压组合方式;填筑厚度达到90cm后,按照同样的步骤检测K30指标。
为正确的检测压实效果,准确验证各项施工参数，在试验段检测时加大检测频次：沿路线纵向每层每25m检测孔隙率4个点,其中距路肩边线1m处每侧各1点,客专正线路基中部2点；地基系数K30、动态变形模量Evd为每50米检查4点，其中距路基边线2m处每侧各1点，客专正线路基中部2点.
8路基沉降、位移观测
8.1.沉降观测设施的设置
在施工过程中按照设计要求和石武客专线沉降观测要求在路基内设置沉降观测设备，进行路基施工过程中和沉降稳定期内的路基沉降观测。根据设计要求,本试验段内采用的沉降观测设备为A型。
8.1。1稳定监测与变形监测
稳定监测：试验路段所经过的区域有部分软土及松软土地段，在该地段沿线路纵向每隔20m在距坡脚2m、10m设水平位移观测桩，于路堤基底中心地面设置A型沉降观测设备进行沉降观测，在路堤填筑过程中，路堤中心地面沉降速率小于1.0㎝/d，坡脚水平位移速率小于0。5㎝/d，当大于控制标准时，应观测至坡脚水平位移和中心地面沉降趋于稳定时，在进行路堤填筑。
变形监测：在本试验段主要进行基底沉降监测、水平位移监测。根据设计要求，本试验段范围内需监测的路基断面为：DK1064+350、DK1064+400、DK1064+450等三个断面。具体设置部位、数量见附图1试验段路基平面图。
沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的,在路基填筑施工时 必须加强沉降观测装置的保护，沉降板采用1.5m×1。5m的钢管护栏防护，并插彩旗标志加以保护。其周围1.5m×1。5m的填料用人工摊铺,电动夯等小型压实机具逐层夯实，松铺厚度不大于15cm。剖面沉降管两头砌专用观测井，加井盖防护。
8。2沉降观测
由项目部精测队专人负责路基沉降、位移观测。路基填筑过程中每天观测一次，沉降量突变时，每天观测2～3次，当两次填筑间隔时间较长时，可3天观测1次，施工完毕后2～3个月内,每5d观测一次;三个月后7～15d观测一次；半年后一个月观测一次。通过连续观测,真实详细地纪录路基沉降、位移的变化过程，分析其变化趋势，根据分析结果确定路基基床表层的施工时机。
软土路基在路堤填筑过程中特别时路基填土高度大于5m以后，必须控制填土速率。保证路基沉降满足规范要求。
9质量保证措施
1、树立“百年大计,质量第一”思想，贯彻执行ISO9000 系列标准,加强对施工过程的控制和记录。
2、加强对施工人员的专业技术培训,健全岗位责任制，由技术熟练、经验丰富的职工从事技术复杂、难度大、精度高的工序或操作.
3、根据不同工艺特点和技术要求，选用满足施工要求的机械设备，健全各项机械管理制度，确保机械设备处于最佳使用状态。
4、各级技术人员应经常深入现场，对施工操作质量进行巡视检查，现场技术人员对施工全过程跟踪检查.
10安全保证措施
1、本着 “安全第一、预防为主”这一原则，提高安全意识，健全施工现场意外伤害应急预案，认真学习岗位安全职责和安全操作规程，提高业务水平和劳动技能,树立安全生产、规范操作的思想，以防患于未然。
2、确保机械设备安全使用，机械设备操作人员必须遵循设备的操作规程，机械操作人员和机动车驾驶人员必须有相应的特殊工种上岗证书,严禁无证上岗,严禁机械、设备带病和违章作业。
11环保措施
1.在干燥季节,土石方运输及填筑施工时，要配备洒水车对施工便道、路基作业区进行洒水固尘。在土石方运输过程中，要跨越地方沥青(混凝土)路面时的,对运输车辆的车斗加设挡土板，并用彩条布等遮盖，以防落土扬尘；
2。工程材料存放场地、施工便道和生产、生活区道路采取硬化处理，施工过程中经常洒水，防止扬尘对施工人员造成危害和对周边农作物的影响。
3.在运输易飞扬的散料时，装料适中并用蓬布覆盖。储料场松散易飞扬的材料用彩条布遮盖.避免运输、装卸过程中和刮风时扬尘.
4.经常清洗工程车辆车轮和车厢。
5。对施工机械和运输车辆加强维修保养,降低噪音.钢筋加工场地选择尽量远离居住区。车辆途经居住场所时减速慢行，不鸣喇叭。适当控制机械布置密度，避免机械过于集中形成噪音叠加。
合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工尽量不安排噪音很大的机械施工。 
17
附图2路基填筑横断面示意图