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4 怀化至通道(湘桂界)高速公路第17合同段 总体施工组织设计
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第一章 编制说明
1. 编制依据
怀通高速公路第17合同段实施性施工组织设计根据以下文件、资料及施工实际情况进行编制:
(1)怀通高速公路第17合同段招标、投标文件及施工合同文本。
(2)怀通高速公路第17合同段两阶段施工设计图。
(3)国家、交通部、地方政府颁布的现行公路工程建设标准、施工规范、验收标准和操作规程,以及有关政策、法律、法规。
(4)对施工现场地形、地质、水文等施工环境条件等考察资料。
(5)我公司拟投入本工程的施工力量,以往同类工程积累的施工经验。
2. 编制原则
(1)认真阅读设计文件,审核设计图纸,严格按规范、设计要求施工。
(2)严格按招标文件技术规范编制施工方法。
(3)掌握质量标准,规范施工作业。
(4)优化施工方案,施工安排做到均衡、有序、科学、经济合理。
第二章 工程概况
第一节 工程规模和范围
湖南省怀化至通道(湘桂界)高速公路是《国家高速公路网规划》中的第七条纵线(包头~茂名高速公路)在湖南境内的一部分,也是湖南省“五纵七横”高速公路主骨架建设方案规划中的重要组成部分。途经怀化市中方县、洪江市、会同县、靖县、邵阳市绥宁县、怀化市通道县,全长197.651km。
湖南省怀化至通道(湘桂界)高速公路第17合同段位于怀化市靖县境内,起于靖县甘棠镇飞山水泥厂K87+360,终于靖县艮山口K94+560,全长7.2km。
第二节 主要技术指标和工程数量
1. 主要技术指标
本合同段主要技术指标见下表:
表2-1 主要技术指标表
指标名称
单位
技术指标
公路等级
四车道高速公路
设计速度
km/h
80
行车道宽度
m
2×7.50
路基宽度
m
24.5
桥面净宽
m
2×11.00
桥面全宽
m
24.5
平曲线半径
极限最小
m
250
一般最小
m
400
不设超高最小
m
2500
竖曲线半径
凸型
极限最小
m
3000
一般最小
m
4500
凹型
极限最小
m
2000
一般最小
m
3000
停车视距
m
110
最大纵坡
%
5
最短坡长
m
200
最大超高
%
8
设计洪水频率
路基及大、中、小桥、涵洞
1/100
特大桥
1/300
汽车荷载等级
桥涵、路基
公路-Ⅰ级
路面
设计标准轴载100KN
2. 主要工程数量
本合同段主要工程数量见下表:
表2-2 主要工程数量表
序号
工程项目名称
单位
数量
备注
1
线路总长
km
7.200
2
土石方数量
10000m3
146.0526
3
⑴土方
10000m3
63.2631
4
⑵石方
10000m3
82.7895
5
防护工程(浆砌片石/砼)
10000m3
2.2237/0.1890
6
排水工程(浆砌片石/砼)
10000m3
1.7919/0.12933
7
砼路面宽10.50×2m
km
7.200
8
大桥
m/座
1323.28/5
折算成整体式路基
9
涵洞
m/座
632.06/13
10
人行天桥
m/座
49.58/1
11
车行天桥
m/座
153.12/2
12
通道
m/座
1035.87/20
13
停车区
处
1
14
绿化
km
7.200
第三节 工程地质情况
1. 地形、地貌
本合同段位于湖南省西南部山区,地处云贵高原东部斜坡边缘,雪峰山脉西南端,沅水上游的渠水流域。总体属低山、丘陵地貌。山岭多以北东向展布,地势总体南高北低,地形起伏大,地面高程为288~455m,地面纵横坡一般15~65°。
2. 气象水文
项目区域气候属亚热带湿润季风区,雨量充沛。4~8月为雨季,历年平均降水量1326.3~1468.4mm。历年平均蒸发量1379.02~1390.03mm,历年平均相对湿度80~83%,潮湿系数0.96~1.05,为湿度适中带~湿度充足带。极端最低气温-8.5°C ,7~8月份气温最高,平均27.6~27.8℃,极端最高气温39.9℃ 。12月至翌年3月为雪期,全年有霜期80~90天。
对本项目工程施工有影响的天气有干旱、暴雨洪涝、大风、冰雹、雷击、寒潮和低温冷害等。其中对高速公路影响最大的是暴雨洪涝,主要发生在沟谷地段。
本合同段所经地域属长江流域沅江水系,主要河流有渠水等。
3. 地质
3.1. 地层岩性
本合同段上覆土层为第四系全新统及更新统。全新统主要分布于沿线冲沟、河谷分布区,一般为冲、洪积成因,土层厚度一般为2.0~12.0m。更新统主要分布于沿线岗丘等地势起伏不大处,一般为残坡积成因,土层厚度一般为3~10m。
下伏基层包括石炭系的化学沉积岩(主要岩性为灰岩、白云岩等)、震旦系变质岩(主要岩性为砂质板岩、变质砂岩)。
3.2. 不良地质及特殊岩性
本合同段不良地质主要为岩溶,其次为潜在不稳定边坡。主要特殊性岩土为红黏土和软土。
⑴. 岩溶
k87+360~k89+680里程范围内岩溶发育,岩溶形态主要为溶沟、溶洞、溶蚀裂隙。溶沟中多充填黏性土夹卵石,溶洞中多充填黏性土夹卵石或无填充物。钻孔揭露最大溶沟高度约7.7m,最大溶洞高度约8.0m,岩溶发育最大深度达56.0m。
⑵. 潜在不稳定边坡
k90+320~k92+880左侧边坡均为顺向坡,岩层倾角30~35°,边坡开挖后易沿层面产生滑移,为潜在不稳定边坡。
⑶. 红黏土
红黏土系可溶性碳酸盐岩类经红土化作用,形成的棕红、褐黄色高液限粉(黏)土。根据设计提供的地勘资料,红黏土开挖的边坡,裂隙普遍发育,裂隙面一般光滑,裂隙面局部见擦痕,干裂收缩后多是颗粒状。本合同段发育红黏土的地段主要有:k87+360~k89+680。
⑷. 软土
软土主要分布于地下水丰富、水位高的冲沟中,地势低洼、地下水排泄相对不畅的地段发育范围较大的软土。本合同段软土主要分布在k89+550~k89+640,厚约1~2m。
3.3. 地质构造
本合同段发育的断层为:断层F1,为压扭性断裂,大致位于k89+680,倾向160°,倾角约60°,断裂带内主要为糜棱岩。
3.4. 水文地质
⑴. 岩溶水
k87+360~k89+680段分布有溶岩,岩溶水主要存在于溶洞、溶蚀裂隙、溶沟、溶槽等岩溶管道中。因场内岩溶发育规模较大,岩溶水水量较大。
⑵. 基岩裂隙水
基岩裂隙水主要分布在砂质板岩、变质砂岩的节理裂隙中。断层带中除基岩裂隙水较丰富外,其余地段基岩裂隙水水量一般较小。接受大气降水补给,以渗流形式向地势低洼处排泄。
⑶. 孔隙潜水
孔隙潜水主要分布在溪沟、河流区域,赋存于第四系全新统砂土、卵石、飘石等中,水位埋深一般较浅,水量一般较大,多与河水相连通。接受大气降水补给,向地势低洼处以泉水或渗流形式排泄。渠水附近卵石层较大的地段,孔隙潜水水量大。
根据设计提供的地勘资料,场地内地表水及地下水一般对砼无侵蚀性。
第三章 施工总体部署
第一节 总体施工目标
第二节 施工组织机构
为实现本项目工程建设目标,我公司设立本合同段的现场组织机构,机构名称为“中南市政建设集团股份有限公司怀通高速十七合同段项目经理部”。根据本项目的工程特点、施工条件及我公司的资源状况,我公司进行了充分的组织准备。
1. 组织机构设置
本项目部组织机构设置见图3-1。
图3-1 组织机构框图
2. 组织机构的分工
各职能科室在各自分管领导的指导下开展工作,整个项目部做到领导分工明确,各职能部门职责分明、奖罚分明、上下齐心、团结协作、争创优良工程。
⑴. 项目经理
全面负责本标段工程的施工管理、进度、质量、安全、合同、人事、资金、机料设备等工作。
⑵. 项目总工程师
主要负责对工程实施过程中的质量、技术进行管理。
⑶. 项目副经理
主要负责工程现场施工安排,现场安全管理,现场安全、质量事故处理,施工进度管理等工作。
⑷. 工程部
主要负责落实各分部、分项工程实施性施工组织的编制与实施,对合同工程从试验、质检、测量、施工等方面进行具体控制,并为现场施工提供日常技术服务,负责施工技术资料归档工作,全面实施并完成各种计划任务。
⑸. 材料部
主要负责工程物资的筹备、调拨、采购事项,做好项目的材料成本核算工作;全面负责工程材料的采购、验收、供应及其结算工作。
⑹. 机务部
负责机械设备的筹备、调拨、采购以及设备的日常保养、维修,并负责建立完善机械设备管理台帐。
⑺. 财务部
主要负责工程资金的计划、筹备、调拨,做好本项目的成本核算工作和财务管理工作。
⑻. 合约部
主要负责项目的计划安排工作;负责项目的计量、结算以及用工管理、合同管理、质检资料搜集整理等工作。
⑼. 质检部
主要负责工程的全面质量管理,建立健全质量保证体系,贯彻质量管理目标,对合同工程从原材料供应、工序质量、分部分项工程质量等进行检验、控制、评定。
⑽. 测量部
测量队负责控制测量、放线定位测量和对工程进行复核、检查及其它抽查性测量工作。
⑾. 安全保卫部
主要负责工地安全工作,制定各种安全规章制度,并予以检查、落实,负责职工安全教育工作。负责本项目工程建设中的治安保卫、环境保护、水土保持工作;组织定期、不定期的环保检查以及环境保护措施的实施情况,并负责协调与地方的关系。
⑿. 试验室
主要负责本标段工程试验、检测工作。
⒀. 综合办公室
主要负责项目部的日常事务管理,负责后勤保障工作,主管项目部文件的起草、传递和保管,负责宣传报道工作。
⒁. 劳资科
负责员工工资和对民工工资的发放和协调工作。
⒂. 信息管理科
负责建立工程软件管理系统,利用网络与业主进行计量支付、电子报表的协调和联系。
⒃. 施工队
项目部下设专业施工队,实行专业化施工。
第三节 临时设施
针对本项目的特点,按照科学管理、保证安全、节约用地、少占耕地、加强环境保护、满足施工、节约资金的原则,进行总体统筹规划、合理布置。施工设施布置见图3-2《施工总平面布置图》。
1. 项目经理部
项目经理部布置在K88+260线路右侧100m处,贯堡渡渠水大桥通道岸的贯堡渡村中,采用租用当地小学校舍和搭建板房的方式建成,占地约5000m2。
2. 工地试验室
工地试验室布置项目经理部内部。试验室的仪器配置见附表4。
3. 施工队驻地
设置四个施工队驻地:
在主线K88+260左侧50m处设置桥梁桥梁Ⅰ队施工队驻地,占地1000m2。
k89+300贯堡渡停车区右幅布置路基施工Ⅰ队驻地,采用搭设临时房屋的方式,临时房屋为砖木结构。
在主线K90+950右侧200m处设置桥梁施工Ⅱ队、路基施工Ⅱ队、路基Ⅲ队的驻地,占地2000m2。
在主线K94+00右侧100m处设置桥梁Ⅲ队的驻地,占地1000m2。
4. 施工便道
充分利用既有交通条件,改建部分机耕道、就近引入正线红线内,力求尽早全线贯通,为全线开工提供必要的条件。详见《表4 施工总体平面布置》。
5. 砼拌合站
在主线K89+300右幅停车区设置砼拌合站和,拌合站采用2台750强制式搅拌机。
集料料场设置6个料仓,砌砖隔开。砂、细骨料、粗骨料均设2个料仓,区分合格料和待检料。
拌和区、料仓、场内道路均采用混凝土硬化。
6. 预制场
共设置2个预制场,一个布置在贯堡渡渠水大桥通道岸的正线路基上,生产贯堡渡渠水大桥的预制T梁;另一个布置在k90+400的取土场,生产其余4座高架桥的预制空心板和T梁。
7. 临时用水
砼拌合站用水采用机井解决,梁板预制场,可就近利用河水或机井,设置临时蓄水池,满足施工需要。其余桥梁、涵洞等结构物施工用水,可充分利用附近沟渠水源,或设置移动蓄水箱,满足施工需要。生活用水,拟在各队驻地附近,打井解决。
本合同段沿线水资源丰富,能够满足本项目施工及生活用水。
8. 临时用电
贯堡渡渠水大桥附近布置2台400KVA变压器,拌合站布置1台200KVA变压器和一台250kw备用发电机。
9. 临时通讯
本段内通讯较为方便,进场后即与当地电信部门协商,在项目经理部和施工队驻地安装程控电话。主要的技术及管理人员配备移动电话,以确保生产指挥系统的联系畅通。
10.火品仓库
爆破施工用的火工材料设立专门的仓库,并报公安部门审查。仓库远
离建筑物及人群,密封性好,防火、防爆、防潮,由专人保管、收发,严格领用制度。
11.取土场、弃土场
本合同段设有取土场1处、桩号为K90+400右。弃土场4处,桩号分别为K88+950右侧、K92+020左侧、K92+400左侧、K94+000左侧。我公司已及时与当地协调部门联系,确定各取、弃土场的位置,并及时办理相关的征地手续。
第四节 施工总体进度计划
1. 总施工工期
根据招标文件的要求,本合同段总工期为28个月。
2. 总体进度安排
总体进度安排具体详见附表1《施工总体计划表》、附表2《分项工程进度率计划》、附表3《工程管理曲线》。
2.1.路基土石方工程
路基开挖计划2009年11月开工,2011年7月完工,计划工期21个月。路基填筑计划2009年11月开工,2011年7月完工,计划工期21个月。
2.2.涵洞、通道工程
计划2009年12月开工,2011年1月完工,计划工期13个月。
2.3.桥梁工程
(1).贯堡渡渠水大桥
计划2009年10月开工,2011年11月底完工,计划工期25个月;
(2).朱戈1号高架桥、朱戈2号高架桥
计划2009年12月开工,2010年12月完工,计划工期12个月;
(3).大树高架桥、大猫冲高架桥
计划2010年4月开工,2011年6月完工,计划工期14个月。
2.4.天桥工程
计划2010年6月开工,2010年12月完工,计划工期6个月。
2.5.改线工程
计划2010年6月开工,2010年12月完工,计划工期6个月。
2.6.防护及排水工程
计划2009年12月开工,2011年10月完工,计划工期23个月。
2.7.路面底基层
计划2011年5月底开工,2011年10月底完工,计划工期6个月。
3. 进度控制措施
我公司为使该项目能优质高效完成,尽早发挥投资效益,我们主要采取下列措施:
3.1.缩短施工准备期,努力创造提前施工条件
组织项目主要管理人员及其它有关人员进入现场,开展紧张而有序的准备工作。同时组织其它人员、材料、机具设备迅速进场,生产、生活设施齐头并进,尽量缩短施工准备期,早日开工。
3.2.确保工期的组织措施
3.2.1.抽调富有管理经验且年富力强的干部和有施工经验、战斗力强的施工队伍,按投标书附表配备数量充足、结构合理的施工人员和机械设备,并在施工中根据情况予以加强。
3.2.2.加强现场施工协调指挥,做到指挥正确、协调得力、效率高、应变能力强。当实际进度落后于施工组织设计要求时,提出加快施工进度的纠偏措施。
3.2.3.项目部有关人员参与施工前的各项工作,尽快熟悉工程特点、
业主要求和投标书内容,及时同当地政府联系、以提供良好的施工环境,认真实现我方的承诺。
3.3.确保工期的技术措施
3.3.1.精心安排施组,强化管理,在深入调查复核、吃透设计文件意图的基础上,编制实施性施工组织设计,分级负责,贯彻实施,并在实践中不断优化。施组的实现关键在强化管理,要高起点、高质量、严要求。
3.3.2.通过合理的组织与正确的施工方法,尽快形成生产能力,提高施工进度,保持稳产高产,使施工作业程序化、标准化。
3.3.3.优化施工方案,提高施工进度。在不良地质地段采用稳妥施工方法防止安全事故的发生。
3.3.4.施工安排上充分考虑季节对施工的影响并制定相应措施,确保工程按期完工。
3.3.5.按生产计划情况编制材料供应计划,超前定货,并备有足够的合理库存量,保证工程物资供应。
3.4.提高机械设备完好率的措施
3.4.1.编制机械安全技术操作规程,组织专人深入现场,督促检查机械设备安全工作情况,发现问题,及时纠正,使机械设备达到安全、优质、高效、低耗地运行。严禁违章指挥、违章操作等无知蛮干行为。
3.4.2.严格执行交接班制度。认真填写交接班记录,交班清楚后,接班人应及时检查移交的运转、维修、油耗等记录情况及设备情况,并开车试运转,确认妥善无误后方能工作。
3.4.3.机械集中停放的场所,设置防火设备和防盗措施,设专人看守。
3.5.资金专款专用措施
为保证本项目资金专款专用,保证该项目资金不低于业主要求和满足生产需要,本项目资金未经业主批准不准外调。
第五节 劳动力、主要设备及材料配置
1. 劳动力配置计划
对于施工劳动力,我项目部将根据工程进度实行弹性编制、动态管理,施工高峰预计投入600人,以确保优质、安全、高效地完成全部工程项目。
本合同劳动力配置大致按表3-1进行。
表3-1 劳动力资源配置计划表
2 .设备配备
施工配置的主要机械设备,详见表3-2“主要施工机械设备表”。
表3-2 主要施工机械设备表
序号
机械设备名称
规格\型号
额定功率(kW)或容量(m3)或吨位(t)
数量
预计进场时间
1
稳定土路拌机
254KW
2
2009.10
2
强制式砼搅拌机
75m3/h
2
2009.10
3
挖掘机
1.2 m3
12
2009.10
4
装载机
ZL50
3.75m3
5
2009.10
5
自卸汽车
17t
30
2009.10
6
自卸汽车
15t
30
2009.10
7
推土机
165kW
6
2009.10
8
平地机
132kW
2
2009.10
9
光轮压路机
20T
3
2009.10
10
羊足压路机
20T
3
2009.10
11
手扶振动压路机
4.5Kw
6
2009.10
12
洒水车
8000L
3
2009.10
13
冲击钻机
D250
55kW
2
2009.10
15
冲击钻机
D200
55kW
6
2009.10
16
泥浆泵
22KW
10
2009.10
17
砼运输车
7m3
3
2009.10
18
混凝土输送泵
60m3/h
1
2009.10
19
插入振动器
30
2009.10
20
附着振动器
10
2009.10
21
电焊机
20
2009.10
22
钢筋切割机
3.2KW
4
2009.10
23
钢筋弯筋机
5.5KW
4
2009.10
24
钢筋调直机
10KW
4
2009.10
25
穿心式千斤顶
250T
4
2010.6
26
前卡式千斤顶
25T
2
2010.6
27
汽车吊
25t
2
2009.11
28
汽车吊
16t
1
2009.10
29
轨道运梁平车
80T
2
2010.4
30
轮式运梁车
60T
2
2010.8
31
架桥机
180t
≤40m
1
2010.4
32
架桥机
100t
≤30m
1
2010.8
33
龙门吊
90t
2
2010.2
34
龙门吊
100t
1
2010.8
35
龙门吊
10t
1
2010.8
36
水泵
60m3/h
12
2009.10
37
发电机
250kw
1
2009.11
38
变压器
400KVA
2
2009.10
39
变压器
200KVA
1
2009.10
40
地磅
100t
1
2009.10
3. 材料供应
项目部进场后,即对砂、石料场,水泥、外加剂、钢材供应商的分布及其年生产量进行调查,并检验其产品质量、规格是否满足工程需要,目前该项工作正在进行中。
第六节 开工前的技术准备工作
1. 组建现场施工管理机构,施工技术和管理人员到位,并根据施工需要,进行业务分工,明确责任范围,实行岗位责任制。
2. 制定质量、安全、技术、试验等施工规范化管理制度和操作细则,明确目标、具体做法和保障措施等。施工管理人员、技术人员和作业工人做到人人心中有数,保证各种管理渠道畅通。
3. 认真做好设计图纸审核及图纸现场核查工作。组织施工技术人员参加业主组织召开的技术交底会议,理解设计意图和标准,统一技术资料编制及管理办法,消除设计疑问。
4. 在施工前,测量、试验仪器设备通过相关部门的鉴定,并具备合格证书,试验室在取得资质认证后,方可从事施工服务事宜。
5. 组织做好各施工作业队的技术交底,内容包括:施工方案、任务分工、操作细则、工艺流程、质量要求、施工标准、工期目标、安全文明施工措施、让全体施工人员目标明确,任务明确,标准明确,责任明确,全心全意投入施工。
6. 接桩复测
测量仪器配置见附表4。根据业主和设计方提供的测量控制基准桩,利用全站仪进行全线贯通测量,建立全线加密导线控制网。在复核过程中,对控制点桩位进行必要的加固和保护,在点位设置明显标志。
利用平差后的导线网,进行大桥三角网的布设。施测时,仔细校核,确保各个边角关系满足规范要求精度。
全线施工水准测量按照四等水准测量进行精度控制。施测后建立混凝土标石水准点,必要时,采用管柱标石。
目前接桩复测的工作正在进行中,控制网复测成果将报专业测量监理工程师审核批复。
第四章 主要工程的施工方案
第一节 路基土石方工程
本合同段路基工程主要数量:挖方1533879(其中:土方688897m³,石方844982m³),填方1539288m³(其中:土方458460m³,石方1050828m³)。
1. 试验路段施工
路基试验段施工工艺流程见图4-1。
1.1. 目的
为了取得施工经验,检验施工机械组合,根据压实机械情况及施工技术规范准许的情况下的压实厚度、松铺系数,以确定松铺厚度、土的最佳含水量、达到设计要求密实度的碾压遍数,作为以后施工的经验资料,以指导工程路基填方施工。
1.2. 选择依据
交通相对方便、施工条件较好、填方工程数量集中,对今后施工有广泛指导作用的地段。我标根据以上依据选定K89+680~K89+880一段做为试验路段。
1.3. 填前压实
填前压实顺序自低向高,由边到中,碾压机械速度不能超过4km/h,碾压时要重叠1/2的轮迹,碾压5-6遍后检查密实度,如果不符合要求继续碾压,直到符合要求方可停止碾压。
1.4. 摊铺
上第一层土确定压实厚度、估计松铺系数,并计算出松铺厚度,按松铺厚度计算自卸汽车卸土的间距。
用推土机粗摊,然后用平地机摊铺,摊铺完成后挖孔测量铺土厚度,
图4-1 路基试验段施工工艺流程图
核对实铺与计划摊铺厚度的误差,便于上第二层土时进行调整。上土后要测定含水量,如果含水量偏高超过压实范围,要翻拌晾,若含水量偏低则洒水翻拌,待不超过最佳含水量2-3个百分点时再摊铺碾压。
1.6. 碾压
填土压实要根据填土的种类、含水量、摊铺厚度及压路机吨位确定,一般碾压6-8遍即可达到标准。碾压时先用轮式压路机碾压2遍,然后再用光轮压路机碾压。用振动压路机时,第一遍不要开振动,然后先慢后快,由弱振到强振。碾压机械行驶速度开始宜用慢速,最大速度不超过2~3km/h。碾压时直线段由两边向中间。曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行。横向接头对振动压路机要重叠0.4-0.5m。
1.7. 试验路段施工总结
试验路段经检验合格后,据试验路段的记录作出详细的试验路段总结报告,提出合理的施工方法和工艺流程,报监理工程师审批后作为正常施工指导方案。
2. 路基土石方调配
路基土石方调配严格遵循“本桩利用,移挖作填,区域平衡分段实施,避免因长距离调运土石方而发生土石方对流现象”的原则,组织各区段内施工单元进行平行流水作业,从而达到降低施工成本的目的。本合同段路基填方数量略大于挖方数量。
挖方工程运距在0-200m范围内,用推土机作业,200m 以外,采用挖掘机+自卸汽车或推土机+装载机+自卸汽车作业方式进行。
3. 路基测量放样
3.1.进行路基复测工作,其内容包括导线、中线、水准点复测、横断面检查与补勘、增设水准点等,施工测量的精度按交通部颁布的《公路路线勘测规程》的要求进行。
3.2.精确测定施工开挖、填筑范围,并绘出实测纵、横断面图,用于指导土石方调配和施工作业。
3.3.根据路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟等具体位置桩,并在距路中心一定安全距离处设立控制桩,其间隔不大于20m。桩上标明桩号与路中心填挖高。用(+)表示填方,用(-)表示挖方。
3.4.在放完边桩后,进行边坡放样,测定其标高及宽度,控制边坡的大小。并在边桩处设立明显的填挖标志,在施工中发现桩被碰倒或丢失时及时对其补上。
4.挖方路基施工
路堑开挖施工前,先挖截水沟,以防止地表水流入边坡。在正式开挖路堑时,坡面预留0.3~0.5m厚保护层以利于边坡稳定和精刷坡。
4.1. 土方开挖
土方开挖采用挖掘机开挖作业,开挖时采用横挖法或纵挖法自上而下分台阶进行,在部份段落采用混合式开挖法。开挖时每层台阶控制在3~4m以内,并在台阶面设置2%纵横坡以避免雨季积水。
零星土方用推土机推土堆积再用装载机或挖掘机配合自卸汽车运土。在施工中根据边坡桩及时刷坡,避免超(欠)挖。
4.1.1. 对于短而深的路堑采用横挖法
以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式称为横挖法如图4-2所示。如果弃土(或以挖作填)运距较远时采用挖掘机、推土机配合自卸汽车进行。每层台阶高度3~4m,并设置单独的运土通道及临时排水沟。在弃土或以挖作填运距超过推土机的经济运距时,可用推土机推土堆积再用挖掘机或装载机配合自卸汽车运土。机械开挖路堑时边坡用挖掘机配以人工分层修刮平整。
a)一层横向全宽挖掘法;b)多层横向全宽挖掘法
图4-2 横向全宽挖掘法
4.1.2. 对于较长的路堑开挖采用纵挖法
沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进时称为分层纵挖法如图4-3所示。
a)分层纵挖发(图中数字为挖掘顺序);b)通道纵挖法(图中数字为拓宽顺序);c)分段纵挖法
图4-3 纵向挖掘法
4.1.3. 长而深路堑开挖采用混合式开挖
当路线纵向长度和挖深都很大时,采用混合式开挖法,将横挖法与通道纵挖法混合使用。先沿路堑纵向挖通道然后沿横向坡面挖掘以增加开挖坡面如图4-4所示。每一坡面设一个施工小组或一台机械作业。
a)横面和平面;b)平面纵横通道示意图(箭头表示运土与排水方向,数字表示工作面号)
图4-4 长而深路堑开挖方案
4.2.石方开挖
对于软石和强风化岩石,能用机械直接开挖的均采用挖掘机开挖,不能使用机械开挖的采取爆破法开挖。
石方爆破前先对地质情况和地表以及周围建筑物进行调查,对涉及拆迁方面的情况及时上报监理、业主,调查后制定爆破方案。
4.2.1.爆破程序
爆破法开挖石方应按以下程序进行:
施爆区管线、构造物调查→炮位设计与设计审批→配备专业施爆人员→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石→钻孔→爆破器材检查与试验→炮孔(或坑道、药室)检查与废碴清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和施爆区安全员→炮孔堵塞→撤离施爆区和飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果(包括飞石、地震波对施爆区内外构造物造成的损伤及造成的损失)。
4.2.2. 爆破方法
采取风钻或潜孔钻打孔,钻孔时孔向采用与坡面线的角度一致。
爆破选用中小炮光面爆破,对开挖风化较严重、节理发育或岩层产状对边坡稳定不利的石方采用小型排炮微差爆破,在距离设计坡面1~2m时采用减弱松动爆破。
在施爆可能影响建筑物地基时,在开挖层边界没设计坡面打预裂孔,孔深同炮孔深度,孔内不装炸药和其他爆破材料,孔的距离不大于炮孔纵向间距的1/2。在无法保证建筑物安全时,我项目部将报请监理、设计、业主变更审批采用控制爆破或人工开凿方式进行。
4.2.3. 主要施工机具和爆破器材
钻孔采用风钻或潜孔钻;导爆索采用多段非电毫秒微差管起爆方式,另外采用导爆索与火雷管配合使用;炸药采用2#岩石销铵炸药和防水乳化炸药。
4.2.4. 爆破参数确定
⑴. 零星孤石的浅孔爆破
零星孤石一般有二个以上的临空面。大石改小爆破,药包中心接近石体中心,装药深度为炮孔深度的1/2左右;单个炮孔的药包重量计算公式为:Q=VPnk′
Q—单个炮孔的药包装药量(kg);
V—大石体积(m³);
Pn—临空面的装药修正系数;
K′—正常松动药包单位炸药消耗量;
炮孔深度L按岩块厚度H确定:L=(0.5~0.7)H。
⑵ .沟槽浅孔爆破
(1)最小抵抗线W0按与炮孔直径d的比值确定。坚石:W0=20d;次坚石:W0=25d;软石:W0=30d。
(2)炮孔间距a=W0。
炮孔排距n根据沟槽底宽B确定。B<0.7m时,取n=2;B=0.8~1.5m时,取n=3;B>1.5m时,取n=4。
(3)炮孔超钻深度h=(0.2~0.3)W0;底部岩石松动破碎时,可减小或不超钻。
(4)炮孔装药量Q=K1BHW0/n
Q—炮孔装药量(kg);
H—沟槽的爆破深度(m);
K1—沟槽爆破单位炸药消耗量(kg/m³)。
⑶.台阶浅孔爆破
用浅孔爆破开挖路堑,在台阶工作面上进行。台阶的高度:一般2~4m,宽度以能满足操作需要;炮孔方向大致与台阶壁面平行或取垂直孔,并以较大角度与岩层面或节理面相交。
①.炮孔超钻深度h根据岩层石质情况决定。
h=μ′Wp
μ′—超钻系数,一般可取0.1~0.33,岩石较坚硬完整时取较高值;松软石不超钻,底板处为破碎岩石时,适当欠钻;
Wp—台阶浅孔爆破底板抵抗线(m)。
②.装药深度:不大于炮孔深度的2/3。
③.堵塞系数β′(堵塞长度与底板抵抗之比):当炮孔与台阶坡在大致平行量,取0.75;当炮孔垂直,台阶壁面倾角60°~70°时,可取0.75~1.20。
④.Wp根据岩石类别特征、台阶高度为H及其壁面角α、炮孔直径d、装药密实参数及采用的堵塞、超钻系数等综合确定。
⑤.同排炮孔间距a,可在a=(1.0~1.5)Wp间选取;岩石较坚硬完整时取较低值;反之,取较高值。
⑥.多排炮孔及排间距b,布孔取梅花形。当各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时,b=(0.8~0.9)a(前后排同时起爆),或b=(0.9~1.0)a(延期起爆)。
⑦.单个炮孔装药量Q,可分别按下式计算:
前排炮孔 Q=q.Wp.a.H
后各排炮孔 Q=(1.15~1.3)q.Wp.b.H
式中:Wp—台阶浅孔爆破底板抵抗线(m);
a、b—分别为炮孔间距、排距(m);
H—台阶高度(m);
q—台阶浅孔爆破正常松动药包的单位用药量(kg/m³),
q=0.33k(k为单位用药量)
当药包长度大于炮孔深度的2/3时,加密炮孔,重新计算装药量。
⑷. 光面爆破
光面爆破采用直眼掏槽,小直径药卷间隔装药,见掏槽方式布置图4-5。起爆方式采用毫秒微差塑料导爆管有序起爆,采用合理的炮眼布置及光面爆破参数。
图4-5 掏槽方式布置
4.2.5. 爆破安全设计
⑴. 爆破地震的安全距离,危险半径Rd=KdαdQ1/3(m)
Kd—在坚硬致密岩石中取3;在坚硬有裂隙的岩石中 取5;在砾石碎石土中取7;在砂土中取8;
αd—根据爆破作用指数n确定:n<0.5时取1.2;n=1.0时取1.0;n=2.0时取0.8;n>3.0时取0.7。
Q1—爆破炸药重量(kg)。
⑵. 空气冲击波安全距离,Rk=KkQk/2
Kk—系数,按爆破作用指数选择。
Qk—爆破炸药用量(kg)。
⑶. 飞石安全距离,Rf=20KfnWk (m)
Rf—个别飞石安全距离(m);
Kf—安全系数,通常取1.0~1.5,根据地形与不同方向上可能产生的飞石条件而定;
n—爆破作用指数;
Wf—最大一个药包的最小抵抗线(m)。
4.2.6.爆破施工作业
⑴.场地布置和台阶平整
爆破现场各种施工工具设备的安放、管线的架设与安装、运输道路的布置充分考虑安全防护措施,尽可能避开爆破点抵抗线方向。施工用、炸药库按照公安部“危险品管理使用办法”的规定办理。钻机进入工地作业前,做好台阶平整。台阶工作面要有足够的宽度并保持平坦,保证钻机作业安全。平整台阶采用手动风钻凿眼,浅孔爆破,挖掘机或推土机整平。
⑵.布孔操作和孔位选择
布孔从台阶边缘开始,边孔与台阶边缘要保留一定距离,以保证钻机安全。孔位严格按设计测定,但要避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的地方布孔。
⑶.钻孔作业检查
钻孔作业中进行钻孔检查,做好堵孔处理工作,防止孔眼被堵而报废。使用硝铵炸药时,要检查孔内是否有击水,并做好排水措施。对有地下水的钻孔,装药时对炸药进行防水处理,水量大时,使用防水乳化炸药。
⑷.装药
采用弱性装药结构,炸药按设计装药密度沿孔长均匀分布。为保证孔口的光面或预裂爆破效果,在孔口0.8~1.5m段不装药,用炮泥堵塞,不装药段长度视岩质风化程度而定。为克服孔底部位的夹制作用,增强孔底抵抗线方向岩石的破碎,采用加强底药包,视其底部岩质及抵抗线大小,在底部1~2m段的线装药密度为设计值的1~5倍。
①.孔深量出各孔所需的导爆索。
②.在导爆索上做出装药标志,标出孔口不装药段、正常药段和孔底加强药段位置。
③.按设计要求将炸药卷用细麻绳牢固绑在导爆索上。
④.装药前仔细检查孔眼,做好堵孔、水孔的处理。
⑤.药时保持药串在孔的中间或靠近需要开挖的一边,以减弱对保留孔壁的破坏作用。
⑥.孔口不装药段用砂土堵塞,堵塞时要防止砸断导爆索。
⑸.起爆全部装药完毕后,进行爆破网路的连接和起爆。
4.3. 施工工艺流程
路基开挖工艺详见图4-6《路堑开挖施工工艺流程图》及图4-7《路堑石方爆破施工工艺流程图》。
施工测量
场地清理
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