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第五章施工方案的选用及设计(6).doc

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第五 施工 方案 选用 设计
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第五章 施工方案的选用及设计一、全线的平面、高程测量控制方案1.概况本测区位于广州市萝岗镇以北萝峰隧道以东,东南行径永和工发区、圆墩山、廖屋而达增城市新塘镇牛眠地西南 500 米处,里程桩号K4+600~K11+200,全长 6.6 公里。主要工作内容有:路线长 10960 米(含分离式路基及互通匝道) ,桥梁 10 座(单幅计) ,通道桥 2 座,涵洞(含通道)20 座及互通 1 座,其特点是线路长、构造物多,沿线地势起伏较大,鱼塘、水库、架立管线较多,通视条件较差。2.测设方案编制依据(1) 交通部第二公路勘察设计院“广州(萝岗)至惠东(凌坑)高速公路萝岗至石湾段第 A3 标段 K4+600~K11+200 两阶段施工图设计” ;(2) 《公路测量规范》 (GB50026-93) ;(3) 交通部颁发的有关施工和设计规范、规程、质量评定标准;(4) 广惠高速公路建设管理处广惠纪要字(1999)第 04 号“广惠高速公路 A 段交桩会议纪要”及有关交桩资料;(5) 广惠高速公路总监办有关要求。3.测量仪器设备为保证测量的精度和进度,A3 标段项目部配备了全站仪、经纬仪、水准仪等精密测量仪器并配备专门的通讯、交通工具。具体见测量仪器设备表。4.导线点水准点复测(1) 准备工作:开展测量工作之前应对测量仪器设备进行检验、校正,并对全站仪、经纬仪、水准仪、钢卷尺等经专门检验部门进行标定,同时组织所有测量人员学习规范规程和熟悉设计图纸,由测量主管工程师负责制订其测量工作要求及安排,准备工作做到认真、充分、具体。(2) 复测导线点:业主(广惠高速公路建设管理处)及设计部门交桩后,根据业主提供的导线点成果表,按照四等三角精度要求进行复测、联测工作。a. 复测导线点方案:本施工段共有业主提供的导线点 24 个,复测时以 A 段第二合同段(相邻标段)的导线点(3 个)作为联测及起点,依次复测符合到 A 段第四合同段(相邻标段)的导线点(C32、G47 )作为联测及终点。在本施工段内进行计算,平差计算出施工段 24 个导线点的测量成果,然后同业主提供的成果表进行对照,各项数据误差如在允许范围之内,即按照业主的成果进行施工测量。复测的测量原始记录,计算过程,最终结论及标定证书材料等形成书面材料上报广惠高速公路总监办。b. 复核导线点的方法:导线点的复测采用全站仪对业主提供的导线点进行水平角、垂直角及相互间的距离进行预测,水平角观测两个测回,垂直角观测一个测回,距离观测两个测回,观测时严格遵照操作规程及规范要求,导线点复核按四等三角导线精度,应满足下列条件:角度闭合差:f β ≤10√n(n 为测站数)距离相对闭合差:K≤1 / 35000复测精度满足要求后,应进行平差,然后计算出各导线点的坐标,点与点之间的方位角、距离,同业主提供的成果表比较,误差在允许范围内视为工作完成。(3) 复测水准点:本施工段业主提供的水准点共 7 个;复核水准点高程的方法:从 A 段第二合同段最后一个水准点高程作为起始基点高程,以 A 段第四合同段的起始高程作为闭合高程点,将本施工段作为一条附合水准路线,接四等精度测量要求进行。测量时采用 DS3水准仪及 3 米红黑双面标尺加尺垫测量,闭合差小于 20√Lmm 的要求(L 为水准路线长度,以公里计) ,闭合差满足规范要求,进行平差计算,计算出各水准点的实测高程,该成果与业主提供 的成果表进行比较,并计算出它们之间的偏差,将测量的原始记录和最终成果等报监理单位。上 述复测过程中如发现问题及时查明原因,并报现场监理工程师或业主代表,根据监理工程师或业主代表的意见重新进行。5.导线点水准点的加密由于业主提供的导线点、水准点相互间隔距离较远,布设位置不适当,无法满足施工需要,为此在本合同段内增设 30 个导线点,20 个水准点(水准点符合到导线点上) ,导线点水准点加密方案上报监理单位,并在埋设加密桩及测设时监理工程师旁站。增设的加密点设在便于观测的坚硬基岩上或永久性建筑物的牢固处,或采用 12*12cm 砼方桩,埋入土中至少1 米,并用砼加固。(1) 导线加密点按一级导线测设,采用全站仪进行水平角、垂直角及距离观测,水平角观测两测回、垂直角一测回、距离两测回,精度按一级导线标准控制。(2) 水准加密点,按四准测设标准与业主提供的水准点进行联测,其闭合差应小于 20√Lmm 或小于 6√nmm (L 为水准路线长度以 km 计,n为测站数) 。导线水准加密点的测设原始记录及最终成果报监理单位。(3) 在路基施工过程中,每季度(3 个月)复测一次导线点水准点及加密点。6.中线复测路基开工前全面恢复中线并固定路线主要控制桩,如交点、转点、圆曲线和缓和曲线的起讫点等。中线复测采用索佳 set2110 全站仪,在导线点或加密导线点上摆站,用坐标法进行复测。恢复中线时应注意与结构物中心及相邻施工段的中线闭合,并根据恢复的中线,详细检查、核对纵横断面图。7.路基放样:(1) 路基施工前,根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定复核公路用地桩和钉出路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、护坡等具体位置桩。在距离中心一是安全距离处设立控制桩,其间隔应根据实际情况而设,但不得大于 50 米。桩上应标明桩号与路中心填挖高程;(2) 挖填方边桩,通过横断面图和设计路面的断面图,交会出所需的近似宽度和高程后在实地采取逐渐近法求得所需的边桩位置,对于深挖深填地段,每挖填 5 米复测一次中线桩,测定其标高和宽度,以控制边坡的大小。(3) 边沟、截水沟和排水沟放样时,应先做成样板架检查,或每隔 10米在沟内外边缘钉木桩并注明里程及挖深。8.桥涵的控制测量为了更好地控制涵洞、通道及桥梁的平面位置和高程,在结构物附近加密埋设导线点和水准点。本施工段的桥梁,其平面控制采用闭合导线三角网。如:在分离式立交桥(4 座)及永和排洪渠中桥各布设 2 个导线点和 2 个水准点,在永和互通布设 3 个导线点和 3 个水准点,以确保桥梁桥位、跨径、高程等符合规范要求和设计要求。桥梁的墩、台中心线根据施工图纸采用 set2110 全站仪使用坐标法直接测量放样,其观测精度应满足《公路桥涵施工规范》要求。二、软土地基施工方案本合同段共有软土路基(设计)300 米,里程桩号自 K7+800-K8+100,其中于 K8+000 处有 1-4 米盖板涵洞。设计处理方案分两种①于K8+000 盖板涵洞地基采用粉体喷射搅拌桩加固处理;②其它路基采用袋装砂井及土工布、砂垫层等综合处理。施工方案布置见“粉体喷射桩处理软基布置图”及“袋装砂井处理软基布置图” 。(一) 砂垫层填筑砂垫层填筑分两次施工,即首铺 50cm 厚后待塑料排水板及土工布施工后再铺设 20cm 厚砂垫层。1. 平整场地,应平整地面至护坡道设计高程处;清除杂草、淤泥,排水晾干表土,并对表土进行填前夯实;2. 首次填筑砂垫层厚 50cm,分二层施工,砂垫层每侧超出路基宽50cm以上。3. 开挖铺设砂垫层时,必须避免扰动软弱土层的表面,以免破坏软土层自身结构降低承压力;4. 对材料的要求:砂砾具有良好的透水性且级配良好,质地坚硬,细度模数大于 2.3,颗粒不均匀系数小于 10,其含泥量小于 3%。5. 砂垫层施工完成后,保持砂垫层排水通畅,待塑料排水板与土工布施工后再填筑第二层砂垫层 20cm 厚。(二) 袋装砂井施工袋装砂井能适应软土固结产生的地基变位,在受力时能与地基变形相协调。袋装砂井打汀时,排泥量较变通砂井要少,对土体扰动也小,施工比较便捷,对周围影响小,K7+800~K8+100 路基的袋装砂井共9724 根,总长 75847.2 米,成三角形布置,间距 1.5 米,处理深度 7米。1.袋装砂井质量控制(1) 袋装砂井采用轻锤多击的方法施工,减少对周边土体的扰动。(2) 袋装砂井孔位平面位置偏差不大于 10cm,井深的垂直偏差不大于 1.5%。(3) 所用砂袋采用抗拉强度大于 15KN/m 的聚丙烯编织布袋。(4) 灌入砂袋的砂,捣固密实,砂的含泥量不于 3%,细度模数大于2.7 的中粗砂(风干砂) 。为保证砂袋内灌砂质量,采用垂直吊起灌砂法。2.袋装砂井的施工顺序(1) 场灌砂成井a. 将钢套管(下端用可开闭的底盖或预制桩靴)打入土中要求的深度(管径较砂袋直径大,一般袋装砂井直径为 7cm,导管采用 φ89×4.5mm无缝钢管) ;b. 将准备好的砂袋,长比砂井长 2m,扎好下口后向袋内灌入洁净粗砂约 20cm 上下(高度)作为压重,放入套管沉到要求深度;c. 在将砂袋放入套管内不能达到要求深度,会有一部分拖留在地面,此时须进行排泥处理,继续下沉达到规定深度;d. 将袋口固定于装砂漏斗,通过振动装砂入袋,砂装满后,卸下砂袋 , 拧 紧 套 管 上 盖 , 然 后 一 边 把 压 缩 空 气 送 进 套 管 , 一 边 提 升 套 管 直 至 地面。(2) 预制砂袋直接投放孔内成井:a. 预 先 在 砂 袋 里 装 满 砂 料 , 并 将 上 口 扎 结 牢 靠 , 运 送 现 场 , 弯 成 圆 形 堆放 ;b. 套管成孔后,随即将预制砂袋投放孔内,拔管成井。(三) 土工布铺设1. 土工布铺设于砂垫层 9 首层 50cm 厚)上部,塑料排水板施工完成后并将出露弯折埋置于砂垫层中,整平砂垫层,剔除尖棱物体后铺设土工布;2. 土 工 布 材 料 ( 一 层 或 二 层 ) : 极 限 抗 压 强 度 大 于 50KN/m, 10%应变时抗拉强度大于 30%;3. 铺设土工布时,两侧应施加 5-10KN/m 的预拉力并压载锚固。而后铺设砂垫层的上层(20cm 厚) ,再将锚固端回折 3 米以上开始填土;4. 土工布采用 4m 宽以上的宽幅材料,材料纵横向强度比应大于 0.75 ,主受力方向顺路基横断面铺设,两幅搭接处采用缝接,其搭接部分的抗拉强度应大于原材料的 90%,施工前应检测。铺设土工布时尽可能减少接头数;5. 铺设土工布时与观测设施干拢处,尽可能将观测设施置于两幅拼接处,以免破坏土工布的整体性;(四) 粉体喷射搅拌桩施工粉喷桩桩径 50cm,间距 1 米(基础外加宽处理部分间距 1.5 米) ,处理深度 6 米,共 672 根,总长 4032 米。见“K8+000 盖板涵洞粉喷桩施工布置图” 。施工步骤:1. 室内试验:主要确定合适的水泥用量,按 28 天抗压强度大于1.5Mpa控制。实际施工时水泥用量在试验基础上增加 2kg/m,以提高抗压强度;2. 场地清理,特别是排水工作,不允许地表有积水;清除施工范围内的杂草、淤泥及一定厚度的软弱层并进行整平,适度压实;3. 铺设砂砾垫层 50cm 厚;4. 测量放线,保证准确就位,平面偏差<10cm,垂直成桩偏差<1.5% ;5. 确定成桩顺序,先外围再内围,间隔施工;6. 粉喷桩施工前先进行试桩。试桩主要检验处理效果及最佳水泥含量,完善施工工艺;7. 粉喷桩施工采用有粉喷自动控制装置的设备,在施工过程中:①控制搅拌速度,大于 50 转/分;②提升速度,小于 0.5 米/ 分;③提升均匀性,严格检测分时用灰量,保证水泥均匀地分布于桩体中;8. 桩体采用两次喷粉两次搅拌的方法施工,以保证施工质量;9. 桩内喷粉效果只处理地表下 50cm 处,剩余部分(50cm 厚)用同比例水泥土换填夯实;10. 粉喷桩施工完成 1 个月后进行检测,单桩容许承载力大于150KN或 1/2 桩长下取芯抗压强度大于 1.5Mpa。(五) 观测工作见“观测点部置大样图”1. 施工中要高度重视观测工作,充分保证观测点数量;2. 沉降板位移观测桩及其它测试设备应正确布设安装。沉降板采用钢板,标尺杆的精度应满足观测要求,尤其是在后期观测时应采用高精度的标尺杆;3. 基准点一定要稳定,远离路基以免受路基沉降影响发生变化;4. 观测方法及精度要求满足规范 JTJ017-96 要求,及时整理观测数据;5. 观测频率a. 填土期:每日观测 2-3 次;b. 预压期:第 1-4 周每日观测 1 次,第 4 周以后至 3 个月每周 2 次;第 3 个月后每周 1 次。(六) 路基填筑及涵洞施工1. 涵洞施工(详见涵洞通道施工方案)粉喷桩施工完成 1 个月后方可进行涵洞施工。涵洞施工前按标准对粉喷桩进行检测并满足要求。2. 路基填筑(1) 路基填筑采用薄层轮加法进行施工;(2) 施工过程中按中心沉降率小于 1.0cm/日,侧向位移桩侧向位移值小于 0.5cm/日进行控制;超过上述数值后应立即停止加载;(3) 路基填筑第一级加载(含砂垫层)按极限高度 2.0 米控制,可采用较快的速度加载;(4) 填高达 2.0 米后尽可能控制好加载速度,保持加载厚度的均匀性,不允许形成高的集中料堆;(5) 路基填筑过程中,随着沉降量的加大,应及时补回沉降土方,每 15 天回补一次,保证填土高程的稳定;(6) 最短预压期 6 个月,即自填筑砂垫层至挖路槽最短时间 6 个月。三、路基施工方案(一) 施工部置本合同段路基工程特点(1) 路基填筑量大(210 多万方) ,填筑高度大部分达 9 米高;(2) 路堑开挖量大(160 万方) ,开挖段集中,最高达 50 米;(3) 借土数量较大(60 多万方) ,沿线取土场地不丰富;根据其特点,我施工段确定以大规模机械化施工为主,投入足够的机械设备,主要有:挖掘机 12 台、运输车辆 60 台、推土机 10 台及压路机10 台、平地机 6 台、洒水车 6 台等,保证施工质量和施工进度。
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