路基试验段施工设计方案.docx
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路基试验段施工设计方案
路基试验段施工方案
1、编制依据
1.1中铁第四勘察设计院提供的施工设计图纸、设计文件、设计资料；
1.2国家及铁道部现行的客运专线设计暂行规定、施工质量验收暂行标准、施工技术指南、安全技术规范；
1.3现行铁路定额；
1.4现场查勘调查的有关资料；
1.5我单位的施工技术力量及设备条件；
1.6《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212-2005）；
1.7《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）；
1.8《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2004）；
2、工程概况
2.1试验地点
根据设计和施工规范的要求，路堤在全面填筑开始前，应选取长度不小于100m的有代表性的路堤地段作为试验段，即在其各部位的全宽度内进行填筑压实试验。
根据本区段特点，结合现场具体情况，拟选定DK163+310～DK160+410试验段，长100m，填料为粗粒土（角砾土）A、B组,平均填方高度H=3.0米，路基顶面宽度W=13.6m。
2.2地质情况
该地段均为岗地及坳谷区，地形稍有起伏，植被极发育，表层为含砾粉质粘土，下层为细圆砾土，泥质粉质岩。
地表水主要为坳谷区零星分布的水塘等，水位随大气降水起伏；地下水主要为孔隙潜水，受大气降水补给，不发育。
2.3试验段目的
AB组填料路基在正式施工前，应先铺筑试验段，试验段施工分为填料生产和填筑两个阶段，以确定下列内容和取得各项技术参数：
（1）、根据各种机械施工能力相匹配的原则，确定适宜的施工机械，根据生产能力确定机械设备数量与组合方式。
（2）、通过路基填筑确定：
a、AB填料的生产量能否满足路基正常填筑的需要；
b、验证生产出的填料级配以及各项技术参数是否标准；
c、检查施工方案、施工工艺、操作规程的适用性，总结符合本工程实际情况的施工方法。
d、确定合理的施工机械、机械数量及组合方式、碾压速度及遍数。
e、确定路基的填筑方法。
f、确定填筑AB料摊铺的松铺系数。
g、确定路基施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式等。
h、试验段完成后应进行全面的试验和检测，对检测成果进行分析，确定有关参数、设备配备、工艺过程及需要改进的工作等，并总结、完善施工工艺、技术和方法，为路基填筑的大面积施工提供技术参考数据。
3、路基主要技术标准及相关要求
3.1速度目标值
区间正线轨道按一次铺设跨区间无缝线路设计；基础设施设计速度区间新建正线速度目标值：
350km/h；
3.2路堤填料技术要求
（1）、基床表层级配碎石材料由开山块石、天然卵石或砂砾石经破碎筛选而成。
基床表层级配碎石粒径级配应符合下的规定，且其不均匀系数U=D60/D10不得小于15，0.02mm以下颗粒百分率不得大于3％。
基床表层级配碎石粒径级配
方孔筛孔边长（mm）
0.1
0.5
1.7
7.1
22.4
31.5
45
过筛质量百分率（％）
0～11
7～32
13～46
41～75
67～91
82～100
100
（2）、基床底层采用A、B组填料；块石类作为基床底层填料时，应级配良好，其粒径不应大于10cm；
（3）、基床以下路堤填料采用A、B组及C组中的块石、碎石、砾石类填料或改良土。
3.3压实标准及技术要求
（1）、350km/h基床表层级配碎石压实标准
级配碎石的压实标准
填料
厚度（m）
地基系数K30（MPa/m）
孔隙率n（％）
动态变形模量Evd（MPa）
级配碎石
0.3
≥190
<18
≥55
（2）、350km/h路堤基床底层采用A、B组填料，其压实标准见下表
基床底层填料及压实标准
填料
压实标准
细粒土
粗粒土
碎石土
A、B组填料
地基系数K30（MPa/m）
≥110
≥130
≥150
动态变形模量Evd（MPa）
≥40
≥40
≥40
压实系数K
≥0.95
孔隙率n（％）
<28
<28
（3）、350km/h基床以下路堤压实质量见下表。
基床以下路堤压实标准
填料
压实标准
改良细粒土
粗粒土
碎石类
A、B组填料及C组填料（不含细粒、粉砂及软块石）或改良土
地基系数K30（MPa/m）
≥90
≥110
≥130
压实系数K
≥0.90
孔隙率n（％）
<31
<31
（4）、路堤基底处理技术要求
①、路堤填筑前清除基底表层植被及腐植土，挖除树根，做好临时排水设施。
对无需作地基特殊处理的一般路基的基底，当为土质地层时，按设计要求挖除表层土，再分层填筑渗水填料或A、B组填料，当为砂类土、砾卵石（碎石）类土地层时，先清表，再将原地整平碾压密实。
②、原地面坡度陡于1:
5时，应自上而下挖台阶。
沿线路横向挖台阶宽度、高度不小于1m，沿线路纵向挖台阶宽度不应小于2m。
③、填土高度大于2.5m的路堤地段，路堤基底有松土或耕作土，当松土厚度小于0.3m时应碾压密实，若松土厚度大于0.3m时应翻挖松土并分层回填压实，碾压后的压实质量应满足基床以下路堤压实标准规定值。
④、地基表层为软弱土层，当其静力触探比贯入阻力PS值小于1.2MPa时，或天然地基基本承载力σ0小于0.15MPa时，应采取排水疏干、挖除换填等地基加固措施。
⑤、原地面处理后的外观应符合下列要求：
A、基底无草皮、树根等杂物，且无积水；B、原地面基底密实、平整、坑穴处理彻底，无质量隐患；C、路拱横坡应保证排水要求。
4、试验段施工前各项准备工作
4.1施工现场工作面准备
（1）、试验段施工地点：
试验段根据施工计划及现场实际情况，选在DK163+310～DK160+410段，预计使用AB填料8000m3。
（2）、原地面的检查与准备：
根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》的要求对此段路基地基进行质量检查验收，经检验各项质量指标符合技术规范要求，可以进行路基填筑施工。
（3）基底符合要求后，进行基底土工格栅的铺设，按照设计的宽度、长度铺设抗拉强度不小于100KN/m的土工格栅两层。
（4）加强便道的修整以改善运输条件，做好场地内临时排水系统和防雨、防雷等安全措施。
（5）保证场地洁净，减少运料车、装载机等对场内集料的污染，严禁有漏油现象的车辆、装载机、挖掘机等进入料场。
（6）配备通讯设施，保障与工地和各部门的信息交换及时、畅通。
4.2材料准备
路基填料在保证质量的前提下从料源加强控制，生产的填料按规范的要求分期、分批抽检、报验，从原材料质量上把好第一道关。
4.3施工机械准备及调试
按到场机械设备进行组配，同时加强关键设备的维修、保养。
用于路基试验段的施工机械见下表。
主要施工机械设备表
设备名称
数量
单位
备注
挖掘机
1
台
推土机
1
台
振动式压路机
1
台
东风汽车
6
台
洒水车
1
台
平地机
1
台
装载机
1
台
测量和试验设备表
设备名称
数量
单位
备注
全站仪
1
台
水准仪
1
台
K30平板荷载仪
1
套
Evd检测仪
1
套
灌水法试验设备
1
套
座板、薄膜、蓄水筒、台秤等
4.4试验检测
试验段施工前，项目部试验负责人组织对该段路基工程范围内的土质情况进行详细调查，取代表性土样做标准击实试验，确定土的最佳含水量和最大干密度，并绘制干密度与含水量的关系曲线。
并将试验结果报监理工程师。
为试验段填筑施工提供质量检测依据。
取土场用作填料的土必须进行下列项目试验，以确定土的性质和类别。
其试验方法按《铁路工程土工试验规程》（TB10102－2004）。
①、液限、塑限、塑性指数；
②、颗粒大小分析试验；
③、含水量试验；
④、密度试验；
⑤、土的击实试验；
⑥、土的无侧限抗压强度试验；
结合本区段的实际情况和确保路基填筑预留不少于六个月以上的沉降放置期，对本段设计利用隧道弃碴改从附近取土场取土。
并对附近取土场勘察取样试验，拟定采用滩头取土场作为本段路基填料来源，土工试验结果为角砾土（粗粒土），填料组别为A、B组。
4.5技术准备工作
施工管理人员、操作人员进行技术交底及岗前培训，在施工前对参加路基施工的工程技术人员、管理人员、机械操作手、及辅助人员进行技术交底和岗前培训。
交底的主要内容包括：
岗位分工、工作职责、施工工艺、技术标准、质量要点、安全操作规程等。
对施工全过程进行讲述，并明确提出了各工序和各岗位的具体施工要求和标准。
填筑时施工现场应跟踪测量松铺厚度、压实厚度、标高、平整度以及碾压遍数等记录。
4.6试验段人员配备
序号
职务
姓名
备注
1
项目分部经理
邹志斌
2
项目分部总工
吴浩
3
项目分部工程部长
尹加强
4
项目分部安质部长
马斌
5
现场负责人
胡和平
6
现场技术主管
张开兵
7
现场试验员
陈忠学
8
现场施工员
孙成彬
5、施工进度计划
试验段路堤填土约为8000m3，计划2011年4月5日开始，具备开工条件以后计划15天内完成试验工作，取得试验结果，以指导下一步大面积路基填筑施工。
6、施工试验方法
6.1工艺参数试验原理
（1）、松铺厚度试验
取相同的填料，采用网格倒土法进行倒土，拟定按30cm、35cm、40cm三种松铺厚度进行对比试验填筑（具体施工工艺见后述施工工艺），用YZ20型压路机以相同的碾压遍数（拟定6遍）和相同的碾压速度（2.5～3.0km/h）进行碾压，根据压实度、松铺系数等试验数据分析出合理的松铺厚度。
（2）、碾压遍数试验
取相同的填料，根据松铺厚度试验确定的合理松铺厚度进行摊铺，然后用YZ20型压路机以相同的速度进行压实，压实遍数首先拟定为静压1遍＋弱振2遍＋强振4遍＋静压1遍，每压一遍都进行K30值和孔隙率n值的试验，根据试验数据调整碾压遍数，从而分析整理出合理的碾压遍数。
（3）、碾压速度试验
取相同的填料，以合理的摊铺厚度和碾压遍数进行碾压，在碾压时取不同的碾压速度，拟定为2.5km/h和4km/h进行对比，根据试验数据分析出最佳碾压速度。
（4）、碾压含水量试验
通过对不同含水量的角砾土碾压后检测K30值和孔隙率n值，分析得出角砾土填料碾压含水量范围。
由于路基压实的因素是相互影响的，故要根据所得的试验数据进行科学的、辨证的归纳分析和推理才能获得合理数据成果。
而本区段采用的填料为A、B类角砾土，属于粗粒土，故颗粒级配也是压实过程中要控制的重要因素，取土时在料源地做好控制，有选择性的采料，对现场的个别大块料，在作业面上二次破碎或清理出场，严重离析时用挖掘机翻拌。
6.2施工方法
基床以下填土路堤按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。
（1）、施工测量
根据设计线路的中桩主点复测定线资料、路基横断面及实测标高进行边桩放线，定出路基用地界桩、边沟、护坡道等的具体位置桩，中线桩施测后在距中心桩一定距离处埋设能控制填方高度的控制桩进行施工控制，发现桩被碰倒或丢失时及时补上。
经过准确放样后，提供放样资料及图表，报监理审批，经批准后方可进行施工。
（2）、清表及基底处理
试验段范围地基处理设计未作特殊要求，在填筑前，对全幅范围内的基底表层约0.5m种植土清除干净，用压路机进行原地面碾压密实，对地基基底承载力进行轻型动力触探试验，达到要求后进行路堤填筑。
（3）、试验路段填方施工
①、试验段填土按作业区段和分层施工图，进行横断面全宽、纵向水平分层填筑。
当地面不平时，先从最低处由两边向中心填筑，采用自卸车卸土时，根据试验技术交底和车容量计算松铺厚度范围内的堆土间距，在路基面布设卸土网格，并派专人负责指挥卸土，以保证土层平整、厚薄均匀。
为保证路堤边坡的压实质量，填筑时两侧各加宽50cm，随填筑的刷坡时刷除。
②、摊铺平整
填筑区段完成一层卸土后，摊铺整平采用推土机初平，再用平地机终平，控制层面无显著的局部凹凸。
为有效控制松铺厚度，初平时采用水平检测仪控制，保证摊铺面在纵向和横向平顺均匀。
填筑时路面要做成从中间向两边4%的横向排水坡。
③、洒水和晾晒
填土时应随时检测填料含水量，碾压前应控制在最佳含水量左右范围内。
当填料含水量过低时，则可在路堤内洒水搅拌或提前在取土坑内洒水搅拌两种方法。
当填料含水量过大时，可采用取土场内挖沟拉槽降低水位和采用推土机松土器松土晾晒相结合，或将填料运至路堤摊铺晾晒的方法。
确保填料含水量在施工允许范围之内。
人工润湿的加水量Mw（kg）可按下式估算：
Mw=Ms（ωopt-ωn）/（1+ωn）
式中：
Ms——所取填料的湿重（kg）；
ωopt——填料的最优含水量（以小数表示）；
ωn——填料的天然含水量（以小数表示）。
④、碾压夯实
本试验段填土压实作业，采用20T振动压路机，碾压前应对填土层的松铺厚度、平整度和最佳含水量进行检查，符合试验要求方可进行碾压。
碾压前向压路机司机进行技术交底，内容包括碾压起讫范围，压实遍数，压实速度等。
控制压实遍数。
第一至二遍应静压，然后先慢后快，由弱振到强振碾压。
碾压时应由两边向中间，纵向进退式进行。
各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度≥2.0m，沿线路纵向行与行之间压实重叠≥0.4m，上下两层填筑接头应错开≥3.0m，应达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。
碾压完成后，路基表面应平整光滑，无弹簧，无松散，无明显轮迹。
⑤、检测签证
基床以下路堤与基床底层填料的复查分类和检验标准如下表：
基床以下路堤与基床底层填料复查项目及频次
填料类别
试验项目
颗粒级配
颗粒密度
粗粒土
10000m3（或土性明显变化）
10000m3（或土性明显变化）
注：
表内数字为一次试验的体积；试验人员在取样或测试前必须检查填料是否符合要求，碾压区段是否压实均匀，填筑层厚是否超过规定厚度等；路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工分层检测，压实质量采用孔隙率n和地基系数K30双指标控制；路基每层填筑压实质量经按规定达到设计及验标规范要求后，方可进行下一层填筑施工，否则重新压实，直到合格为止。
基床以下路堤填筑层压实质量的检验数量及检测方法
填料
压实标准
检测方法
检验数量
自检
A、B组填料（粗粒土）
地基系数K30（MPa/m）
K30平板荷载仪
沿线路纵向每100m每填高约0.9m抽样检验4点（其中距路基边线2m处左、右各1点，路基中部各2点）
孔隙率n（％）
灌水法、灌砂法
沿线路纵向每100m每压实层抽样检验6点（2个断面，每个断面左、中、右各1点，其中：
左、右测点距路基边线1m）
基床底层填筑层压实质量的检验数量及检测方法
填料
压实标准
检测方法
检验数量
自检
A、B组填料（粗粒土）
地基系数K30（MPa/m）
K30平板荷载仪
沿线路纵向每100m每填高约0.9m抽样检验4点（其中距路基边线2m处左、右各1点，路基中部各2点）
动态变形模量Evd（MPa）
Evd检测仪
沿线路纵向每100m每填高约0.9m抽样检验4点（其中距路基边线2m处左、右各1点，路基中部各2点）
孔隙率n（％）
灌水法、灌砂法
沿线路纵向每100m每压实层抽样检验6点（2个断面，每个断面左、中、右各1点，其中左、右测点距路基边线1m）
基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
中线至边缘距离
±50mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
2
宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
3
横坡
±0.5％
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
4
平整度
不大于15mm
沿线路纵向每100m抽样检验10处
2.5m长直尺量测
⑥、整修验收阶段
路基整修严格按规范要求和设计路基断面尺寸进行，宽余部分采用人工挂线清刷夯实。
7、排水要求
（1）路基边沟、侧沟、天沟等地表排水设施应与天然沟渠和相邻的桥涵、隧道、车站等排水设施及路基面排水、坡面排水、电缆沟槽两侧排水衔接，组成完整的排水系统。
路基施工前应核对全线排水系统的设计是否完备和妥善。
（2）路基工程施工前，对影响路基稳定的地下水，应予以截断、疏干、降低水位，并引排到路基范围以外。
在路基施工期，不得任意破坏地表植被和堵塞水路；各类排水设施应及时维修和清理，保持排水畅通、有效。
（3）填料摊铺平整使用推土机进行初平，再用平地机进行终平。
每一压实层面做成向两侧4%的横向排水坡以利排水。
8、质量保证措施
8.1组织保证
（1）成立质量管理领导小组，项目经理为组长，总工程师为副组长，组员由工程部、工点主管工程师、物资等部门负责人及各工点有关人员组成。
（2）建立质检机构，项目部安质环保部由专职质检工程师组成，各工班内设兼职质检员。
各个工序完工后，必须经质检工程师签认后方可进行下一道工序。
8.2制度保证措施
（1）、做好培训工作，认真学习设计图纸及技术规范和操作规程，高标准地建设好本项工程。
（2）、工程全面贯彻执行ISO9002体系标准，按照国际标准施工。
（3）、分项目、分工序实行专项质量管理，上至项目经理，下到操作者均制定岗位责任制，签定质量保证书。
（4）、制定以群众自检为基础，质检员专检、互检和质检工程师专检、抽检相结合的质量检查制度和工前试验、工中检查、工后检验的质量检验制度。
（5）、坚持“三服从、五不施工、一票否决”制度。
即进度、工作量、计量支付服从工程质量；施工准备工作不充分不施工、设计图纸没有自审和会审不施工、没有进行技术交底不施工、必须的试验未达到标准不施工、施工方案和质保措施未确定不施工；坚持质量一票否决权制。
（6）、落实优质优价制度，验工计价要与质量等级挂钩，职工的收入要与操作质量挂钩。
具体按项目分部《项目管理规定》和《工程质量管理办法》执行。
（7）、为质监人员提供检测仪器，创造质量检测、检验条件，配合做好工程质量复检工作，提供准确的技术数据和自检资料。
8.3技术保证措施
（1）、加强计量、测量、试验工作；严格控制混凝土的配合比；试验室配备足够的试验设备，并随工程进展及时进行试验检验工作。
（2）、严格把好材料关。
本工程所需的原材料、设备一律从正规厂家购进，只采用通过国家认证合格的产品或建设单位推荐使用的合格产品。
地产材料的品质符合国家现行标准。
材料进场后经工地试验室进行复检实验合格后使用，不合格材料坚决不用。
（3）、填料质量控制措施。
填筑前对设计提供的填料来源进行抽样检验，复核土石特征、分布、名称、分组。
检验项目、检验数量要符合有关路基工程施工质量验收标准及暂行标准。
当土质发生变化时要重新进行检验。
成立小型改良土试验室，测定送往拌和站的细粒土的塑性指数，确定改良方案。
控制掺入料的质量，改良土的生产工艺，保证改良土的质量。
（4）、路基填筑质量控制措施
路堤填筑施工过程中，严格过程监控，要求每层均需按验收标准规定的检验数量、检验方法进行力学指标和密实度检测，压实质量要符合有关规范的要求，并专人负责检测并做好记录，确保施工质量。
路堤填筑过程中，应严格按照工艺试验确定的有关参数（填料种类、虚铺厚度、含水量、碾压遍数、机械组合、振动碾压能量等）进行施工。
碾压完毕后，由项目部试验组进行检验，检验合格后报检监理工程师进行复检。
路基每层填筑压实质量经检验达到设计及暂行规定要求后，方可进行下一层填筑施工，否则应下达质量不合格通知单，要求重新压实，对重新压实的区段的检测点数量应增加一倍，直到合格为止。
对路基面的排水横坡、平整度、边坡等进行整修，路基修整应严格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，路基修整达到检验标准。
9、安全保证措施
（1）、建立健全安全组织体系，贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律法规，定期或不定期的召开工地安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题及时处理解决，逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全目标，制定好各有关的安全规划，达到全员参加全面管理的目的。
（2）、制定安全作业规章制度，在施工中做到各项工作有章可循，主要内容包括：
①、车辆运输运行安全作业制度，②、各种机械的操作规则及注意事项，③、施工现场保安制度，④、各种安全标志的协调规划及维护措施。
（3）、深化安全教育，强化安全意识，施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训，牢记“安全第一”的宗旨，安全员坚持持证上岗。
（4）、利用各种宣传工具，采用各种教育形式，使职工树立安全第一的思想，不断强化安全意识，建立安全体系，使安全管理制度化，教育经常化。
（5）、每天开工收工前，应对坡面、坡顶进行检查，如发现危险应及时清除。
（6）、开挖应自上而下分层进行，开挖与装运作业应互相错开，严禁重叠作业。
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