瓜州至锁阳遗址景区公路改建工程第11合同段路基工程专项施工方案.docx
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瓜州至锁阳遗址景区公路改建工程第11合同段路基工程专项施工方案
瓜州至锁阳遗址景区公路改建工程第11合同段
路基专项施工方案
（K49+290--K63+475.445）
中铁二十局集团有限公司
瓜州至锁阳遗址景区公路改建工程第11合同段项目经理部
二○一六年九月
第一章工程概况
一、项目概况及主要技术标准
1、工程简介
本项目分为主线与连接线两部分，路线全长66km。
其中：
主线段落为K0+000-K63+63.506（全线设置两处断链），路线全长63.475km；连接线段落为K0+000-K2+524.555，路线全长2.525km。
我单位中标第十一标段，主要为主线14.184Km，线路位于瓜州县农丰村与桥子乡之间，线路总体走向为由北向南转东，公路等级：
一级一幅公路，设计时速80km/h，路基宽度12-39m。
1、本标段路基全长14.184Km，全线涵洞共计25座，其中钢筋混凝土暗板涵11座，75m/道，钢筋混凝土明板涵14座，72.96m/道。
接长利用17座、拆除1座、拆除新建7座。
其他临建工程、绿化及环境保护工程等。
2、主要技术标准
表1主要技术标准表
序号
指标名称
单位
主要技术指标
1
公路等级
一级一幅路
2
路线长度
Km
63.475
3
设计速度
Km/h
80
4
路基宽度
m
39/28.5/25.5/15/12
5
行车道宽度
m
2×3.75
6
地震动峰值加速度系数
0.15
7
最大纵坡
%
0.6
8
汽车荷载等级
公路-I级
设计洪水频率
1/100
二、主要工程量及自然条件
（一）地形、地貌与地质
本项目所在的甘肃省酒泉市瓜州县为河西走廊荒漠戈壁区，地貌特征是山区与盆地相间排列，由南至北依次为鹰咀山、阿克塞东盆地东段（简称山间盆地）、南山、玉门一踏实盆地的中西部（简称南盆地）、北截山、瓜州一敦煌盆地的东部（简称北盆地）及北山，总的地势是南北高起，逐渐向盆地中央疏勒河谷地倾斜。
北部最高处的芨芨台子山，海拔2452m；南部为祁连山北麓山前地带，最高处的朱家大山，海拔3547m；中部走廊地带被北东向的截山子分成两部分：
南端为踏实盆地，海拔1259～1750m；北部为疏勒河中下游干三角洲，形成安敦盆地，地势平坦开阔，由东北向西南微倾斜，海拔1060～1300m，瓜州县城海拔1177.8m。
工程区出露的地层主要为第四系（Q）、远古代敦煌群（Pt1）和侵入岩。
沿线区域无不良地质现象，特殊性岩土主要为盐渍土。
在本项目中出现的次级地貌单元为缓倾斜冲洪积平原区，分布段落为K0+000-K16+500段、K25+160-K63+506.02段。
地形平坦，地势、视线开阔，局部可见少量微型风蚀残丘，线路两侧多为自然环境保护区、村镇及农田。
地层主要以第四系冲洪积粉土、粉质黏土、卵砾石土及砂土组成。
由于长期强烈的蒸发作用，局部地表呈盐渍化现象，表层可见白色盐霜壳。
项目区位于天山-阴山东西褶皱带与祁吕系西翼反射弧北缘相接地段，地质构造复杂，主要构造形迹为区域东西向构造带及北西、北东向构造带。
1、东西向构造带
在该构造带发育的踏实一玉门镇、南山东西向次级断裂与本项目线路相交，但均以路基形式通过，对路基稳定性基本无影响。
2、北西、北东向构造带
该断裂与本项目线路无交叉，对工程稳定性无影响。
（二）气象特征
瓜州县深居内陆，受祁连山一阿尔金山阻挡，印度洋、太平洋暖湿气流难以到达，而来自西伯利亚的干冷空气长驱直入，造成区内降水稀少，蒸发强烈，风多且强，日照时数高，昼夜温差及年气温极差大等气候特征。
主要气象要素的特征值为：
①年平均气温8.7℃,多年极端最高气温42．8℃，均出现在7月份，多年极端最低气温—29.3℃，出现在1月或12月；②多年平均降水量53.6mm，主要集中在5—8月约占全年降雨量的71．1％。
蒸发量2893．7mm，亦多集中在4—9月、约占年蒸发量的78.1％；④多年平均风速3.6m／s，瓜州县素有“风库”之称，八级（相当于风速17.2—20.7m／s）以上大风日数多年平均76天，最多年份可达105天。
项目区最大冻土深度1.2m。
（三）水文特征
项目区地表水主要分为两部分：
主要河道地表径流以及天然、人工湿地地表水。
区内主要河道地表径流分别为疏勒河（昌马堡段称昌马河）和榆林河（又称踏实河）。
项目区降水量稀少，年蒸发量远大于降水量，属干旱地区。
（四）地震
瓜州县位于河西走廊祁连山地震带。
据史料记载，县城及邻区内造成严重灾害的破坏性地震主要有三次：
1609年酒泉东7.25级地震，1932年玉门昌马7.6级地震，2002年玉门5.9级地震。
本标段区域内地震反应谱特征周期为0.45s，动峰加速度0.1g，对应地震基本列度为7度。
（五）交通、能源及其他条件
本项目为4A级景区“锁阳城遗址”及4A级景区“草圣故里文化产业园”的连接线，是瓜州县的一条主干道，也是G30高速公路连接线之一，主要服务于瓜州县。
它的实施对改善瓜州县对外交通联系，完善区域路网结构，维护少数民族地区稳定，加快脱贫致富步伐，促进瓜州县旅游业发展等具有非常重要的意义。
1、交通
沿线交通比较便利，有锁阳城遗址旅游专线公路及县道和乡道可到达工地。
2、沿线地材
碎石、片石取自南截山料场，位于K16+700左侧100m处，质地坚硬，强度高，储量丰富，运输方便，可提供路面面层及桥涵用料，外购取料，汽车运输，运输道路畅通。
天然砂砾、砾石可在榆林河河道外，S339双石路K68+000右侧4公里，级配良好，储量丰富，砂质纯净，运输方便，可用做各种构造物用砂及路面基层及垫层所用天然砂砾。
水泥取自玉门市农垦饮马水泥厂，该厂生产325、425硅酸盐水泥，可满足桥涵、路面基层用料要求，外购取料，汽车运输，运输道路畅通。
3、工程用水、电
工程用水取自沿线机井，生活用水取自当地村镇。
工地用电可由沿线供电部门就近解决。
4、建材
工程所需钢材、木材可在瓜州当地采购；沥青可在柳园购买；运输道路通畅。
5、取弃土场
本项目地势相对平缓且以低填为主，路基填方量相对较小，本着最大限度地减少对沿线自然环境的破坏及节省投资，遵守美化环境和综合利用的原则，需设置集中取土、弃土场处。
路基用土取自主线K34+500右侧2.0km处，为砾类土。
弃土统一堆放，待取土场取土结束后将弃土填入取土坑内并进行必要的地表绿化美化，与原地貌保持一致。
取（弃）土场由业主统一征用、统一管理，取（弃）土场环保设计的恢复程度要求与周围环境一致。
挖除旧沥青路面应由养护部门集中堆放，可供低等级道路施工使用。
表3主要工程数量表
序号
项目名称
内容
单位
数量
备注
1
路基
挖土方
m3
33904
2
填土方
m3
55604
3
C25混凝土
m3
3846.9
4
基层
m2
163907
5
沥青混凝土面层
m2
163132
6
M10浆砌片石边沟
m3/m
510.7
7
涵洞
m/道
1846.4/25
8
钢筋
t
174.8
9
C30混凝土
m3
2301.6
10
M10浆砌片石
m3
3189
第二章项目组织机构及资源要素配置
根据业主和合同文件对本项目的工期、质量、安全、环保等方面的要求，我单位将为瓜州至锁阳遗址公路改建工程第11合同段项目组织一套高效、精干强有力的领导机构和装备先进、施工水平过硬的专业化施工队伍。
项目部成立以路基工程施工领导小组，由项目经理王文昌担任组长，总工程师陶泽宝为副组长，组员包括工程部部长阎博、安质部韩锐、物质设备部部长刘卫星、路基工程师陈小商、测量工程师邓会、试验工程师张建伟。
施工现场管理人员组成和分工如下：
现场施工负责人：
王兴运
现场技术主管：
阎博、陈小商
根据所属项目工程的情况，同时根据各专业的工程量的大小和作业面的分布差异以及各专业间的协调配合，计划配置6个作业工班。
（1）路基工程
外招3个路基土方工班，负责全线路基土方作业。
（2）涵洞及附属：
外招3个工班，负责全线涵洞及附属工程施工。
各施工队伍任务分配表见表4-1。
表4各施工队伍任务分配表
表4-1施工队伍配备
序
号
施工队伍名称
施工里程段
所承担主要施工任务
主要工程量
备注
1
路基土方1队
K49+290～K54+000
主要施工标段起点至K54+000段路基土方工程。
挖方0.9万m3，填2.62万m3
2
路基土方2队
K54+000～K58+000
主要施工K54+00至K58+000段路基土方工程。
挖方1.17万方，填1.92万方
3
路基土方3队
K58+000～K63+506
主要施工K58+00至K63+506段路基土方工程。
挖方1.3万方，填1.95万方
4
涵洞附属工程1队
K49+290～K52+944
主要施工标段起点至K52+944的涵洞、通道等防排水工程。
涵洞8座
5
涵洞附属工程2队
K52+944～K57+493
主要施工K52+944至K57+493的涵洞、通道等防排水工程。
涵洞8座
6
涵洞附属工程3队
K57+493～K62+675
主要施工K57+493至K62+675的涵洞、通道等防排水工程。
涵洞9座
表4-2项目部组织机构框图
表4-2项目部组织机构框图
第三章人员、机械设备、材料进场情况
一、每个涵洞施工作业队各工种人员配置情况表
序号
工种
人数
备注
1
施工负责人
1
现场总体负责
2
现场技术员
1
现场技术、质量控制
3
测量员
1
现场测量控制
4
安全员
1
现场安全负责
5
电焊工
2
6
钢筋工
4
7
模板工
6
8
砼工
6
9
普工
8
二、路基施工作业队各工种人员配置情况表
序号
工种
人数
备注
1
施工负责人
1
现场总体负责
2
现场技术员
2
现场技术、质量控制
3
测量员
2
现场测量控制
4
安全员
4
现场安全负责
5
挖掘机操作手
6
6
平地机操作手
1
7
压路机操作手
3
8
装载机操作手
4
9
自卸汽车司机
40
10
洒水车司机
3
11
普工
10
三、施工机械设备进场
表4-4-1拟投入本工程的主要施工设备及进场时间。
序号
设备名称
规格型号
数量
额定功率（Kw）
计划进场时间
计划退场时间
一
涵洞工程
1
挖掘机
1.0m³
1
1.0m³
2016年8月5日
2016年10月3日
2
汽车吊
1
2016年8月8日
2016年10月3日
3
电焊机
BX-500
4
20
2016年8月5日
2016年10月3日
4
发电机
2
120Kw
2016年8月5日
2016年10月3日
5
钢筋加工设备
1
20
2016年8月5日
2016年10月3日
二、路基、路面工程
1
挖掘机
6
150-170
2016年8月2日
2016年9月1日
2
装载机
ZL-50
4
2016年8月2日
2016年9月1日
3
平地机
1
136kw
2016年8月2日
2016年9月1日
4
振动压路机
2
2016年8月2日
2016年9月1日
5
洒水车
2
2016年8月2日
2016年9月1日
四、材料进场计划
1、料场
本项目路基填料土场为锁阳镇料场，上路桩号为K43+458右侧2100m，取土场距离K49+290位置8km，地表为干燥天然砂砾土，各项试验指标符合路基填料要求。
天然砂砾土中，可以筛出砂及砂砾石料，筛出的砂砾石料材质均匀、强度较高，作为桥涵结构物混凝土和路基底基层、基层材料。
2、石料场
本项目采用十工山沙石料场，料场位于瓜州县附近线路K17+650左400m处，石料强度满足要求，可以作为沥青路面、结构碎石、片石用料。
3、油料
目前沿线只有一处加油站，燃料供应不便利，施工时也可另与当地的石油公司签订供应合同，施工机械使用的燃料可就近购买，另外在现场自备储油罐。
4、钢材、木材、水泥、沥青
钢材：
普通钢材在酒泉采购。
木材、竹胶板：
在瓜州县境内采购。
水泥:
普通硅酸盐水泥在酒泉采购。
沥青：
采用柳园沥青。
5、土工格栅
依据设计图纸中给定的土工格栅规格和力学性能，在酒泉采购，试验室检测完成各项力学性能指标，检测合格。
6、临时便道
本段主线改建段工程机械设备、原材料进入现场通过原有道路作为主要施工便道。
施工期间每天定期用洒水车洒水湿润路面，以免尘土污染。
其中涵洞位置，征用临时用地，便道在涵洞位置向外设绕行施工便道，修在涵洞一侧，在特殊地基处理地段采用向外修筑，按单车道标准设置（路基宽6米，路面宽5米），汽车运输便道采用砂砾填筑。
第四章主要工程施工方案
一、施工准备
1、技术准备
总工程师组织有关技术人员参加业主、设计院、监理的现场技术交底工作，并组织技术人员进行审核图纸。
2、建立施工测量控制网
（一）、导线点、水准点的复测及加密
对移交的导线点、水准点进行复测，并将复测成果上报监理工程师审批，根据总平面设计和地形条件确定施工导线点和水准控制点的加密点，进行闭合联测，对成果进行分析、计算与整理，满足规范后将计算成果表上报监理工程师审批。
（二）、中线复测
导线成果表批复后，立即进行恢复中线工作，并固定路线主要控制桩。
恢复中线时，应注意与结构物中心、相邻标段的中线闭合。
3、涵洞调查
放样涵洞平面位置，确定设计涵洞位置与现场实际地形、地物情况是否合理，涵洞出入口是否与防护工程构造物衔接顺适。
二、路基工程
1、工程概述
主线改建段里程：
K49+290-K63+475.445段，长度14.185km,其中K49+290-K49+450段采用双侧加宽，K49+450—K49+550段采用单侧加宽，K49+550-K49+575段采用双侧加宽，K49+575—K49+725段采用单侧加宽，K49+725—K51+225段采用双侧加宽，K51+225—K51+275段采用单侧加宽，K51+275—K51+300段采用双侧加宽，K51+300—K51+350段采用单侧加宽，K51+350—K51+700段采用双侧加宽，K51+700—K63+475.445段采用双侧加宽，其中K56+450—K56+700段为改线单侧加宽。
本段改建后道路采用一级公路标准，一般路段采用设计速度80km/h的一级公路一幅标准，双向双车道，路基宽度12.0m（0.75m土路肩+1.5m硬路肩+2×3.75m行车道+1.5m硬路肩+0.75m土路肩）。
2、施工方案
（一）新旧路基衔接
K43+833～K63+506段，旧路按三级公路标准建设，路基宽度7.0m，路面宽度6.5m,两侧各0.25m梯形路缘石。
旧路面层为3～5cm厚沥青混凝土，基层为15～20cm厚水泥稳定砂砾，其下为层厚不等砂砾垫层，路拱横坡为2％，旧路修建于2007年，路况较好。
其中K49+500～K63+506段于2014年重新铺筑路面。
为提级改建工程，采用单侧和双侧加宽，在新老路衔接处，因新老路基工程地质存在差异、路基压实度存在差异，会引起新老路基之间差异沉降，从而造成新老路基衔接处形成纵向开裂。
因此，在新旧路基衔接上采取相应的防治措施，防治产生较大的沉降差异。
当旧路路基填土高度小于2m时翻压旧路路肩并挖台阶。
当旧路路基填土高度大于2m时，为保证施工机械工作面，将地面横坡挖成宽度不小于1.0m的台阶，台阶高度大于0.6m且为0.3m的整数倍，台阶有向内倾斜的3%的坡度。
并沿路床顶面铺一层土工格栅。
路基压实度、填料最小强度及最大粒径要求
路基部位
路床顶面以下深度
（cm）
压实度
（%）
填料最小（CBR）
（%）
最大粒径
（cm）
上路床
0～30
≥96
8
10
下路床
30～80
≥96
5
10
上路堤
80～150
≥94
4
15
下路堤
150以下
≥93
3
15
（二）低填浅挖路基
设计对于加宽部分填土高度小于1.29m的路段进行路基填筑砾类土，当路基填方高度不大于1.29m时，为保证路基强度，减少路面不均匀沉降，对低填路段80cm厚路床范围内原有土体挖除换填砾类土。
为保证路床压实度，对于翻压段落，应先将原地面下挖至路床底面处，要求路床范围内分层碾压密实，并要求路床压实度不小于96%，路床底面压实度不小于94%。
最大粒径不超过10cm。
（三）盐渍土路基处理
K49+290～K63+506.02段为盐渍土稍发育段落，地层主要为第四系冲洪积粉土，地下水埋藏较深，旧路结构保存较好，盐霜在线路上呈零星状分布，盐渍化程度一般较低，表层普遍为弱盐渍土，零星可见少量中盐渍土，发育深度亦较浅。
设计对弱盐渍土区域加宽段采用清除表层弱盐渍土回填砾类土，对于旧路无明显病害路段，可直接利用旧路路基。
（四）原地面处理
路线所经区域主要为戈壁滩、耕地，有植被及作物根系。
根据《公路路基设计规范》JTGD30－2015的要求，当路基基底为耕地或土质松散时应在填筑前先清除表土（草皮）20cm，并在填筑前进行碾压，压实度不应小于90%，碾压增加土方按碾压沉降10cm计算，然后采用砾类土分层碾压填筑。
清表开挖土方可用于坡面绿化、种植土填筑及回填修补人工工程导致的地表创面，恢复原地貌等，故开挖后统一堆放管理。
（五）涵台回填
为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减轻跳车现象，提高车辆行驶的舒适性，对桥梁及板涵台背两侧路基填筑进行专门处理，桥（涵）台背两侧选用渗水性良好的填料（砾类土）填筑。
对桥涵台背填土顺路线方向长度，底部距基础内缘不小于4m（板涵为1m），顶部为H（台、涵高）×2（坡率）+5（3）m。
为保证台背填土与已填路堤结合良好，对已填路堤桥梁及板涵开挖不小于1.2m宽的台阶，回填砾类土基底压实度不小于93%，桥涵台背夯填砾类土的压实度不得小于97%。
砾类土应分层填筑压实（采用小型压实机械），每层填筑压实厚度控制在15-20cm。
注意待桥梁台后填土沉降稳定后（时间不少于1个月），再浇注搭板。
施工时应严格执行压实度标准，有条件时应采用加载预压措施以减轻桥头路堤沉降。
3、施工工艺及方法
该段路基工程，填方地段施工前先进行清表开挖台阶，然后进行土方填筑。
填方施工本着试验先行，样板引路，再大规模展开的原则。
先选取一段路基做工艺试验，加强现场试验研究，选定各种施工工艺参数，全面指导路基施工，确保满足路基工后沉降的要求。
填方段施工时采取纵向分段、水平分层，两侧填筑断面半幅分段填筑。
自卸车运料，推土机配合平地机摊铺平整，重型振动压路机压实。
压实工艺与厚度等按照试验段试验结果进行。
（一）路基填筑施工
该段路基填土施工的原则：
先进行该改建段两侧原地面清表，征地红线范围内树木砍伐，在既有两侧路基边坡上开挖台阶，然后进行填土作业。
施工工序：
原地面清表（砍伐树木）→台阶开挖→填土摊铺→精平碾压→检验→下层填土。
（1）填土前对老路边坡填土一侧的既有植物附着物进行清理、翻压，露出原有路基土质边坡后方可。
（2）台阶开挖
对于该段路基施工，需要在既有路基边坡上开挖台阶，台阶要求内倾且坡度为3%,台阶宽度不小于1m并能保证大型机械正常施工。
台阶开挖完成后，需要做碾压处理，当台阶压实度达到要求后方可进行填土作业。
台阶开挖的原则：
边开挖，边填筑。
为了保证既有边坡的稳定，要求每层开挖后，碾压完成就进行填土作业，只有该层填土合格后，才可开挖下一台阶。
（3）填土摊铺
填土前应将原地面进行碾压处理，一般为清除原地表杂草和浮土后进行碾压，压实度达到要求后方可进行第一层的填土。
填土厚度控制在30cm以内，采用推土机摊铺均匀，然后进行碾压。
（4）精平碾压
在粗平后用压路机碾压一遍，然后用平地机精平，每层填土精平时都要修出单面坡利用排水。
精平完采用压路机进行碾压，根据土体的含水量和各种性能指标确定碾压的遍数，直到压实度符合要求后方可进行下一层的填土作业。
（二）填料土工试验和填筑工艺试验
土方填筑前，对填料各项指标进行试验，并根据填料及压实机具的不同选择典型段落进行填筑工艺试验。
通过试验确定最佳工艺参数，包括机械组合方式、铺筑厚度、压实遍数、压实含水量及检验方法等，报批后作为控制指标，指导全面施工。
（1）填料土工试验
土方填筑前，对填料的各项指标进行土工试验，确保填料符合设计和规范要求，保证施工质量。
土料：
颗粒分析试验、天然含水量、天然密度和颗粒比重试验、液塑限试验、CBR试验、击实试验等。
（2）填筑工艺试验
填筑压实工艺试验的步骤如下：
第一步：
进行摊铺系数、厚度、碾压遍数试验。
将经试验选用的最佳含水量的填料，运至试验场地，按计算的间距堆卸，成三种不同摊铺厚度，平地机整平，摊铺平整时考虑机械对松铺厚度的影响。
检查平整度、路拱符合设计要求后，用振动压路机进行压实。
第一遍静压、第二弱振，第三、四遍为强振、第五遍为静压，第六遍用压路机静压光面。
碾压速度控制在2～3km/h，轮迹重叠宽度大于40cm。
每压实一遍后，测定压实度，确定出碾压层控制厚度、碾压遍数，并计算出填料的摊铺系数。
第二步：
进行碾压含水量试验
在相同的碾压工艺下，按照试验确定的碾压层厚度及遍数下，以最佳含水量为中间值，按照1%增减，进行不同含水量下填料的压实试验，碾压结束后检测压实系数K。
根据试验结果确定碾压含水量范围。
第三步：
进行碾压方式试验
采用最佳含水量的填料，在规定厚度下，用振动压路机和三轮压路机进行不同组合方式下的碾压效果对比，确定压路机碾压组合方式。
第四步：
试验资料的分析和整理
根据前三层的测试资料，分析、整理得出各项工艺参数，提出试验报告，经监理工程师批准后指导全面填筑施工。
（3）填方施工
用于土方填筑的填料必须符合规范规定。
按照横断面全宽纵向分层，由最低处逐层向上铺筑、整平、压实。
施工采用自卸车运料，重型压路机压实，采用推土机配合平地机摊铺平整。
测量放样:
测出基底处理后的原地面标高，依照设计资料精确测放路基边线及线路中心线，打桩标示；每10～15m一个桩，并在桩上作出虚铺厚度的标记。
分层填筑：
两结构物之间划为一个小施工区段，每10～15m设一组标高点，画在两侧放样的竹杆上，挂线控制每层松铺厚度。
自卸汽车卸土，根据车容量和填筑厚度计算堆土间距，标点卸料，以便控制松铺层厚度。
松铺厚度经工艺试验并结合土工格栅间距确定，一般不超过30cm。
为保证边坡压实质量，填筑时路基两侧各加宽50cm。
铺土工格栅处倒退卸土，防止压损格栅。
摊铺平整：
采用推土机摊铺初平，平地机终平，每一层做成向两侧2%～4%的横坡以利排水。
洒水晾晒：
填料碾压前进行含水量检测并控制在最佳含水量+2%～-1%范围内，再进行碾压。
当填料含水量较低时，采取洒水措施；当填料含水量较高时，及时进行翻晒。
碾压夯实：
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