高速公路加宽的施工技术Word格式.doc
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针对道路拓宽在施工和技术上的关键性问题，必须保证对新填土的压实质量；
必须保证新填土与压实老路基土之间紧密结合。
这两个问题解决好，就可以保证新老路基结合部的不均匀沉降。
四、路基施工方案及方法
（一）施工准备
1、在开工之前对设计院所交导线点进行复测，恢复线路中桩，绘制横断面图。
对路基边缘、坡脚、边沟、借土场、弃土场等的具体位置，标明其轮廓，报监理工程师审批。
路线的中心位置、高程、横断面、边坡度、平曲线超高均必须符合设计图纸的要求及监理工程师的指示。
2、清理与掘除
路基施工范围内原有的房屋、道路、沟渠、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑物应妥善拆迁、清除或改造。
对公路用地范围内的植物、垃圾、有机杂质须进行清理、掘除、移运和处理，并挖除树根，同时对原老路排水沟的浆砌片石进行拆除。
3、临时工程
根据施工总体布置图中便道规划位置、结构形式修建施工便道；
做好临时排水系统，保证将地表积水及施工时路基范围内的水通过该排水系统引入附近河渠或低洼处。
4、土工试验
根据选定的取土场，对不同填料分别取样进行土工试验，包括颗粒分析、含水量、密实度、液塑限、有机质含量、承载比（CBR）和重型击实等试验，对路基原地表土也按要求取样进行土工试验，合格后报监理工程师审批，经审批后使用。
（二）地基处理
1、碎石垫层法（碎石垫层+土工格栅+土工布）
（1）地基处理材料要求
采用碎石垫层法处理的地基有三段，结构层为土工格栅+40cm厚碎石垫层+土工布。
采用加强型双向钢塑土工格栅，横向拉伸屈服强度60KN/m，纵向拉伸屈服强度30KN/m，屈服伸长率≤3%，连接点剪切强度不小于1.5Mpa；
碎石选用粒径2.0～5.0cm的未风化碎石，含泥量不大于5%；
土工布采用裂膜丝机织土工布，纵向抗拉强度≥50KN/m，横向抗拉强度≥35KN/m，断裂延伸率≤25%，CBR抗顶破强度≥4000N，单位容重不小于240g/m2，撕裂强度≥410N，进场的材料必须符合上述要求。
（2）铺设土工格栅
按设计要求将土工格栅伸入原路基范围的土挖除，将整个铺设范围整平，碾压至规定的压实度。
铺设前路基表面应无硬凸出物，以免穿破土工格栅，从而降低土工格栅的强度。
按设计图纸要求测量定出土工格栅的边桩。
在下承层边部先铺设土工布，保证其锚固长度1.5m,再铺设土工格栅,并保证1.0m的锚固长度,铺设时应拉直平顺,紧贴下承层,不得出现扭曲、褶皱、重叠,其强度最大方向应与线路方向垂直,并注意做好搭接,搭接宽度不小于20cm，搭接处应尽量避开锚固反弯端。
土工格栅采用U型圆钢固定。
每次铺设不宜过长，应及时覆盖，以免长时间暴露或暴晒使其性能老化。
当发现土工格栅有破损时，应立即修补好或予以更换。
（3）施工质量的控制
a当土工格网摊铺在碎石层上时，应先在碎石层上撒铺2cm厚的粗砂，以免土工格网直接与碎石接触而被破坏。
b运料车应避免在已摊铺并张紧定位好的土工格网上直接碾压，以免对土工格网产生推移或破坏，从而影响施工质量。
铺设土工格网的关键是保证连续性，避免产生扭曲、褶皱、重叠，要特别注意避免过量拉伸，以防止超过其抗拉强度和变形极限而发生破坏和撕裂。
c每层填土厚度不大于30cm，压实度≥93％。
（3）碎石垫层施工
在土工格栅施工完毕并经检验合格后，应立即施工碎石垫层。
在每隔20m定出碎石垫层填筑的边桩。
分两层摊铺碎石，每层压实厚度20cm。
采用自卸车沿土工格栅边缘倾卸填料，不允许直接卸在土工格栅上面，卸料时应均匀、缓慢倾卸，堆料高度不得超过1m，以防填料集中受力。
卸料后应及时摊铺，摊铺时沿路基宽度平行向前摊铺，第一层填料采用轻型推土机或前置式装载机，个别摊不到的边角采用人工配合平整，边卸料边摊铺。
摊铺时应注意卸料、摊铺方向与土工格栅铺设方向一致，否则摊铺碎石时势必将土工格栅翻起。
压实采用轻型压实机具压实。
摊铺及压实时，一切车辆、施工机械只允许沿路堤的轴线方向行驶，不得在其上转弯。
（4）铺设土工布
碎石垫层经摊铺平整、碾压密实并检验合格后，即可开始铺设土工布，其铺设方法与土工格栅相同，且必须符合以下要求：
铺设时按路基横向铺设，接缝搭接采用缝接法，即采用移动式缝合机用尼龙线对面缝缝接，接缝宽度不小于20cm。
土工布铺设时应拉直平顺，紧贴下承层。
其边部应留足够的锚固长度，回折复裹在压实的填料面上，平整顺适。
土工布与土工格栅的接缝应交替错开，错开长度应不小于0.5m。
现场施工中发现土工布破损时，必须立即修补好。
铺设完毕后，应立即覆盖土，第一层土采用轻型压路机压实，只有填土厚度大于60cm时才能采用重型压路机压实。
2、碎石桩法（碎石桩+碎石垫层）
采用碎石桩法处理的桩径为0.5m，桩长为7～8m，桩间距1.2～1.6m，平面上呈梅花形布置。
碎石垫层厚0.3m。
（1）施工工艺流程
清理平整场地→施工放样→振动桩机就位→振动沉桩到位→加料填料→振动后拔管→拔管反插→提高至桩顶→转入下一桩位→桩基检测→摊铺碎石垫层→平整压实→铺设土工布→填筑土方
（2）施工前做成桩试验
a试验前选用级配良好的碎石，确定碎石的密度，通过试验核实已灌注碎石的实际用量和控制套管及灌注碎石的速度，判断桩是否产生缩颈和断桩。
b认真记录桩的灌入时间和深度，压入的碎石量和电流的变化，确定正式施工时采用的参数。
如密实电流，留振时间，填料等。
成桩按设计和规范要求对成桩效果进行抽检，复核地基承载力。
（2）施工操作工艺
a碎石桩施工前，将场地整平压实，清除原地面障碍物，碾压密实以利于施工机械行走。
当压实后地基承载力不够时，可采用铺筑碎石垫层，使地基承载力足够承受施工机械的重量。
b备料：
通过实验选用级配良好的碎石，碎石粒径为2～5cm，含泥量小于5%。
c桩架就位
桩架就位必须平整，稳固，套管尖插在测设好的标桩上并保持垂直，垂直度偏差不大于1%。
桩架就位后在原地面做好标记以便检查桩架位置确保桩孔位置准确，施工过程中及时检查桩架是否水平以保证桩孔竖直向下。
d振动沉管
开始振动器，利用振动器自重和激振力将套管沉入软土层中直至设计标高。
在振动沉管过程中，注意及时检查桩架是否水平，桩架是否跑动，如有跑动或倾斜要及时调整，保证桩位准确垂直。
e灌注碎石
沉管至设计标高后，采用人工将经检验合格的碎石分批灌入套管中。
填料分批加入，不宜一次加料过量。
原则上要“少吃多餐”保证试桩标定的装料量，一般制作最深桩体时填料偏多每次加料一般为管内1米填高的填料。
每一深度的桩体在未达到规定的密实电流时应继续加料继续振密，严格防止“断桩”和“劲缩现象”的发生。
f振动拔管
碎石填灌完成后，开始振动器，在原地面留振10秒后，既边振动，边拔管。
振动过程中应严格控制加料振密过程中的密实电流，密实电流的规定值应根据现场制桩实验定出，宜为额定电流的90%左右。
严禁在超过额定电流的情况下作业，每一深度的桩体在未达到规定的密实电流时应继续加料，继续振密，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。
拔管速度控制在1.0~1.5m/mim，随振动拔管套管尖活瓣打开碎石进入桩孔，并被初步振实。
g振动沉管，挤密碎石
套管内碎石放完后，利用振动器自重和激振力将套管挤压入已填桩孔碎石内，将碎石挤入周围土体并挤振密实。
振动器在固定深度的留振时间宜为10s~20s。
h成桩
重复以上步骤，直至桩孔内填满碎石，拔套管，桩架移位，进行下一步的施工
（3）施工质量控制
施工过程中应记录：
沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌入量和反插次数等。
施工完毕后，及时按设计和规范要求对桩基进行质量检测，经检测合格后，将原地面整平并碾压好，然后摊铺30cm厚碎石，压实后上铺土工布，对土工布的要求和铺设方法同碎石垫层法。
碎石桩施工时应严格控制填料量、桩管提升速度和高度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以保证挤密均匀和桩身的连续性。
3、PTC管桩法（PTC管桩+碎石垫层）
3.1施工工艺流程：
原地面整平夯实→桩位放样→静压机就位→经纬仪调整垂直度→静压第一节桩→起吊第二节桩→电焊接桩→检查焊接质量和垂直度→静压第二节桩→重复前面的压桩工艺以至要求的位置→检查整体质量→开挖桩帽土体，形成土模→放置钢筋网片、浇注砼、养护。
3.2施工准备工作
（1）组织技术人员会审图纸，形成图纸会审记录；
编制技术交底书，做好技术准备。
（2）场地完成三通一平、排水畅通，并满足打桩机所需的地面承载力，对于地面较软可采用在原地面上铺碎石压路机静压来解决。
（3）处理场内影响管桩施工的高空及地下障碍物；
（4）设置高程控制点和轴线定位点;
（5）选定进场的打桩设备，其性能满足设计的技术要求。
选择桩机时根据设计承载力、桩径及地质情况进行先择，可参考附表1选择
（6）在对工程环境条件分析后，确定桩基施工可能影响原有高速公路正常通行和安全时，需采取有效的减少振动和挤土影响的措施，并设置观测点进行监测。
表1静压桩机参数表
压机型号
性能
YZYl20
YZY
160--180
240-280
300--360
400-460
500--600
最大压桩力
（kN）
1200
1600-1800
2400-2800
3000-3600
4000-4600
5000-6000
适
用
管
桩
最小桩径（mm）
300
400
500
最大桩径（mm）
550
600
单桩极限承
载力（kN）
600-1000
1000-2000
1700-3000
2100-3800
800-4600
3500-5500
桩端持力层
中密砂层、硬塑的黏土层
中密～密实砂层、硬塑～坚硬黏土层、残积土层
密实砂层坚硬黏土层、全风化岩层
密实砂层、
坚硬粘土层、全风化层
密实砂层、坚硬黏土层、全风化岩层、强风化岩层
密实砂层、坚硬粘土层、全风化岩层、强分化岩石
桩端持力层标准贯入度值（N值）
15-20
20-25
20-35
30-40
30-50
30-55
穿透中密～密实砂层厚度（m）
<
1
约2
2-3
3-4
5-6
5～8
3.3施工技术要求
3.3.1管桩的起吊与储运
（1）管桩的现场堆放应符合下列规定：
①管桩堆放场地应坚实平整，并有排水措施；
②管桩应按不同规格、长度及施工流程分类堆放，严禁混堆；
③场地许可时宜单层堆放，需叠层堆放时，最下层宜按两支点位置放在垫木上，垫木支承点应在同一水平面上，底层最外缘管桩的垫木处用木楔塞紧。
若堆放地基经特殊处理也可采用着地平放；
④管桩需叠层堆放时，外径为400mm的管桩不宜超过3层。
（2）管桩吊运应符合下列规定：
①管桩出厂前应作出厂检查，其规格、批号、制作日期应符合所供工的验收批号内容；
②管桩在吊运过程中应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落；
③管桩吊装宜采用两支点法或两头钩吊法，两支点法的两吊点位置距离桩端宜为0.21L，吊索与桩段水平夹角不得小于45°
，见图2。
注：
L为桩节长度。
图2两支点法位置
（3）取桩应符合下列规定：
①管桩叠层堆放不超过2层时，可利用桩机拖拉取桩；
当2层时，对桩的拖地端应加以保护；
②管桩叠层堆放超过2层时，应用吊机按两点法的要求取桩，严禁拖拉取桩；
③三点支撑履带自行式打桩机不得采用拖拉取桩；
④走管式打桩机拖拉取桩时，钢丝绳应通过桩架底盘的导向滑轮。
3.3.2静压法施工的技术要求
（1）确定压桩顺序
施工前了解现场的地质条件、土层土质情况，根据设计文件的要求和施工组织的要求，确定合理可行的压桩顺序。
本项目施工压桩按“从内侧向外侧、先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前检查前一排桩的偏位情况。
（2）桩位放样
根据设计文件和现场技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样，采用经纬仪定出桩位。
（3）压桩
用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中、同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。
第一根桩入土30～50cm后检验和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩位置，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩控制压桩速度1-2m/min。
（4）接桩及焊接要求：
上下节桩拼接成整桩时，采用端板焊接连接，接头连接强度不小于桩身强度。
接桩时其桩头应出地面1m左右，接桩前下节桩的桩加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位误差不大于2mm；
上下桩如有空隙，用楔形铁片全部垫实焊接牢固；
管桩焊接之前上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；
焊接时应分层焊，接口四周先对称点焊6点，焊接时由两个焊工对称进行；
焊接层数不得少于2层，层间要清理干净，焊缝应饱满连续并达到三级焊缝要求；
焊接好的桩接头要自然冷却，时间不少于8min，严禁用水冷却。
（5）送桩：
送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩尝试。
送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触，正常情况下按设计压桩力1.3-1.5倍送桩，送桩达到设计高程后要持续10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。
（6）终止压桩的标准：
一般情况下，对于摩擦桩以达到持力层（管桩的设计标高）作为管桩终压的标准。
但当静压力显著增加时要注意提前终止，其标准定为：
对于Φ400PTC管桩，静压力≥100吨时可终压。
（备注：
设计要求的静压力标准为60吨）。
（7）桩基施工完后方可进行桩帽施工，采用20号砼现浇，桩顶现浇砼桩帽，通过桩塞砼与管桩连接，桩帽为正方形，边长为100cm，内附钢筋网片。
在桩打入完毕经过检验后，开挖桩帽土体，形成土模，对于土质较差的地方，采用钢模板立模。
填芯砼等级同桩帽，可以与桩帽一起浇注，浇注填芯砼前，应先将管内浮浆清除干净，然后在内壁涂刷水泥浆浆，以提高填芯砼与管桩桩身砼的整体性。
3.4质量检验内容及标准
3.4.1施工前检查
由于采用厂家成品桩，施工前需按设计要求和规范标准对进厂的成品桩进行详细检查，检查可按附表2及附表3内容进行检查。
3.4.2施工中检查
（1）桩的定位及沉桩就位前再次进行复核；
（2）整根桩垂直度不超过1％，施工中经常进行检查；
（3）贯入过程中桩身完整，无击碎现象；
（4）对于焊接接头进行检查。
附表二管桩的尺寸允许偏差值
项目
允许偏差（mm）
检查工具与检查方法
长度L
+0.7％L-0.5％L
用钢卷尺测量，精确至lmm
端部倾斜
≤O.5％D
将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边与端板靠紧，测其最大间隙处，精靠至1mm
外径D
≤600
+5、-4
用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm
>
+7、-4
壁厚t
+20
用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取其平均值，精确至lmm
保护层厚度
+10
O
用卡尺在管桩同一断面处测量四处，取平均值，精确至0.1mm
桩身弯曲度
≤L／1000
将拉线紧靠桩的两端部，用钢直尺测其弯曲处的最大距离，精确至lmm
桩端板
外径
0、-l
用钢卷尺或钢直尺，精确至lmm
内径
0、-2
厚度
正偏差不限、0
附表三管桩外观质量检查
外观质量要求
粘皮和麻面
局部粘皮和麻面累计面积不大于总外表面的O．5％，每处粘皮和麻面的深度不大于10mm，且应修补。
桩身合缝漏浆
漏浆的搭接长度不大于lOmm，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于桩长的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm，且应修补。
局部磕碰
磕碰深度不大于lOmm，每处面积不大于50，且应作修补
表面裂缝
不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂纹不在此限
内外表面露筋
不允许
桩端面平整度
管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面
断筋、脱头
桩套箍凹陷
凹陷深度不大于6mm，面积不大于15cm2
内表面混凝土坍落
接头和桩套箍与混凝土结合面
漏浆
漏浆深度不大于6mm，漏浆长度不大于周长的1／4，且应作修补
空洞和蜂窝
其他
离心成型后废浆液应倒净
管桩接头端板的宽度不应小于管桩的壁厚，接头的端面必须与桩身的轴线垂直，接头的焊缝坡口尺寸应按设计确定，焊条宜采用E4303或E4316焊条。
焊接中焊缝直观无气孔、无焊瘤、焊缝饱满。
3.4.3施工完毕后检查
（1）桩的平面位置。
本工程为条形桩基，平面位置允许偏差为150mm，桩顶标高为±
10mm。
（2）管桩的桩身完整性检测采用低应变动测法，抽检数量不少于总桩数的30％，且不得少于20根。
3.5施工注意事项
3.5.1桩长控制及检查：
PTC桩属地下隐蔽工程，质检人员必须认真负责，保证每根桩都达到设计深度。
在PTC桩压入前，应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求，可以PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。
压桩结束后，通过锤球法来检查桩的打入深度，并记录每个桩位的实测深度。
3.5.2桩身垂直度控制及检查：
压桩过程中，桩身必须始终保持垂直。
施工时应在距桩机约20m处，成90°
方向设置经纬仪各1台，检查桩身垂直度并记录。
沉桩时应连续一次将桩沉到设计标高，尽量缩短中间停顿时间，应避免在接近持力层时接桩。
3.5.3施工过程控制及检查：
PTC桩起吊时，质检人员应在现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩断裂或环裂。
施工过程中，施工人员均应检查和记录静压机压力表读数、压桩速度，若出现异常应及时停止分析原因进行处理。
送桩时应检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。
3.5.4施工结束后，若有高出地面的桩头，应先截桩后移机，严禁用压桩机将桩强行扳断。
压桩完毕，须进行验收，验收合格后才能进行下道工序施工。
4、河、塘基底处理
（1）清表清淤
先将坑塘内及边坡上的杂草、树根、垃圾清除干净（有积水段先将水排干），对坑塘边坡上清表厚度控制在30厘米左右，保证坡面上腐植物清理干净，之后再将坑底淤泥清除彻底，清淤时采用挖掘机，清至基底坚硬土层，同时将清除的杂草、树根、垃圾及淤泥等废弃物用自卸车运至场外。
（2）碎石垫层或片石加碎石垫层嵌缝施工
坑塘清淤后按图纸给定尺寸放出边坡坡脚线，分层回填碎石垫层（用于无积水段）或片石加碎石垫层嵌缝（用于积水段，若淤泥呈流塑状无法挖除时，抛填片石挤淤直至稳定），并碾压密实，分层厚度以50厘米为宜，若碎石顶面仍低于地下水位，应加厚碎石垫层厚度，使垫层顶面高出水位15～20厘米。
压实质量采用压实遍数或沉降观测法来控制。
（3）填料填筑
碎石垫层施工完毕经检验合格后，其上分层填筑路基填料至原地面，之后按主线路基的施工方法进行施工，分层压实厚度不超过20厘米，压实度要求≥93%，填筑时必须将坑塘堤岸挖成宽≥1米向内倾斜3%的台阶，台阶高度0.8米，为保证新老部位的连接质量，建议在每层台阶处铺设一层4米宽的钢塑土工格栅，格栅经、纬向抗拉强度≥80KN/m。
对压路机压不到的部位用冲击夯夯实。
（4）片石防护施工
按图纸设计尺寸放出边坡坡脚基础线，开挖基坑并对边坡进行适当刷坡，经检验符合要求后，浆砌基础和边坡防护片石。
浆砌片石时采用座浆法，砂浆要求饱满、填塞密实，片石无风化、表面干净，砂浆采用机械集中搅拌，护坡每隔10～15米设2厘米宽伸缩缝一道，用沥青麻筋填塞，深度不小于10厘米。
4.3路基填筑
在路基正式施工前，针对不同土质、不同压实度要求进行试验段施工，确定合适的松铺厚度、压实机械、压实遍数、作业长度等各种施工参数，以指导大面积施工。
路基填筑施工时严格按照试验段所确定的参数进行控制，施工时分层填筑
在填筑土方前，按设计要求采用人工挖台阶，台阶高度0.8m,宽度1.0m,设内倾3%的斜坡，每层压实厚度不大于20cm。
按设计位置铺设8.0m宽加强型双向钢塑土工格栅。
土方采用机械装运，根据车容量和填筑厚度按网格法卸土，严格控制松铺厚度，为保证边部压实质量，填筑时路基两侧各加宽50cm。
卸土时顺序为先两侧后中间，用推土机将土慢慢推
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