CN111350104A - 一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:A.对场地进行土地平整;B.分层开挖人工弃土,刷坡;C.对路堑地基基底进行强夯;D.施工路堑边坡拱形骨架坡面防护工程;E.施工钻孔灌注桩;F.施工钻孔灌注桩桩顶托梁;G.填筑路基基床填料;H.施工路堑地段附属构筑物。本发明可达到确保确保深厚人工弃土地区挖方路基的施工质量,确保人工弃土路堑路基边坡和地基的稳定性,能够有效的控制地基的工后沉降,保证路基填方填料施工的可靠性,确保路基在后续运营中不产生病害的有益效果。

Description

一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法
技术领域
本发明属于铁路特殊不良地质地基加固技术领域,特别涉及一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法。
背景技术
高速铁路是人类文明与智慧的宝贵结晶,是人类社会走向现代化的重要标志和有力支撑。目前,中国高速铁路建立了较为完善的运营管理体系,确保了运营持续安全,取得了良好的经营业绩,提供了安全、快捷、舒适、经济的运输服务,有力地促进了经济社会又好又快发展。高速铁路开通后,既有铁路通道的货运能力得到了巨大释放,为实现货运增量、丰富货运产品体系、提升货运服务质量奠定了坚实基础。作为带动性产业、战略性新兴产业,高速铁路不仅大大加快了中国铁路现代化建设进程,而且对国家新兴产业的发展和产业结构的优化产生了积极影响,在加快转变经济发展方式、促进经济社会又好又快发展中发挥了重要作用,对政治、经济、文化、社会等诸多领域产生了重要而深远的意义,是加快实现国家现代化的助推器。
随着我国经济的飞速发展,城市规模体量越来越大,对环保的要求已上升到国家战略高度,基本农田的红线不能突破等多方面控制因素。高速铁路选线的范围往往受到诸多限制。高速铁路线位通过大型的弃渣场现象越来越常见,这种现象通常无法通过改线避免。高速铁路为了保证线路的平顺性,行车安全性和旅客舒适度,对路基的沉降控制要求往往比普速铁路高得多,沉降级别往往是毫米级别。当高速铁路发生沉降超限,不仅仅影响列车的正常运行,而且地下工程后期处理难度和工程投资都非常大,因而做好弃渣场的地基处理是重中之重。
某时速250km/h的有砟轨道干线高速铁路,技术标准高,该段工程以挖方通过,挖方高度约10m,工程范围表覆人工弃土,厚10~30m,弃土分布厚度不均;其下为强风化和弱风化泥岩夹砂岩:泥岩为***,泥质结构,易风化剥落。
该段路堑施工后,铁路路肩标高以下最深20m范围内为人工弃土。人工弃土具有成因时间较短,且未经过压实,具有孔隙率大、土体松散,地基承载力低等物理特点,通过一般和单一的地基加固措施不能满足规范的相关要求。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,对路基基底进行强夯和设桩板结构联合加固的处理措施,较好的处理了深厚人工弃土地区的施工难点,保证该段路基沉降满足要求。本发明针对高速铁路中线路以挖方路基形式通过深厚填土地区的路基施工方法,可达到确保挖方路基边坡安全稳定,处理后的地基的地基地基承载力、稳定性和运营期间的沉降量满足相关规定规范要求,保证高速列车的行车安全和旅客的舒适度,避免了后期产生不良病害的可能性。
本发明采用的技术方案是:一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,包括以下步骤:
A.对场地进行通电、通路、通水、土地平整;
B.分层开挖人工弃土,刷坡;
C.待完成边坡土体开挖后,对路堑地基基底进行强夯;
D.施工路堑边坡拱形骨架坡面防护工程;
E.施工钻孔灌注桩;
F.施工钻孔灌注桩桩顶托梁;
G.填筑路基基床填料;
H.施工路堑地段测沟和护肩等附属构筑物。
优选的,步骤A中,施工前应做好“三通一平”工作,保证施工场地内通水、通电、通路和场地平整,施工人员和机具能够正常进场。为施工做好充足的准备。施工前应仔细查明地上、地下有无管线,对本标段中的照明、输电线路,施工时查明其平面位置和高度,对施工有影响的,将其提前拆除。路堑开挖前,利用人工或推土机剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层,弃运于设计指定的弃土场。清除完毕后对人工造成的坑穴应填平压实,并对其碾压至规定的压实度为止。清表时应做好临时排水措施,并将原地面积水排干。
优选的,步骤B中,开挖前,首先测量放线,依据设计挖深及边坡率推算测出开挖边界,并及早完成路堑顶临时截水沟的修建。开挖过程中经常放线检查宽度、坡度,及时纠正偏差,避免超欠挖,保持坡面平顺;开挖时严格控制每层开挖深度在1.5m左右,每层开挖的边坡一次成型,刷坡工作紧跟开挖,形成开挖、刷坡多个工作面同时进行的流水线作业。每段开挖工作完成后,对边坡进行及时防护;浅路堑短距离的土方,从路堑的一端或按横断面全宽逐渐向前开挖;对于距离很长的集中性土方,采用纵挖法施工,即沿着路堑纵向将高度分成不同的层次依次开挖。
优选的,步骤C中强夯前需要平整场地,预估强夯可能产生的预先估计强开或强劳置换后可能产生的平均地面变形,并以此确定开前地面高程,然后用推土机平整。其后的强夯步骤如下:
1)引测控制基线、基准点,形成“+”字形测量控制网,将施工区域分成若干的施工小区,根据现场情况作适当调整。
2)夯机就位,夯锤中心对准夯点。测量夯前锤顶高程。
3)将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成穷锤歪斜时,应及时将夯底整平。重复该项步骤,按要求规定的夯击次数及控制标准,完成单点的点夯。
4)换夯点,重复步骤1)至3)完成一遍全部夯点的夯击。
5)用推土机将穷坑填平,并测量场地向程;
6)在规定的间隔时间后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
优选的,步骤D中地基基底强夯后,路堑边坡防护工程采用拱形骨架坡面防护,其具体施工工艺流程为坡面整修→测量放样→拱形骨架基槽开挖→基础、护脚施工→铺筑拱圈→勾缝及伸缩缝设置→换填种植及喷播植草。
按照边坡坡度、基础高程等数据设固定的样板挂线,清刷表面浮土,填补凹坑并拍实使坡面平整,坡面整修经验收合格后,方可进行下道工序施工。
骨架砌筑前按设计图纸对拱形骨架轮廓进行放样,并用钢尺对基槽开挖位置准确定位。
基础、护脚施工:基槽开挖完毕后,施工人员对基础、护脚位置进行准确放样撒线。基础砌筑前,基底应夯实,其压实度应大于90%。基础、护脚采用M10浆砌片石砌筑。拱形骨架预制块槽开挖,预制块槽采用人工开挖的方法,预制块槽开挖时要注意几何尺寸位置的准确,开槽深度为30cm。
铺筑拱圈:骨架施工采用挖槽法进行;预留混凝土预制块位置;人字型混凝土砌块与边坡表面齐平,混凝土砌块高出坡面5厘米;最后混凝土预制块,镶边石采用C25水泥混凝土预制块;所有预制块砌筑时均采用M10水泥砂浆连接、勾缝,缝宽1厘米。
勾缝及伸缩缝设置:拱圈以上的空隙处用C25现浇混凝土填实抹平,并在平面上勾出混凝土砌块相对应的假砌缝,以利于美观。浆砌片石基础每隔10米设置2厘米宽伸缩缝,缝内用沥青麻絮或沥青木板填塞。
换填种植土及喷播植草:铺砌完成后,骨架空心内填筑20厘米厚的清表土,然后播种适于生长的草籽。
优选的,步骤E中钻孔灌注桩采用旋挖钻、冲击钻或回旋钻成孔,施工前应进行成桩工艺性试验(不少于3根),确定各项工艺参数,经过监理单位确认后,方可进行全面施工。具体施工步骤如下:
1)测量放孔,孔口设置钢护筒,护筒采用8mm厚钢板,埋深不宜小于100cm,高出地面不小于50cm。护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。护筒直径略大于桩直径,具体根据采用的钻机类型确定。
2)制备泥浆:所用泥浆全部为提前预拌好的优质高塑性粘土,拌制出的泥浆比重在1.1~1.15,随着施工的进度及时对泥浆进行添制、净化;保证成孔、成桩质量;
3)钻孔:成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。钻孔过程中应核对地质情况。钻孔时起落钻头速度要均匀,不可过猛或骤然变速以防破坏孔壁。孔内出土应及时清运不得堆在钻孔周围。钻孔应一次成孔,不应中途停顿。记录必须认真、及时、准确、清晰,由施工人员和监理工程师现场共同测量孔深、孔位、孔形,以此作为终孔的依据;
4)钻机清渣:钻孔达到设计深度后,提高钻杆然后利用钻杆,进行清孔,并检查沉渣厚度。清孔后孔内抽出或排出的泥浆手摸无2~3mm的颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s,孔底沉渣厚度不大于5cm。
5)制作钢筋笼和下放钢筋笼:钢筋笼制作完成后,筋笼应采用吊车起吊,竖直、稳步放入桩孔内,避免碰撞孔壁,钢筋骨架的混凝土保护层厚度可用与桩身同等级混凝土旋转垫块支撑保证,设置密度为每隔2.0m一道,每道沿圆周均布4~6个。
6)安放导管:导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm;直径制作偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定;导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为0.6~1.0MPa;每次灌注后应对导管内外进行清洗。
7)灌注桩身混凝土:桩身混凝土应连续浇筑,中途不得停顿,保证混凝土浇筑高度高出设计桩顶高程0.5~1.0m,并加强养护,当混凝土强度达到10MPa以上时,采用机具截除桩头,距桩顶面20cm范围内的桩头应采用人工凿除,要求截除后顶面平整,不得损坏桩基钢筋,截除后桩顶高程允许偏差应控制在0~-30mm之内。成桩后桩位中心允许偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%,桩径不小于设计桩径。完成浇筑后拔除导管、护筒。
8)灌注桩施工完成28天后,应进行桩身混凝土无损检测。
优选的,步骤F灌注桩桩基桩检测合格后开挖托梁基槽,铺设C20混凝土找平层,绑扎托梁钢筋,重点检查桩体伸入托梁长度以及桩顶主筋锚入托梁的长度,托梁的混凝土应连续灌注,中途不应停顿,设后浇带时亦应分序连续灌注。托梁混凝土养护达到设计强度的75%后,应分层对称夯实回填基坑,防止偏压。
优选的,步骤G路基基床填料质量检验包括分层施工质量检查和工程质量验收;分层施工的质量和质量标准达到设计要求的密实度达到设计要求的密实度,压实系数K达到0.97,动态变形模量Evd大于40MPa,地基系数K30大于190MPa/m。
压实系数K可采用灌砂法或灌水法检验;动态变形模量Evd采用动态变形模量测定仪;地基系数K30采用平板载荷试验;
检验数量:区间正线路基沿线路纵向连续长度每200m,每压实层大致均匀分布抽样检验压实系数6个点,动态变形模量4个点,规模不足时也按压实系数6个点,动态变形模量4个点检验;每填高约90cm大致均匀分布抽样检验地基系数4个点,规模不足时也按4个点检验。监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验压实系数K,按施工单位检验数量的20%见证检验动态变形模量Evd和地基系数K30,且不少于1点。
优选的,步骤H进行路基附属的施工,主要为路基侧沟C30钢筋混凝土矩形排水沟,排水沟厚0.2m,深0.8m,宽0.6m。于基床表层设置C25混凝土护肩。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:
1)能够确保深厚人工弃土地区挖方路基的施工质量;
2)保证了人工弃土路堑边坡的稳定性,有效的控制了地基沉降量,并保证相关数值满足规范要求;保证高速列车的行车安全和旅客的舒适度,避免了后期产生不良病害的可能性;
3)满足处理后的高速铁路路基地基基底承载力要求,通过设置桩基托梁有效的减少基底以上填土和列车荷载对人工弃土层的附加应力,进而减少了后期运营过程中对土体的扰动;
4)解决在深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工时,边坡处理和地基加固、基床填筑等一些列技术问题;
5)同样能够用公路、城市轨道交通等类似地段的施工方案处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、强夯;2、拱形骨架坡面防护;3、钻孔灌注桩;4、托梁;5、路基基床填料;6、侧沟;7、护肩。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例公开了一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤A,对原地面进行路基施工(整平施工),且在满足三通一平的施工作业条件下进行施工。
具体来说,步骤A中,施工前应做好“三通一平”工作,保证施工场地内通水、通电、通路和场地平整,施工人员和机具能够正常进场。为施工做好充足的准备。施工前应仔细查明地上、地下有无管线,对本标段中的照明、输电线路,施工时查明其平面位置和高度,对施工有影响的,将其提前拆除。路堑开挖前,利用人工或推土机剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层,弃运于设计指定的弃土场。清除完毕后对人工造成的坑穴应填平压实,并对其碾压至规定的压实度为止。清表时应做好临时排水措施,并将原地面积水排干。
步骤B、进行分层开挖人工弃土,刷坡。
具体来说,在步骤B中,开挖前,首先测量放线,依据设计挖深及边坡率推算测出开挖边界,并及早完成路堑顶临时截水沟的修建。开挖过程中经常放线检查宽度、坡度,及时纠正偏差,避免超欠挖,保持坡面平顺;开挖时严格控制每层开挖深度在1.5m左右,每层开挖的边坡一次成型,刷坡工作紧跟开挖,形成开挖、刷坡多个工作面同时进行的流水线作业。每段开挖工作完成后,对边坡进行及时防护;浅路堑短距离的土方,从路堑的一端或按横断面全宽逐渐向前开挖;对于距离很长的集中性土方,采用纵挖法施工,即沿着路堑纵向将高度分成不同的层次依次开挖。
步骤C,待完成边坡土体开挖后,对路堑地基基底进行强夯1。
具体来说,在步骤C中,强夯1前需要平整场地,预估强夯1可能产生的预先估计强开或强劳置换后可能产生的平均地面变形,并以此确定开前地面高程,然后用推土机平整。其后的强夯步骤如下:
1)引测控制基线、基准点,形成“+”字形测量控制网,将施工区域分成若干的施工小区,根据现场情况作适当调整。
2)夯机就位,夯锤中心对准夯点。测量夯前锤顶高程。
3)将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成穷锤歪斜时,应及时将夯底整平。重复该项步骤,按要求规定的夯击次数及控制标准,完成单点的点夯。
4)换夯点,重复步骤1)至3)完成一遍全部夯点的夯击。
5)用推土机将穷坑填平,并测量场地向程;
6)在规定的间隔时间后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
步骤D,施工路堑边坡拱形骨架坡面防护2工程。
具体来说,在步骤D中,地基基底强夯后,路堑边坡防护工程采用拱形骨架坡面防护,其具体施工工艺流程为坡面整修→测量放样→拱形骨架基槽开挖→基础、护脚施工→铺筑拱圈→勾缝及伸缩缝设置→换填种植及喷播植草。
按照边坡坡度、基础高程等数据设固定的样板挂线,清刷表面浮土,填补凹坑并拍实使坡面平整,坡面整修经验收合格后,方可进行下道工序施工。
骨架砌筑前按设计图纸对拱形骨架轮廓进行放样,并用钢尺对基槽开挖位置准确定位。
基础、护脚施工:基槽开挖完毕后,施工人员对基础、护脚位置进行准确放样撒线。基础砌筑前,基底应夯实,其压实度应大于90%。基础、护脚采用M10浆砌片石砌筑。拱形骨架预制块槽开挖,预制块槽采用人工开挖的方法,预制块槽开挖时要注意几何尺寸位置的准确,开槽深度为30cm。
铺筑拱圈:骨架施工采用挖槽法进行;预留混凝土预制块位置;人字型混凝土砌块与边坡表面齐平,混凝土砌块高出坡面5厘米;最后混凝土预制块,镶边石采用C25水泥混凝土预制块;所有预制块砌筑时均采用M10水泥砂浆连接、勾缝,缝宽1厘米。
勾缝及伸缩缝设置:拱圈以上的空隙处用C25现浇混凝土填实抹平,并在平面上勾出混凝土砌块相对应的假砌缝,以利于美观。浆砌片石基础每隔10.8米设置2厘米宽伸缩缝,缝内用沥青麻絮或沥青木板填塞。
换填种植土及喷播植草:铺砌完成后,骨架空心内填筑20厘米厚的清表土,然后播种适于生长的草籽。
步骤E,钻孔灌注桩3施工。
具体来说,在步骤E中,钻孔灌注桩3钻孔灌注桩采用旋挖钻、冲击钻或回旋钻成孔,施工前应进行成桩工艺性试验(不少于3根),确定各项工艺参数,经过监理单位确认后,方可进行全面施工。具体施工工艺如下:
1)测量放孔,孔口设置钢护筒,护筒采用8mm厚钢板,埋深不宜小于100cm,高出地面不小于50cm。护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。护筒直径略大于桩直径,具体根据采用的钻机类型确定。
2)制备泥浆:所用泥浆全部为提前预拌好的优质高塑性粘土,拌制出的泥浆比重在1.1~1.15,随着施工的进度及时对泥浆进行添制、净化;保证成孔、成桩质量。
3)钻孔:成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。钻孔过程中应核对地质情况。钻孔时起落钻头速度要均匀,不可过猛或骤然变速以防破坏孔壁。孔内出土应及时清运不得堆在钻孔周围。钻孔应一次成孔,不应中途停顿。记录必须认真、及时、准确、清晰,由施工人员和监理工程师现场共同测量孔深、孔位、孔形,以此作为终孔的依据。
4)钻机清渣:钻孔达到设计深度后,提高钻杆然后利用钻杆,进行清孔,并检查沉渣厚度。清孔后孔内抽出或排出的泥浆手摸无2~3mm的颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s,孔底沉渣厚度不大于5cm。
5)制作钢筋笼和下放钢筋笼:钢筋笼制作完成后,筋笼应采用吊车起吊,竖直、稳步放入桩孔内,避免碰撞孔壁,钢筋骨架的混凝土保护层厚度可用与桩身同等级混凝土旋转垫块支撑保证,设置密度为每隔2.0m一道,每道沿圆周均布4~6个。
6)安放导管:导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm;直径制作偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定;导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为0.6~1.0MPa;每次灌注后应对导管内外进行清洗。
7)灌注桩身混凝土:桩身混凝土应连续浇筑,中途不得停顿,保证混凝土浇筑高度高出设计桩顶高程0.5~1.0m,并加强养护,当混凝土强度达到10MPa以上时,采用机具截除桩头,距桩顶面20cm范围内的桩头应采用人工凿除,要求截除后顶面平整,不得损坏桩基钢筋,截除后桩顶高程允许偏差应控制在0~-30mm之内。成桩后桩位中心允许偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%,桩径不小于设计桩径。完成浇筑后拔除导管、护筒。
8)灌注桩施工完成28天后,应进行桩身混凝土无损检测。
步骤F、施工钻孔灌注桩桩顶托梁4。
灌注桩桩基桩检测合格后开挖托梁基槽,铺设C20混凝土找平层,绑扎托梁钢筋,重点检查桩体伸入托梁长度以及桩顶主筋锚入托梁的长度,托梁的混凝土应连续灌注,中途不应停顿,设后浇带时亦应分序连续灌注。托梁混凝土养护达到设计强度的75%后,应分层对称夯实回填基坑,防止偏压。
步骤G、填筑路基基床填料5。
按设计要求填筑路基基床填料5,完成后需进行路基基床填料质量检验,包括分层施工质量检查和工程质量验收;分层施工的质量和质量标准达到设计要求的密实度达到设计要求的密实度,压实系数K达到0.97,动态变形模量Evd大于40MPa,地基系数K30大于190MPa/m。
压实系数K可采用灌砂法、灌水法检验;动态变形模量Evd采用动态变形模量测定仪;地基系数K30采用平板载荷试验;
检验数量:区间正线路基沿线路纵向连续长度每200m,每压实层大致均匀分布抽样检验压实系数6个点,动态变形模量4个点,规模不足时也按压实系数6个点,动态变形模量4个点检验;每填高约90cm大致均匀分布抽样检验地基系数4个点,规模不足时也按4个点检验。监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验压实系数K,按施工单位检验数量的20%见证检验动态变形模量Evd和地基系数K30,且不少于1点。
步骤H、施工路堑地段测沟6和护肩7等附属构筑物。
具体来说,在步骤H中,进行路基附属的施工,主要为路基侧沟C30钢筋混凝土矩形排水沟,排水沟厚0.2m,深0.8m,宽0.6m。于基床表层设置C25混凝土护肩。
本发明一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,能够确保深厚人工弃土地区挖方路基的施工质量;保证了人工弃土路堑边坡的稳定性。有效的控制了地基沉降量,并保证相关数值满足规范要求;保证高速列车的行车安全和旅客的舒适度,避免了后期产生不良病害的可能性;满足处理后的高速铁路路基地基基底承载力要求。通过设置桩基托梁有效的减少基底以上填土和列车荷载对人工弃土层的附加应力,进而减少了后期运营过程中对土体的扰动;解决了在深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工时,边坡处理和地基加固、基床填筑等一些列技术问题;同样能够用公路、城市轨道交通等类似地段的施工方案处理。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的示例性实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,在本发明的实质和保护范围内,设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的,或者对申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。

Claims (9)

1.一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.对场地进行土地平整;
B.分层开挖人工弃土,刷坡;
C.对路堑地基基底进行强夯;
D.施工路堑边坡拱形骨架坡面防护工程;
E.施工钻孔灌注桩;
F.施工钻孔灌注桩桩顶托梁;
G.填筑路基基床填料;
H.施工路堑地段附属构筑物。
2.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤A中,路堑开挖前,剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层,清除完毕后对人工造成的坑穴应填平压实,并对其碾压至规定的压实度为止;清表时应做好临时排水措施,并将原地面积水排干。
3.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤B中,开挖前,首先测量放线,依据设计挖深及边坡率推算测出开挖边界,完成路堑顶临时截水沟的修建;开挖过程中经常放线检查宽度、坡度,及时纠正偏差,避免超欠挖,保持坡面平顺;开挖时,严格控制每层开挖深度在1.5m左右,每层开挖的边坡一次成型,刷坡工作紧跟开挖,形成开挖、刷坡多个工作面同时进行的流水线作业;每段开挖工作完成后,对边坡进行及时防护;浅路堑短距离的土方,从路堑的一端或按横断面全宽逐渐向前开挖;对于距离很长的集中性土方,采用纵挖法施工,即沿着路堑纵向将高度分成不同的层次依次开挖。
4.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤C中,强夯前需要平整场地,预估强夯可能产生的强开或强劳置换后的平均地面变形,并以此确定开前地面高程,然后用推土机平整;其后的强夯步骤如下:
1)引测控制基线、基准点,形成“+”字形测量控制网,将施工区域分成若干的施工小区;
2)夯机就位,夯锤中心对准夯点,测量夯前锤顶高程;
3)将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成穷锤歪斜时,应及时将夯底整平,重复该项步骤,按要求规定的夯击次数及控制标准,完成单点的点夯;
4)换夯点,重复步骤1)至3)完成一遍全部夯点的夯击;
5)用推土机将穷坑填平,并测量场地向程;
6)在规定的间隔时间后,按上述步骤1)至5)逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
5.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤D具体施工工艺流程为:
1)坡面整修:按照边坡坡度、基础高程等数据设固定的样板挂线,清刷表面浮土,填补凹坑并拍实使坡面平整;
2)测量放样:骨架砌筑前按设计图纸对拱形骨架轮廓进行放样,并用钢尺对基槽开挖位置准确定位;
3)拱形骨架基槽开挖;
4)基础、护脚施工:施工人员对基础、护脚位置进行准确放样撒线;基础砌筑前,基底应夯实,其压实度应大于90%;基础、护脚采用M10浆砌片石砌筑;拱形骨架预制块槽开挖,预制块槽采用人工开挖的方法,开槽深度为30厘米;
5)铺筑拱圈:骨架施工采用挖槽法进行;预留混凝土预制块位置;人字型混凝土砌块与边坡表面齐平,混凝土砌块高出坡面5厘米;最后混凝土预制块,镶边石采用C25水泥混凝土预制块;所有预制块砌筑时均采用M10水泥砂浆连接、勾缝,缝宽1厘米;
6)勾缝及伸缩缝设置:拱圈以上的空隙处用C25现浇混凝土填实抹平,并在平面上勾出混凝土砌块相对应的假砌缝;浆砌片石基础每隔10米设置2厘米宽伸缩缝,缝内用沥青麻絮或沥青木板填塞;
7)换填种植土及喷播植草:铺砌完成后,骨架空心内填筑20厘米厚的清表土,然后播种适于生长的草籽。
6.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤E中,钻孔灌注桩采用旋挖钻、冲击钻或回旋钻成孔,施工前应进行成桩工艺性试验,确定各项工艺参数,具体施工步骤如下:
1)测量放孔,孔口设置钢护筒,护筒采用8毫米厚钢板,埋深不宜小于100厘米,高出地面不小于50厘米,护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5厘米,倾斜度不得大于1%,护筒直径略大于桩直径;
2)制备泥浆:所用泥浆全部为提前预拌好的优质高塑性粘土,拌制出的泥浆比重在1.1~1.15;
3)钻孔:成孔中,按试施工确定的参数进行施工,钻孔时起落钻头速度要均匀,不可过猛或骤然变速以防破坏孔壁,钻孔应一次成孔,不应中途停顿;
4)钻机清渣:钻孔达到设计深度后,提高钻杆然后利用钻杆,进行清孔;清孔后孔内抽出或排出的泥浆手摸无2~3毫米的颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s,孔底沉渣厚度不大于5厘米;
5)制作钢筋笼和下放钢筋笼:钢筋笼制作完成后,筋笼竖直、稳步放入桩孔内,避免碰撞孔壁,钢筋骨架的混凝土保护层厚度可用与桩身同等级混凝土旋转垫块支撑保证,设置密度为每隔2.0米一道,每道沿圆周均布4~6个;
6)安放导管:导管壁厚不宜小于3毫米,直径宜为200~250毫米;直径制作偏差不应超过2毫米;导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为0.6~1.0MPa;
7)灌注桩身混凝土:桩身混凝土应连续浇筑,中途不得停顿,保证混凝土浇筑高度高出设计桩顶高程0.5~1.0米,并加强养护,当混凝土强度达到10MPa以上时,采用机具截除桩头,距桩顶面20厘米范围内的桩头应采用人工凿除,截除后桩顶高程允许偏差应控制在0~-30毫米之内;成桩后桩位中心允许偏差不得大于5厘米,倾斜度不得大于1%,桩径不小于设计桩径;完成浇筑后拔除导管、护筒;
8)灌注桩施工完成28天后,应进行桩身混凝土无损检测。
7.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤F灌注桩桩基桩检测合格后开挖托梁基槽,铺设C20混凝土找平层,绑扎托梁钢筋,托梁的混凝土应连续灌注,中途不应停顿,设后浇带时亦应分序连续灌注;托梁混凝土养护达到设计强度的75%后,应分层对称夯实回填基坑。
8.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤G中,路基基床填料回填后,需进行路基基床填料质量检验,包括分层施工质量检查和工程质量验收;分层施工的质量和质量标准达到设计要求的密实度达到设计要求的密实度,压实系数K达到0.97,动态变形模量Evd大于40MPa,地基系数K30大于190MPa/m;
压实系数K可采用灌砂法或灌水法检验;动态变形模量Evd采用动态变形模量测定仪;地基系数K30采用平板载荷试验;
检验数量:区间正线路基沿线路纵向连续长度每200米,每压实层大致均匀分布抽样检验压实系数6个点,动态变形模量4个点,规模不足时也按压实系数6个点,动态变形模量4个点检验;每填高约90厘米大致均匀分布抽样检验地基系数4个点,规模不足时也按4个点检验。
9.根据权利要求1所述的一种深厚人工弃土地区高速铁路挖方路基的施工方法,其特征在于,步骤H进行路基附属的施工,主要为路基侧沟C30钢筋混凝土矩形排水沟,排水沟厚0.2米,深0.8米,宽0.6米;于基床表层设置C25混凝土护肩。
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