施工重点

5．重点和难点工程的施工方案、方法及措施5.1.软基处理线路在K38+849～K43+720段穿越黄泛区冲积平原，其地表20M内发育软土、中等～严重液化土等不良地质体。设计上根据软基类型、各路段结构类型不同，采取如下处治方案：⑴K38+849～K43+720段内各桥桥头、台前、过渡段及涵通构造物基础地基，采用水泥搅拌桩并配以等载预压进行处治；⑵其余路段全部采用等载预压进行处治；⑶预压期为180天，构造物地基及过渡段预压期沉降量0.03～0.07m，其它路段沉降量0.08～0.27m。5.1.1.水泥搅拌桩本工程共计有Φ50cm水泥搅拌桩680748M，桩长9～18m，桩位按正三角形布置，间距1.0～1.4m，总共57362根。根据工程数量，计划配备DJB-14D深层单轴搅拌机配套灰浆搅拌机、灰浆挤压泵进行施工，计划共配备20台，全部搅拌桩利用6个月时间完成。搅拌桩施工采取逐排施工，每排自中间向两侧逐根施工。施工工艺如下：⑴测量定位按设计要求进行测量，搅拌机到达指定桩位，对中准备钻进。⑵预搅下沉待搅拌头的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不大于70A。如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。⑶制备水泥浆待搅拌头下沉到一定深度时，开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。⑷提升喷浆搅拌搅拌头下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌头。搅拌头提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。⑸重复上、下搅拌为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌头边旋转边沉入土中，至设计加固深度后，再将搅拌头提升出地面。水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，搅拌机自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时应采用慢速以保证桩头施工质量。必要时还可以对桩顶1.0～1.5m范围内再增加一次输浆，以提高其强度。⑹清洗、移位向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。之后将搅拌机移至下一桩位。⑺施工注意事项①施工前进行加固土的室内试验，根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比。②工前施工试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。然后根据试验桩确定的最佳灰浆稠度、控制喷浆、搅拌提升速度及重复搅拌时的下沉和提升速度等技术参数编制质量控制措施及施工工艺，③搅拌桩成桩后，按设计要求进行单桩承载力试验及触探检验，触探有疑问的桩进行抽芯检验。5.1.2.等载预压K38+849～K43+720段路基设计上全部采取等载预压进行处治，本工程设计有等载预压土方107017方。⑴碎石垫层预压路段填筑路基前，先清表，其清表及填前压实补偿30cm用素土回填，压实度部小于88％，填前压实度不小于85％。在预压处治路段，为有效排除地下水，加速地基的固结沉降，在路堤基底全断面铺设一层30cm厚的碎石垫层，碎石垫层采取分层铺筑并碾压密实。同时为减少软基不均匀沉降，提高路基的整体稳定性，在碎石垫层底部铺设一层单向土工格栅，土工格栅纵向抗拉强度不小于80KN/m，拉伸变形率不大于10％。⑵路基填筑⑶石灰土填筑石灰土路基（含填石路基、堑式低路堤路床部分）施工时采取路拌法进行施工，施工顺序如下：①取土由挖掘机在取土场内取土，采取在场内初步堆高、沥水，然后由15t以上大型自卸车运至施工现场。②铺土、布灰素土按照控制的松铺厚度和每台汽车的车载数量计算卸土距离，摊铺采用大型推土机推平，松铺厚度控制在25cm左右。石灰采取打10×10m方格网，按设计计算出每个方格网的用灰量，由小型推土机配合人工均匀布灰，石灰采取提前过筛的消解石灰。施工中若土的含水量较大时，采取二次掺灰拌和法，先在取土坑旁掺2～3％生石灰，由挖掘机对其翻拌打堆闷料，待生石灰完全消解后，运至施工作业段摊铺、整平后，补足余灰剂量，进行第二次拌和。③路拌机拌和布灰均匀后，采用德国产MP100R宝马路拌机拌和，拌和遍数一般在3～4遍，拌和后的混合料要均匀，色泽一致。④整形混合料拌和均匀后，先检测混合料的灰剂量，如灰剂量不足，须加灰重新拌和，之后检测混合料的含水量，在接近最佳含水量时进行整形施工。整形前采用轻型压路机静压一遍，然后用平地机精确整平。⑤碾压碾压采用30t以上振动压路机完成，碾压遍数由现场试验确定。碾压时严格控制含水量，一般较最佳含水量大1个百分点左右，同时路肩外侧采取超宽碾压，超压宽度大于30m，碾压遍数较正常遍数多1～2遍。⑶高切路基的开挖本合同段最大切深26.64m，为保证断面尺寸和边坡稳定，采用如下施工方案：①对于长度较短的深路堑，用多层横向全宽度挖掘法施工，分层横挖将工作面纵向拉开，多层出土。施工流程为：施工准备,清理场地→土工试验,确定边坡率和开挖厚度→施工放样→开挖或开炸并纵向调运至指定位置→上层施工至一定长度，即进行下层施工→多层开挖同时进行,并纵向调运至指定位置→多层开挖逐步结束,达到设计高程→边坡检测和整修→检查,验收→下一路堑施工。②对于较长的深路堑，采取通道纵挖法施工，即沿纵向分层，先挖一条通道，然后开挖两旁，通道可作为施工机械和运输车辆通行线路，此方法可增大作业面，加快施工进度。如果路堑很长，则可从路堑两端同时开挖，通道纵开挖示意图如下：通道纵挖法施工流程为：施工准备,清理场地→土工试验,确定边坡率和开挖厚度→施工放样→开挖上层通道→通道扩挖至边坡处→开挖下层通道→通道扩挖至边坡处→逐层开挖至设计高程→检查,验收→下一路堑施工。⑷距居民区较近的路堑爆破控制a.爆破振动效应的评估和控制根据爆破安全规程GB6722-86的规定，爆破中炸药爆炸所引起周围构筑物的振动速度可用如下经验公式计算：V=k·K（Q1/3/R）α式中：V—构筑物地面质点的垂直振速（cm/s）；K、α—与地形、地质条件有关的系数，对应于本工程的相关条件，可初步定为K=200、α=2.0，工程施工前用相应的试验实际测量出准确数据；Q—一次起爆的总药量（kg），在用微差起爆网路起爆时，它为同一段别起爆的总药量；R—质点（计算点）处与爆心之间的距离（m）；k—表征爆破区与质点之间的减振沟或预裂缝等构造对爆破振动的影响情况，当减振沟的底标高低于炮孔的底标高时，k=0.4—0.5，当预裂缝全面贯通且低于炮孔底标高时，k=0.5—0.6，无预裂缝和减振沟时k=1。在爆破施工前，可以按上述公式计算出拟进行的爆破作业将在某构筑物处产生的爆12345109678破振动数值V，把它与构筑物所能承受的振动速度[V]相比较，就可评估出拟进行的爆破作业在震动方面的安全性，从而指导施工。一般砖混结构，当振动速度V≤2cm/s时，爆破振动不会产生危害。经过计算分析，决定距离居民区15m范围内的区域采用凿岩机分层浅孔松动爆破以控制爆破振动速度，以外采用潜孔钻中深孔进行爆破，同时根据爆区距振速控制点的距离远近合理设计爆破起爆网路，采用毫秒微差雷管控制爆破最大一段装药量。起爆网路具体设计详见“距居民区较近的切方爆破网路图”。施工时，在居民生活区设立爆破振动监测点，采取北京产DD392爆破振动测振仪对爆破振动速度进行监测，通过试验炮测试确定各项参数，确保正式爆破时爆破振动安全。b.爆破冲击波检算另根据萨道夫斯基经验公式对爆破冲击波进行检算，经检算本爆破设计空气冲击波超压值ΔP＜0.15Pa(房屋玻璃不破坏)。c.控制爆破振动技术措施施工中除采用微差爆破及控制传爆方向外，另采取设置隔离带的方法对既有建筑物进行保护。爆破前对居民区采取沿山体切方边线进行深孔预裂爆破，形成5～12mm的隔离缝，以减弱爆破振动波对建筑物的影响，预裂爆破钻孔直径D=40mm，孔距1.1～1.5m，山体劈裂采用新近开发的高效能控制爆破劈裂管劈裂法施工，劈裂管采用PZY新材料（一种具有缓冲削压无机材料），在两侧预裂方向上有聚能结构，具有很高的爆破切割效果，每孔装药集中度为0.22～0.27kg/m。劈裂法较传统预裂爆破将炮孔间距扩大1.6～2.0倍，具有减少工作量、加快进度、预裂效果好，成本低等特点。d.爆破飞石控制爆破施工前，根据爆区地形及地质、爆破种类、药包参数、炮孔回填堵塞长度、部位及风向、风速等因素，进行爆破飞石检算。复杂环境地带（临近路、结构物等）施工，通过采取控制装药量、提高回填堵塞质量、微差爆破、设置炮被或防护栏架等加强覆盖，严格控制飞石。山体切方时居民区的保护及其它安全防护措施详件“十、施工技术及安全保证措施”中相关内容。⑹高填方路堤全段填方段不部分高度大于8米，除满足上述的相关要求及规定外，还要做到如下几点：a.施工前根据具体位置的地基土强度及填料性质，进行详细的施工方案设计，经监理工程师批准后方可实施；在施工中要埋设沉降板，并按规定进行沉降观测，以便监测路堤的稳定性。b.高填方路堤原地面应按规定进行清理和压实，如地基土强度经检验后达不到设计要求，要按监理工程师批准的方案进行处理及加固，并要求达到设计的压实度，设计对压实度没有明确要求时，基底的压实度不小于90%。c.高填方路堤需严格按设计边坡填筑。如条件允许，尽量考虑高填路堤两侧弃土，以利路基反压。d.高填方路堤每层压实度厚度根据不同填料按规范进行施工。如填料来源不同，其性质差别较大时，应分层填筑，不应分段或纵向分幅填筑。5.2.闸河特大桥闸河特大桥于K39＋720除跨越闸河，于K39+860跨越卧牛山铁路（为通往徐州的铁路支线，用于煤炭运输），于K40+520处跨越老徐萧公路（三级路），且于K40+099起进入新河矿采空区，桥梁全长1118.2m，桥梁上部结构为3×（5×30m）＋（6×30m）（部分预应力砼连续箱梁）＋（16－30m）（采空区范围内，预应力砼简支T梁），下部结构为柱式墩、肋式台、桩基础。为本合同工程中重点控制工程之一。5.2.1.总体施工方案闸河特大桥计划由一个专业桥梁施工队独立负责完成，计划于2003年8月1日正式开工，2005年4月底全部完成。该桥梁计划以K40+072为界分为两部分进行组织施工，总体施工方向由起点向终点方向进行。⑴K39＋438～K40＋072段（部分预应力连续箱梁段）本段由钻孔桩92根（含桥台8根），墩台身22个，30M预制箱梁168片。①进场后立即组织该段墩身及桩基施工，鉴于桩基较长（52m），采用GPS-25型钻机进行施工，闸河河道内桩基施工采取在河道内搭原木工作平台施工，跨越鱼塘段采取围堰筑岛施工，跨铁路及公路段桩基采取相应措施进行防护，以确保施工质量及安全。钻孔桩配备6台钻机进行施工，计划于2004年4月底结束。②桥台安排在桥头预压完成后反槽施工，桥头段水泥搅拌桩争取尽早施工，为后续桥头段填筑及预压、桥台反槽施工、梁板安装提供有利条件。③整个桥梁预制梁采取在K39+200线路右侧100m设预制厂集中进行预制，上部梁板施工安排在2004年3月份（冬季过后）正式开始预制，7月底预制完成，制梁时间5个月。预制厂内设12个后张箱梁制梁台座，配4套钢模板。④30m预制箱梁架梁采用DF40/100（最大吊重100t，适用跨度≤40m）架桥机进行架梁。2004年4月中旬（其时桥台已施工完成）开始架设，8月底完成。⑵K40＋072～K40＋555段（预应力砼简支T梁段）本段由钻孔桩64根（含桥台4根），墩台身16个，30M预制T梁192片。①该段桥梁工程位于新河煤矿采空区（K40+136～K40+544，处理长度408M）内，设计上采取注浆方法进行加固处治，不在本次招标范围内。施工时，我们将与采空区处治施工单位密切协作，协助他们做好采空区处治及验收交接工作，以争取该段桥梁尽早开始施工。②本段桥梁安排在采空区成功处治结束后进行施工，根据设计资料显示，采空区试验工程预计工期3个月，处治工程预计工期6个月（不含注浆质量检测）。因此，该段桥梁工程计划2004年5～6月份开始施工，本段桩基础、墩台身、预制梁及安装，由K39＋438～K40＋072段