CN113774917A - 一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法 - Google Patents

一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于土石方施工技术领域,公开了一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,根据现场施工地形挖方段现场施工分为4个流水作业面施工,其中第二至第四流水作业面施工作业平台宽度为15~30m,台阶高度为2.5m一次循环开挖至基地;第一流水作业面施工作业平台宽度为15m,台阶高度为2.5m,分两次开挖,第一次开挖至锚杆处下50cm,施工锚杆,锚杆施工完成后对坡面进行人工整修后,开挖台阶剩余土石开挖及坡面修正,在施工格构梁依次循环直至开挖及边坡支护全部完成。本发明提供的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,按照先重点后一般,先主体后局部,分段施工,平行作业,整体推进的原则组织施工。

Description

一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法
技术领域
本发明属于土石方施工技术领域,尤其涉及一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法。
背景技术
目前,土石方开挖是工程初期乃至施工过程中的关键工序,其主要是一种将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程,且按照岩土性质,土石方开挖可分为土方开挖和石方开挖。其中,石方开挖除了松软岩石可用松土器以凿裂法进行开挖外,一般的石方开挖需要以爆破方式对岩石进行松动、破碎,并配合人工以及半机械化设备进行开挖,例如,可使用锹镐、风镐、风钻等简单工具,配合挑抬或这简易小型的运输工具进行作业。然而,土石方开挖的环境因素因地而异,导致一些复杂的地形环境会伴随如天然气管道、电塔等线路,使得无法采用常规的爆破技术进行石方开挖,大型爆破更是被严格禁止。因此,亟需一种新的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:由于土石方开挖的环境因素因地而异,无法采用常规爆破技术进行石方开挖,大型爆破更是被严格禁止。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法。
本发明是这样实现的,一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,所述土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法包括:
根据现场施工地形挖方段现场施工分为4个流水作业面施工,其中第二至第四流水作业面施工作业平台宽度为15~30m,台阶高度为2.5m一次循环开挖至基地;第一流水作业面施工作业平台宽度为15m,台阶高度为2.5m,分两次开挖,第一次开挖至锚杆处下50cm,施工锚杆,锚杆施工完成后对坡面进行人工整修后,开挖台阶剩余土石开挖及坡面修正,在施工格构梁依次循环直至开挖及边坡支护全部完成。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明提供的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,按照先重点后一般,先主体后局部,分段施工,平行作业,整体推进的原则组织施工。项目部根据花石沟停车场土石方工程特点将土石方工程分为若干个工作面,每个工作面均配备先进机械设备进行机械化作业。路堤施工优先安排低洼地段的地基加固处理工程,本体填筑按照由底向高的顺序进行施工。挖方按照先自上而下的分层开挖,开挖一级边坡支护一级边坡的顺序组织施工。
本发明中,深路堑施工突出的问题是保持高边坡的稳定,首先根据施工组织安排充分做好准备,有计划、分段落、按步骤、集中力量逐段展开。对土质或岩石风化地段,尽量减少边坡的暴露面及暴露时间,及时进行坡面植被及防护,挡护工程要紧跟成型,以保持边坡稳定;深路堑施工时自上而下逐层开挖、逐层施工支挡结构防护工程加固边坡,并设置变形位移监测网,进行坡表位移、深部位移监测,当有条件时采用顺层刷方。路基土石方调配充分利用挖方减少废方和借方,在集中用土路基地段,尽量采用距线路较近的土源,土石方调配尽量避免隔河调配。部分路堑石方或隧道弃碴在填料生产场经解小、破碎、筛分后生产成合格填料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法流程图。
图2是本发明实施例提供的路基开挖施工程序框图。
图3是本发明实施例提供的锚索及挡板墙施工工艺图。
图4是本发明实施例提供的强夯施工工序框图。
图5是本发明实施例提供的截水骨架护坡施工工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法包括以下步骤:
S101,施工准备;
S102,边坡技术参数确定;
S103,挖方施工;
S104,土石方开挖施工;
S105,格构锚杆挡墙施工;
S106,锚索及挡板墙施工;
S107,填方工程施工。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
1、工程概况
1.1工程概况
重庆市轨道交通九号线二期花石沟停车场位于重庆市渝北区悦来花石沟片区。用地南侧紧邻悦港北路,北侧为绕城高速,总占地面积约43公顷,该地块规划为九号线与十四号线共用,其中九号线停车场占地面积约10.7公顷。用地呈长方形,地势为西高东低,最大高程371m,最小高程247.7m,用地范围为未开发用地。施工区域为拆迁区,挖方边坡外周边50~100m范围内无任何建筑,填方边坡北侧距离填方坡脚约10~30m,其余边坡周边100m范围内无任何建筑,整体施工条件好无干扰。
根据设计平场标高,该车辆段按323.697m标高进行平场。将在场地东侧南段形成高2~72m的挖方边坡;场地南侧形成高12~20m的挖方边坡;场地西侧南段形成高0~12m的挖方边坡;场地东侧北段形成高0~40m的填方边坡;场地北侧形成高0~73m的填方边坡;场地西侧北段形成高0~50m的填方边坡。
挖方段设计边坡挡墙以为6m范围采用非爆破开挖(机械开挖),爆破开挖时宜采用少孔多次起爆的爆破方法,严格控制单次起爆装药量;采用延时起爆方法时,每次起爆之间间隔两段以上,在个别震动敏感部位,宜采用机械开挖方法。
1.2地形地貌及地质构造
1.2.1地形地貌
拟建场地属构造剥蚀浅丘斜坡地貌,受人类活动影响不强烈,场地内基本保持原始地貌,场地地形整体呈南高北低,沟谷地带地形坡角以5~10°为主,斜坡地带地形坡角以30~45°为主,地面高程248~397m,相对高差约149m。
1.2.2地层岩性
勘察区出露的地层主要有第四系全新统人工填土层(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)、侏罗系中下统自流井组(J1-2z)。
1.2.3水文地质条件
拟建场地属浅丘地貌,其中停车场大部分场地均处于斜坡地段,不利于地下水的赋存,地地下水主要为基岩裂隙水,集中在风化裂隙中。风化裂隙发育深度一般0.5~2.0m。基岩中地下水量有限。根据钻孔水位观测,斜坡地段的钻孔中,未观测到地下水。
局部场地位于沟谷地段,由于土层厚度大,在土层中有少量上层滞水,水量小且分布不均匀无统一地下水位。局部有砂岩薄层,当砂岩存在贯通性裂隙时,可能会在沟心段的下伏基岩中,有少量地下水出现。
范围内存在两条季节性冲沟,根据调查访问,冲沟常年处于干涸状态,仅在雨季受大气降水补给时形成季节性流水,暴雨工况下,冲沟一最大流量约为5m3/s,冲沟二最大流量约为3.5m3/s,随着后期车场及周边道路的建设,地面排水系统的完善,冲沟中的地表汇水面积将不断缩小,流量也将大幅减小。
综上所述,停车场范围内在沟谷地段附近的土层中,有少量上层滞水赋存,水量小且分布不均匀无统一地下水位,地下水量及水位受大气降水补给,受季节影响显著。其余斜坡地段,地下水量有限。场地内裂隙水及上层滞水均受大气降水补给,若遇连续雨天,水量可能成倍增加。根据抽水试验成果,粉质粘土覆盖层的均匀性差,渗透系数约0.072m/d,差异较大,为弱透水层。
根据设计标高回填后,部分冲沟被填平,建议填方边坡做好坡面防护,并宜在坡脚设置排水沟,避免地表水下渗冲刷坡脚。
1.2.4不良地质作用与特殊岩土
经调查和收集资料,勘察范围内地层层序正常,未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象,场地整体稳定性较好。
勘察范围内未发现孤石及地下墓穴。但在场地内有岩溶现象存在,根据钻探成果,均为干洞,未充填或充填粘性土块石。
场地内特殊岩土为淤泥质土和素填土,其均匀性差,力学强度低。淤泥主要分布于原始沟心水塘及临近冲沟内,素填土主要分布在居民区附近。
1.2.5边坡工程地质评价
(1)A~B~C~D~E~F挖方段边坡(对应地勘报告B~C~D段边坡)
按照设计标高进行回填后,该段将会形成高约0~73m的填方边坡,边坡长约127m,边坡坡向为36~350°,边坡岩性主要为砂质泥岩和灰岩。边坡坡向与层面倾向相反,与裂隙面J1大角度相交,与裂隙面J2大角度相交,与裂隙面J1与J2的组合交线小角度相交,边坡的稳定性主要受裂隙面J1与J2的组合交线所控制。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013,边坡岩体类型为III类。等效内摩擦角取等效内摩擦角取54°,岩体破裂角取设计拟对该段边坡采用1:0.75的坡率进行分阶放坡,并对坡面进行防护处理的方案可行,施工过程中应加强观测,发现不稳定块体及时清除。
(2)F~G~H~J挖方段边坡(对应地勘报告A~B段边坡)
该段将会形成高约17~25.0m的岩质边坡,边坡长约97.2m,边坡坡向为57°,边坡岩性主要为砂质泥岩。边坡坡向与层面大角度相交,与裂隙面J1小角度相交,与裂隙面J2大角度相交,边坡的稳定性主要受裂隙面J1所控制,其可能的破坏模式为沿裂隙局部掉块。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013,边坡岩体类型为III类,等效内摩擦角取54°,岩体破裂角取设计拟对该段边坡采用1:0.75的坡率进行分阶放坡,并对坡面进行防护处理的方案可行,施工过程中应加强观测,发现不稳定块体及时清。
(3)A~B’~C’填方段边坡(对应地勘报告IJ段边坡)
按照设计标高进行回填后,该段将会形成高约0~58m的填方边坡,边坡长约183.2m,边坡坡向327°。根据剖面33分析可知,该段边坡大部分分场地岩土界面呈反倾,该段边坡按照设计要求进行回填后无整体稳定性问题。设计拟对该段边坡采用1:1.75~1:2.00的坡率进行分级放坡,并对坡面进行防护处理的方案可行。回填前对原始地貌进行剃打,用错台法增强路基的稳定性。
(4)C’~D’填方边坡(对应地勘报告HI边坡)
按照设计标高进行回填后,该段将会形成高约37.0~72.3m的填方边坡,边坡长约88m,边坡坡向57°。根据剖面分析可知,本段填方边坡岩土界倾角较陡,且倾向破外,按照设计要求进行回填,该段易沿岩土界发生整体滑动破坏,建议放缓坡率,将边坡回填至冲沟对面,形成倒坡或在坡脚位置设置桩板挡墙支挡,挡墙以中风化基岩做为持力层,回填前对原始地貌进行剃打,用错台法增强路基的稳定性。
(5)D’~E’~F’填方边坡(对应地勘报告D~E~F~G边坡)
按照设计标高进行回填后,该段将会形成高约0~70m的填方边坡,边坡长约386m,边坡坡向147°。该段边坡大部分场地岩土界面呈反倾,该段边坡按照设计要求进行回填后无整体稳定性问题。
1.3边坡及填方设计概况
1.3.1填挖边坡设计概况
东侧、南侧挖方段,距离坡顶开口线外1.5m设计浆砌片石截水沟,边坡最大高度为71.34m,最大分为9级边坡。边坡坡比设计为1:1与1:0.75两种,边坡支护设计为格构式锚杆挡墙与骨架植草护坡相结合。西侧边坡支护设计为桩+锚索支护,桩基设计为直径1.5m钻孔灌注桩,锚索采用15.2无粘结钢绞线设计为共为4种分别为5束、6束、12束以及13束,桩基设计为C35钢筋混凝土挡板墙,厚度为200mm与250mm厚度两种。
填方段最大填筑边坡为九级边坡,设计坡比自下而上分别为1:2.5、1:2.25、1:2以及1:1.75四种,坡脚设计为C30砼护脚墙以及4~7m高衡重式挡墙,边坡设计为骨架植草护坡,每级平台设计宽度为1.5m。
挖方与填方段边坡设计安全等级均为1级。
1.3.2工程特点
本工程特点主要为:施工工期短,填方施工质量高,边坡支护结构种类较多,且需经过雨季施工,对边坡支护及时性要求高(雨季),雨季对填方施工质量干扰,影响施工进度等。
1.4施工要求和技术保证条件
1.4.1施工要求
1.土石方开挖
(1)土方开挖应自上而下,逆作法开挖,支护一段开挖一段,依次进行,随时做成一定的坡势,以利泄水,并不得在影响边坡稳定性范围内积水。一次作业面的开挖宽度约20~30m,分段开挖,一次边坡开挖高度为锚索竖向间距。
(2)弃土应及时运走,严禁在坡顶加载。
(3)不宜在雨季施工,应遵循先整治后开挖的施工顺序,不应破坏挖方上方的自然植被和排水系统,防止地面水渗入土体,必须遵循至上而下的开挖顺序,严禁先切除坡脚。
(4)岩土边坡与道路工程施工土石方开挖分界线:以道路路边线为界,界线以内土石方与道路工程一起施工,界线以外及边坡范围内土石方与支挡工程一起施工。
2.土石方开挖与挡墙施工关系
(1)土石方开挖在挡墙完成以后,混凝土强度达到设计要求后进行;
(2)土石方开挖进程须满足挡墙的逆作法施工要求:锚杆挡墙的每级开挖高度为锚杆的竖向间距,且须待该级锚杆施工完成,混凝土的强度达到设计要求以后,才能进行下一级土石方开挖程。
3.格构式锚杆挡墙
对临空的肋柱、横梁、挡板应采用逆作法施工,土层、强风化层每开挖高度为锚杆设置竖向间距;绑扎钢筋后单边支模,然后原槽浇注混凝土,待混凝土强度达到设计值后,再进行下一级开挖。
4.锚杆工程
(1)钻孔
①锚孔水平方向孔距误差不应大于20mm,垂直方向孔距误差不应大于20mm;
②锚杆孔深不应小于设计长度,宜超过设计长度0.5m;
③锚孔宜一次性钻至设计长度,确保锚固段进入稳定中等风化岩层;
④钻孔后应将孔清理干净,并用压风机吹干,成孔后及时放置锚杆、灌浆,间隔时间不得大于6天;
⑤锚杆成孔建议采用干作法施工。
(2)钻孔锚杆组装与安放
①组装前,钢筋应除油污、去锈,严格按设计尺寸下料,每根钢筋长度误差不应大于50mm;
②钢筋应按一定规律平直排列,沿杆体轴线方向每隔2.0m(岩层)、1.5m(土层)设一定位支架;
③钢筋接长应采用机械连接,机械连接接头等级为I级;
④安放锚杆体时应防止杆体扭转、弯曲,杆体放入角度与钻孔角度保持一致;
⑤杆体插入孔内深度不应小于锚杆设计长度,杆体安放后不能随意敲击、插拔,不得悬挂重物。
(3)防腐
钢筋除锈后,锚固段采用水泥砂浆封闭防腐,处于土层或强风化岩层中的自由端进行除锈、刷沥青船底漆、沥青3道、玻纤布缠裹2层防腐,锚杆自由段与锚固段全部采用M30砂浆封闭,施工中应使锚杆位于锚孔中部,锚筋保护层厚度不得小于25mm。
(4)锚杆验收试验要求
本工程的所有锚杆施工完并达到设计强度后,应随机抽检做锚杆验收试验,以检验施工质量是否达到设计要求。每种锚杆的验收数量取总数的5%,且不得少于5根。
5.锚索工程
(1)锚索施工全过程应进行详细的施工记录,并作为原始资料汇入竣工资料。
(2)钻进方式:应采用无水钻进,禁止水钻,以确保锚索施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
(3)钻孔位置:钻孔孔点坐标定位误差不得大于20mm,锚孔偏斜率不得大于杆体长度的2%。
(4)锚索体的材质要求,严禁采用光面钢绞线涂油脂套管子的工艺,必须采用工厂化生产的无粘结钢绞线。
6.填方工程
(1)施工时应熟悉道路与路基工程专业图纸的回填要求,边坡回填需满足其要求,并同步实施。
(2)在地面较陡时,必须采用台阶法处理(对应3~10剖面、18~20剖面)。
(3)C~D段,填筑前须严格按图纸要求(对应9~10剖面)采用台阶法施工,若遇到黏土层时,当黏土厚度≤3m时,须全部清除;当黏土厚度>3m时,上部3m全部清除,下部采用块片石换填。
1.4.2技术保证措施
为确保花石沟停车场土石方开挖、填方及边坡支护施工按照项目整体施工组织安全有效地推进,施工中应认真落实各项技术保证措施,具体措施如下:
(1)严格遵照和执行国家和重庆市现行施工规范、技术标准;
(2)严格按照施工要求进行施工,杜绝违规施工;
(3)及时建立安全生产责任制、各项安全生产规章制度、各工种岗位操作规程、施工人员场作业培训取证以及三级安全教育;
(4)建立、健全各类安全技术和安全管理的资料档案,并统一归档由专人妥善保管;
(5)充分做好施工技术准备工作,完善施工图审图记录、施工方案以及施工技术交底。
(6)严格执行施工图纸以及相关技术规范要求。
2、适用范围
本着对工程质量的终身负责、以“科学、经济、优质、高效”为编制原则。我们将整合各方面资源,发挥在土石方、地基与基础专业工程管理上的技术优势、管理优势和资源优势,对接政府各相关管理部门,降低社会公关成本,提高管理和办事效率,本发明有充分的信心与决心以国家规范、相关法律法规为依据,以丰富的施工和管理经验为依托,以业主满意为目的,通过精心组织、精心施工,保证优质、按期、安全地完成本工程的施工任务。
本方案适用于重庆市轨道交通九号线二期花石沟停车场东侧、西侧、南侧挖方、填方边坡支护及土石方开挖、回填工程。
3、施工计划
3.1施工总体安排
根据现场施工地形挖方段现场施工分为4个流水作业面施工,其中第二至第四流水作业面施工作业平台宽度为15~30m,台阶高度为2.5m一次循环开挖至基地;第一流水作业面施工作业平台宽度为15m,台阶高度为2.5m,分两次开挖,第一次开挖至锚杆处下50cm,先施工锚杆,锚杆施工完成后对坡面进行人工整修,然后开挖台阶剩余土石开挖及坡面修正,在施工格构梁依次循环直至开挖及边坡支护全部完成。
填方工程由底向高分层填筑,采用“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺平行流水作。
3.2材料及设备计划
3.2.1材料计划
重庆地区各种建材供应充足,交通方便,项目部有长期合作信誉良好的各种建材的合格供应商。边坡施工所需的材料都能采购到合格产品,按需及时进场,以不耽误现场进度为原则。混凝土均采用商品混凝土,所有材料进场后及时报检,合格后材料方能使用。
表1主要施工材料
序号 材料 单位 数量 备注
1 混凝土C30 m<sup>3</sup> 4000
2 混凝土C25 m<sup>3</sup> 2000
3 M30砂浆 m3 800
4 Φ28锚杆 m 5600 钢筋束
5 Φ25锚杆 m 3400 钢筋束
6 Φ25锚杆 m 31400
7 HPB300级钢筋 t 172 格构梁
8 HPR400级钢筋 t 265 格构梁
9 Φ48×3.5钢管 m 10000 边坡支架
10 二级配电箱 1
11 三级配电箱 3
12 15.2无粘结钢绞线 T 65 锚索施工
13 5束 28 锚索施工
14 6束 28 锚索施工
15 9束 152 锚索施工
16 12束 12 锚索施工
17 13束 73 锚索施工
3.2.2机械设备计划
1.机械设备的选择
机械设备的选择主要根据工程地质与水文地质条件、地下障碍物、地面建筑物、周边环境、地表沉降要求、施工工期要求、操作难易性等因素,经技术、经济比较后选择,遵循的选型原则为:
(1)适用性:其外型尺寸、种类与性能要与本工程的实际特点相适应,满足本工程实际需要,同时兼顾其适应性,以便本工程之后仍能得到广泛的应用。
(2)技术先进性:能完成同一任务的不同种类的机械技术先进性不同,同一种类机械的设备配置的差异与功能的差异导致技术先进性也不同,所以选择机械时一方面要很好地适应当前及今后的工程施工要求,另一方面在机械的寿命内保持技术先进性。技术先进性要以可靠性为前提。
(3)经济合理性:在满足施工质量、安全、环境保护、工期要求等前提下,综合施工成本应合理。
2.机械设备投入计划
施工机械的合理投入,是保证整个工程连续均衡地进行,在规定的工期内优质、高效的完成工作内容的至关重要因素。因此在本项目中各种施工机械必须配足配好,让其成为施工过程中的积极配合、刺激进度的因素,才能使整个施工方案更好的完成,明挖边坡开挖支护机械设备投入计划表如表2所示。
表2花石沟停车场土石开挖、回填及边坡支护机械设备配置表
4、施工工艺
本标段路基土石方工程量大,施工路线长,工期紧。施工中将按照先重点后一般,先主体后局部,分段施工,平行作业,整体推进的原则组织施工。项目部根据花石沟停车场土石方工程特点将土石方工程分为若干个工作面,每个工作面均配备先进机械设备进行机械化作业。路堤施工优先安排低洼地段的地基加固处理工程,本体填筑按照由底向高的顺序进行施工。挖方按照先自上而下的分层开挖,开挖一级边坡支护一级边坡的顺序组织施工。
深路堑施工突出的问题是保持高边坡的稳定,首先根据施工组织安排充分做好准备,有计划、分段落、按步骤、集中力量逐段展开。对土质或岩石风化地段,尽量减少边坡的暴露面及暴露时间,及时进行坡面植被及防护,挡护工程要紧跟成型,以保持边坡稳定;深路堑施工时自上而下逐层开挖、逐层施工支挡结构防护工程加固边坡,并设置变形位移监测网,进行坡表位移、深部位移监测,当有条件时采用顺层刷方。
路基土石方调配充分利用挖方减少废方和借方,在集中用土路基地段,尽量采用距线路较近的土源,土石方调配尽量避免隔河调配。部分路堑石方或隧道弃碴在填料生产场经解小、破碎、筛分后生产成合格填料。
4.1施工准备
4.1.1现场准备
(1)交通条件:设备进场主要通过县道206以既有村道进入施工现场,场内施工边坡已修建完成,最大坡比为11%,随着施工进度,施工便道坡比逐渐变小,满足现场施工需求。
(2)水、电条件:临时用水接入口当地村民生活自来水,施工用电已接入附近电网已完成安装500KVA变压器即可满足施工及生活。
(3)场地控制网的测量,建立控制基准点,测放开挖边线。
(4)施工机械设备进场。根据施工机具的需用量计划,按施计划的需求,组织施工机械设备进场,机械设备进场后按规定地点和方式布置,并进行相应的保养和试运转等项工作。
(5)施工队伍进场。根据施工劳动力计划,各专业施工队伍按分项工程施工顺序,分批提前进场,接受质量安全和技术交底。下达工程施工任务,使班组明确有关任务、质量、技术、安全、进度等要求。
(6)现场安装扬尘检测仪、雾炮、施工便道安装喷淋设备等做好现场安全文明、环保施工。
(7)施工区域内安装照明灯,施工便道安装灯带做好夜间施工的照明准备工作。
4.1.2施工机械、劳动力配备
(1)施工机械设备:挖掘机8台、自卸汽车40辆、装载机4台、压路机8台等。具体型号及数量见主要施工机械表。
(2)现场管理人员:工程师1人,施工员2人,安全员2人,质量员1人,测量3人。
(3)劳动力配备:每台机械设备配置1人操作司机等,电工1人,边坡支护格构锚杆挡墙施工人员30人,锚锁施工15人。
4.2边坡技术参数
表3挖方段边坡技术参数表
表4填方段边坡技术参数表
4.3挖方施工工艺流程
路基开挖施工程序框图如图2所示。
4.4土石方开挖施工方法
4.4.1测量放样
根据设计施工图测量放样、定点路堑开挖边线和截水沟位置,指导开挖施工作业。
4.4.2截水沟施工
根据放样位置,采用机械开挖人工修整。截水沟线形要同线路协调顺畅,沟底标高要满足排水要求。沟槽开挖好后,按设计尺寸(600底宽X900高度X1500顶宽mm)砌筑浆砌片石水沟,浆砌片石采用挤浆法砌筑,沟底、内外侧面均采用砂浆磨面处理。当截水沟施工完成后在距离截水沟50cm处安装永久防护格栅网。第一至第三流水作业面排水采用施工开挖预留一定的坡度自然排水,统一向西侧进行排水,在第四作业面开挖时候向西侧进行放一定坡比将雨水进行散排;同时在坡脚采用预留排水沟(1m×1m×0.5m)的将第一至第三流水作业面雨水收集引致施工便道排水沟引出场外进行散排。
4.4.3土石方开挖
1.施工方法
土石方开挖遵循自上而下分层开挖的原则,根据现场施工地形现场施工分为4个流水作业面施工,其中第二至第四流水作业面施工作业平台宽度为15~30m,台阶高度为2.5m一次循环开挖至基地;第一作业流水作业面施工作业平台宽度为15m,台阶高度为2.5m,分两次开挖,第一次开挖至锚杆处下50cm,待锚杆施工完成后施工至分层台阶面,局部位置根据实际情况进行调整。由自卸汽车运输到土石方填筑场地,边坡随开挖随支护,以保证边坡稳定。
土石方边坡范围6米内均采用挖掘机削坡,其余部位根据地质情况可能存在爆破施工。削坡前根据测量放出的边坡开口线和底口线,对挖掘机司机进行交底,现场技术员及施工员采取跟班旁站作业,并采用坡度尺进行随机抽检,保证边坡质量。
开挖一层边坡及时支护一层边坡的原则施工,且支护面距离开挖距离不大于50m,当上一级边坡支护施工完成后,方可进行下一级边坡开挖。
当开挖至最后3级时,按照每一级开挖2.5m后及时施工锚杆,待该级边坡全部开挖完成后在做边坡网格支护。在已施工好的上一级边坡支护基础梁上安装钢丝绳,在绑扎钢筋等作业时工人必须佩戴安全带,安全带挂在上方钢丝绳上。
在个别地方因潜孔钻机施工锚杆不到位地方,采用简易操作平台进行锚杆钻孔施工。
2.土石方机械开挖
土石方开挖应按自上而下、竖向分层、纵向流水作业施工,并遵循变施工边监测的原则,严禁无序大开挖,并采取信息法施工。同时开挖过程中掌握好“竖向分层、纵向分段、及时支护、严禁超挖”四个要点,确保安全,每次开挖高度控制在2.5米以内。
(1)开挖前应对边坡四周的场地进行平整,并确保平整后的场地标高不高于设计标高。并做好相应的地面排水措施。
(2)根据现场地质条件,为确保施工安全,土石方开挖应分层、分段进行施工,严禁无序大开挖。
(3)机械的通道布置、挖土石顺序、余土弃方和其他设施的停放、堆放等,要有合理的规划。
(4)边坡采用挖掘机刷坡,根据测量放出的边坡开口线和底口线,对挖掘机司机进行交底,现场技术员及施工员采取跟班旁站作业,并采用坡度尺进行随机抽检,保证边坡质量。
3.土石爆破开挖
(1)爆破设计
本工程停车场采用浅孔松动爆破,爆破施工由专业分包单位实施。
1)爆破主要参数
2)爆破参数的选择
浅孔台阶松动爆破参数的选择(砂岩)
炮孔直径:d=50(mm);
爆破梯段高:H=2.0(m)
最小抵抗线:W=1.2(m)
炮孔深度:L=2.5(m)
炮孔超深:0.2(m)
炮孔间距:a=1.4(m)
炮孔排距:b=1(m),页岩取为1.2(m)
堵塞长度:L2=1.4(m)
根据经验宜采用砂岩:q=0.30kg/m3,页岩q=0.25kg/m3(施工时根据现场试爆回馈资料可以进行调整)。
3)单孔装药量计算
按:Q=q*V;计算出单孔装药量见表5。
表5中深孔爆破孔网参数及装药量常用表
表6浅孔爆破孔网参数及装药量常用表(Ф50mm)
按照试炮情况及岩层变化情况,在保证安全的前提下可适当调整参数、药量(但必须取得现场技术负责人、爆破监理单位的书面同意)。
土石方爆破后,若岩石块径较大,则采用机械破碎的方式将岩块改小。
以上参数为初步选定的数值,在实际施工时根据现场实际情况再调整。浅孔爆破采用2#岩石乳化炸药,每节直径32mm、长度20cm、重量0.2kg;采用普通瞬发电雷管。
炸药用量:2600000m3×0.3kg/m3=780(吨);
雷管:2600000m3×0.3发/m3=78(万发);
表7爆源与保护物距离表
爆源与保护物距离(m) 50 60 70 80 100
一次齐爆药量(Kg) 12.6 21.8 34.6 51.6 100.8
根据以上计算,为了安全,结合本工程实际情况,本工程需要保护的对象是距离爆破区域约100米的几处民房,查上表,V≤1.0cm/s,爆源与保护物距离100米时,一次齐爆药量为100.8kg,本工程一次起爆不超过10个孔,单段最大药量为3.7×10=37kg,一次总药量控制在74kg。采用中深孔及浅孔台阶微差松动控制爆破(毫秒电雷管共分3、5段二个段)。
(2)一般岩土爆破施工工艺
1)布孔
炮孔位置的标定由爆破员负责,严格按照“爆破设计参数”中确定的爆破部位、孔距、排距、孔深、钻孔方向,在现地标明炮孔位置,并向钻孔作业工人交代有关参数。
为了防止测量或设计中可能出现的偏差,在标定炮孔时,要校核最小抵抗线和构件的实际尺寸,避免二者偏差过大而出现飞石或爆破不彻底。
平等炮孔布孔时,底排炮孔必须测量基底标高后再确定炮孔位置。
2)钻孔作业
钻孔作业时,作业人员必须严格按技术设计要求进行,要随时注意炮孔的方向和深度,孔位、孔深不得随意变更,如遇特殊情况孔位及孔深需改变时,必需经设计主管变更设计后方可进行。炮孔钻好后,要将炮孔内的粉尘吹净。
钻孔作业结束后,爆破工程师和爆破员要对每个炮孔进行检查验收。如与设计差异较大,影响爆破效果或危及安全时,应重新钻孔;差异不大时,应根据实际情况进行调整。
3)装药及堵塞
本爆破工程每次起爆炮孔数量多,技术要求高,装药和堵塞的任务非常繁重,且装药及堵塞能否保证质量,直接影响爆破效果和安全。因此,装药及堵塞要严格按照设计的装药量和起爆雷管段数进行装填,为保证质量和安全,装药及堵塞作业由爆破员进行。
爆破员在装药前,应仔细检查炮孔,清除孔内杂物;装药时,要对号装药,严防装错,并用木棍将药包炮孔内的相应位置,要防止雷管从药包中脱落。药包装填好后应立即进行堵塞,堵塞材料为黄土和砂子混合物(3:1、湿度15%~20%)。堵塞要保证堵塞长度并捣实。
装药作业时,禁止一切无关人员进入爆破现场,并在四周设立警戒哨。
4)联接网络
联结线路时,爆破工程师和爆破员要认真核对线路联结形式,按照设计的线路进行连接。为防止错漏,连接时要按顺序进行,做到条理清楚、准确无误,对起爆网络的分组和捆绑应进行认真细致地检查、复核。
5)安全防护
对爆破部位主要采用覆盖防护,防止飞石对周围目标的损害。
6)安全警戒
警戒方法:每个路口派2名警戒人员,携警戒标牌、哨子、小红旗、对讲机。
7)起爆信号和起爆(每天计划爆破2次:上午1次,下午1次,具体爆破时间待定);
第一信号—预告信号:喇叭、长哨声,在起爆前10分钟实施。所有与爆破无关人员应立即撤离到危险区以外,或撤至指定的安全地点。在危险区入口处应设立岗哨。
第二信号—起爆信号:喇叭、短续哨声,在起爆前1分钟实施。确认人员和设备全部撤离危险区,具备安全起爆条件时,方准发出起爆信号。根据起爆信号,准许起爆。
第三信号—解除警戒信号:喇叭。经检查确认安全后,方准发出解除警戒信号。在未发出解除警戒信号之前,负责警戒的人员应坚守岗位除爆破工作领导人批准的检查人员外,不准任何人进入危险区。
8)爆后检查、消除安全隐患
起爆后,按规定指派安全员进入爆破现场,检查是否存在未爆品和残留品,并进行处理后,在确保安全后解除警戒。
9)二次破碎
二次破碎主要采用液压破碎机进行,尽是减少用爆破法破碎,以保证施工安全。
10)石碴装运作业
采用机械化作业组织石碴装运,为提高作业效率,充分利用时间和空间,装运作业主要以利用爆破作业间隙进行,即在爆破钻孔施工和夜间组织,装运作业不能影响爆破施工和安全生产;为保证爆破施工能顺利进行,每工作日爆破在石方量在装运完成,尽量减少石方堆集在爆破现场。
石碴装运作业要遵守交通规则和机械施工安全规程。
4.5格构锚杆挡墙施工
4.5.1施工工艺流程
确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→制作格构梁。
4.5.2锚杆格构梁施工方法
1.锚杆孔测量放线
按设计立面图要求,在锚杆施工范围内,起止点用仪器设置固定桩,中间视条件加密,并应保证在施工阶段不得损坏。其它孔位以固定桩为准钢尺丈量,全段统一放样,孔位误差不得超过±20mm。测定的孔位点,埋设半永久性标志,严禁边施工边放样。
梁的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2.钻孔设备
钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用MG-50锚杆钻机钻孔成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
3.钻机就位
利用脚手架杆搭设平台,平台用锚杆与坡面固定,钻机用三脚支架提升到平台上。锚杆孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±20mm,高程误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±2.0°,方位允许误差±2.0°。锚杆与水平面的交角设计为25°。钻机安装要求水平、稳固,施钻过程中应随时检查。
4.钻进方式
钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
5.钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
6.孔径孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值,孔口偏差不大于20mm,孔深度超过锚杆设计长度不应小于0.5m。为确保锚杆孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.5m以上。
7.锚杆孔清理
钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
8.锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
9.锚杆体制作及安装
锚杆杆体采用HRB400级螺纹钢筋,岩层每隔2.0m设置一组钢筋定位器,土层每隔1.5m设置一组钢筋定位器,保证锚杆的保护层厚度不低于25mm。锚杆端头弯折50cm长锚固段,如与框架钢筋、箍筋相干扰,可局部调整钢筋、箍筋间距,格构梁主筋交叉点必须绑扎牢固。
安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓慢将锚杆体放入孔内,用钢尺量测孔外露出的锚杆长度,计算孔内锚杆长度(误差控制在±50mm范围内),确保锚固长度。
制作完整的锚杆经监理工程师检验确认后,应及时存放在通风、干燥之处,严禁日晒雨淋。锚杆在运输过程中,应防止钢筋弯折、定位器的松动。
10.锚固注浆
注浆作业从孔底开始,注浆管出浆口应插入距孔底100mm~300mm,实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以孔口不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆压力为0.5MPa,注浆量不得少于计算量,压力注浆时充盈系数为1.1~1.3。注浆材料宜选用水灰比0.45~0.5、灰砂比为1:1的M30水泥砂浆。注浆压力、注浆数量和注浆时间根据锚固体的体积及锚固地层情况确定。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
4.5.3格构梁施工
1.格构梁施工工艺流程
施工准备→测量放样→基础开挖→钢筋绑扎→立模板→砼浇筑→修整边坡→回填种植土并挂网
2.施工方法
(1)施工准备
施工现场三通一平工作要完成,进入工作面等施工辅道已经修建完毕;各钢筋、砂石材料已经试验抽检合格;各施工机具已进场并满足施工生产要求;各作业人员已进场并进行技术交底培训;根据工程需要及工程划分,技术人员、管理人员及其他人员均已到位。
(2)测量放样
各开挖后断面的复测工作已经完成,开挖坡体在人工修整其坡比等达到要求,然后测放出格构梁位置及施作起始范围。
(3)基础开挖
尽量修整好边坡,凸出地方要削平,按后按格构梁尺寸及模板厚度精确挖出单根梁肋轮廓。其中最下一级边坡平台有网格坡脚基础,测量放线后经监理验收后可开挖。
(4)钢筋绑扎
1)在施工安置框架钢筋之前,先清除框架基础底浮碴,保证基础密实,并在底部铺一层1:3水泥砂浆垫层。
2)在坡面上打短钢筋锚钉,准备好与砼保护层厚度一致的砂浆垫块。
3)绑扎钢筋,用砂浆垫块垫起,与坡面保持5cm距离,并和短钢筋锚钉连接牢固。
(5)立模板
1)模板采用木板或桥梁板按设计尺寸进行拼装。模板线型在曲线段时每5m放一控制点挂线施工,保证线形顺畅,符合施工要求。
2)立模前首先检查钢筋骨架施工质量,并做好记录,然后立模板。
3)模板表面刷脱模剂,模板接装要平整、严实、净空尺寸准确,设合设计要求并美观。
4)用脚手架钢杆支撑固定模板,模板底部要与基础紧密接触,以防跑浆、胀模。
5)检查立模质量,并做好原始质检记录。
(6)砼浇筑
1)浇筑前应检查格构梁的截面尺寸,要严格检查钢筋数量及布置情况。
2)框架主筋的保护层一定要满足设计要求,最小不能少于50mm。
3)钢筋宜制成整体长骨架,其制作、搭接、安装要符合设计及技术规范要求。
4)浇筑框架砼必须连续作业,边浇筑边振捣。浇筑过程中如有砼滑动迹象可采取速凝或早强砼或加设盖模压住。若因故中断浇筑,其接缝按通常方式处理。
5)锚杆框架的施工是锚杆与砼框架两项工程密切配合的过程。锚杆和框架的相对位置比二者的绝对位置更重要,务必须精确测量,准确定位。
6)浇筑砼时,应分别从下而上在三个部位制取砼试件各一组,进行试验。
7)基础梁及压顶梁浇筑采用C30混凝土,施工时选用30振捣棒振捣密实,顶面用光抹压光。
4.6锚索及挡板墙施工
4.6.1施工工艺图(见图3)
4.6.2施工准备
1.技术准备
(1)开工前应具备场地工程地质资料和必要的水文地质资料,施工图及图纸会审纪要。
(2)施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线(高压线、管道、电缆)、地下构筑物、危险建筑、实际地质情况与设计上的部分差别等的调查资料,提前做好准备工作。确保不影响现场的施工。
(3)主要施工机械及其配套设备的技术性能资料,所需材料的检验和配合比试验。
(4)具有可操作性的类似工程施工工艺的参考资料。
(5)工程地质资料:作好全面的施工准备,施工前对工程的地质情况尤其是对基岩的特性进行必要的研究,对钻孔过程中可能会遇到的问题及突发事件采取针对性的措施及应急处理方案。
2.机械设备准备
根据现场施工要求,安排性能好的机械设备进场。设备进场后,立即进行调试、维护与保养,以保证设备正常运转。钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔冲击钻机;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进钻机。
3.测量准备
依据已报监理工程师批准并能满足工程需要的测量控制网,组织测量人员对孔位进行精确放样。
4.试验准备
在监理工程师见证下随机抽取相应的钢绞线、水泥、注浆管、锚具等材料样品,进行相关的原材料试验工作并报监理工程师审批。
5.物资材料准备
按照施工设计图相关内容做好无粘结预应力钢绞线等材料的准备工作,并按质量保证体系与合格材料供应方签订长期的供货合同,保证物质材料按使用计划供应,满足施工需要。
6.施工场地布置
施工所需钻机、空压机等设备及原材料直接由施工便道进入施工现场。便道设置为双车道,路面宽度为7米,单侧设置排水沟,在作业时需要足够宽操作平台,在钻机就位前使用挖掘机将作业平台平整并夯实做为钻机的施工作业平台,并保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜,保证钻机施工作业的安全性。
锚束采取集中加工,加工场地表面铺设15cm厚的C20混凝土进行硬化。本线路位于重庆市渝北区空港新城,城市化程度较高,施工、生活用水均可就近接入自来水,满足生产生活所需。本项目沿线电源较丰富,根据现场调查电力线路一般以10kv线至各村组或居民点,线径多满足地方用电负荷为准。施工用电采取利用地方电源为主、自备电源为辅的方式。
4.6.3钻机就位
锚孔钻进施工,根据测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±20mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±1.0°,方位允许误差±2.0°。
4.6.4钻进成孔
1.钻进方式
采用间隔钻孔,防止邻孔干扰,锚杆钻孔不得扰动周围地层。
钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
2.钻孔作业
钻孔速度必须严格控制,不得高出钻机本身标准钻速的1~2%,采用匀速钻进,防止钻孔弯曲和变径,造成下锚困难。
钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
3.地质情况记录
地质情况记录按相应的地质的相关的表记录;钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》,主要填写内容为:工作项目,钻进状态(钻压、钻速),每个孔的底层变化;《钻孔记录表》由专人负责填写,交接班时应有交接记录;每处孔桩必须备有土层地质样品盒,在盒内标明各样品在孔内所处的位置和取样时间;钻孔地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认,由设计单位确定是否进行变更设计;
4.钻渣的清理
钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
4.6.5锚孔检查
锚孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
4.6.6锚索制作
1.制作锚索钢绞线采用高强度低松弛无粘结预应力钢绞线,其技术标准270级,极限强度为1860Mpa,为保证锚索制作质量,严禁采用光面钢绞线涂油脂套管子的工艺。
2.锚索体的制作:钢绞线必须从盘丝上按计算长度采用机械切割,严禁电弧切割,不得用电焊接,不能有锈蚀、损坏的现象,并将刚绞线在编索平台上拉直,每根锚索的钢绞线数目不得少于设计要求,同时将每根钢绞线固端剥除40cm长的PE塑料防护套管并用锯末和棉纱清除附着在钢绞线上的油脂。
3.安全型压力分散装置的组装:按钢质承载体、额定锚固力挤压套(P型锚具2)、定位管、固定挤压套(P1型锚具)、为两级P型锚具涂抹油脂、安装密封管的工序顺次组装。
4.安置注浆管:注浆管采用PE软管。注浆管在锚固段应安置于扩张件和紧缩件的中部,底端要伸入导向帽内,其周边均匀布置钢绞线,捆扎要牢靠,以便增强锚索刚度。
5.安置扩张环:扩张环的数目应符合设计要求,其间距一般为1.5~2m,捆扎牢靠。
6.锚索编号:锚索制作完成后,应进行外观检验,按锚索长度、规格进行编号。安全型压力分散锚索应对不同锚固单元的钢绞线进行标记,防止锚索张拉时出错。锚索使用前应经监理工程师认可。
4.6.7锚索防腐
1.永久边坡锚索的防腐等级为I级。
2.自由段防腐:无粘结预应力钢绞线,严禁采用有粘结钢绞线涂油脂套管的工艺。
3.锚固段防腐:钢绞线固端剥除40cm长的PE塑料防护套管并用锯末和棉纱清除附着在钢绞线上的油脂,在挤压完成额定锚固力的内锚具及P锚后,在裸露钢绞线部分涂抹无腐蚀性的油脂后用密封管封装。
4.锚头防腐:永久边坡锚具外露出钢绞线的长度应满足再次长拉的要求(不小于30cm),锚头处应设置可拆卸的镀锌钢罩,钢罩内的全部空隙应填满油脂。锚具张拉端与无粘结钢绞线之间采用过渡管连接,过渡管内注满防腐剂,无粘结钢绞线的PE套管伸入过渡管内的长度不应小于100mm。
4.6.8锚索存储及安装
1.锚索体制作完成后应尽早使用,避免长期存放。
2.锚索应存放在干燥清洁的地方,锚索体裸露部分应用浸渍油脂的纸张或塑料布进行防潮处理,不得露天存放,不得受到机械损坏或使焊渣油溅落在锚索体上。
3.锚索水平运输中,各支点间距不得大于2m,锚索弯转半径不宜太小,以不改变锚索结构为限;垂直运输时,除主吊点外,其它吊点应能使锚索快速、安全脱钩;运输吊装过程中,应细心操作,不得损伤锚索及其防护涂层。
4.锚索安装前必须严格检查钻孔深度、其值不得低于锚索长度的101%;
锚孔内及周围杂物必须清除干净;此外,隔离架必须捆扎牢靠,锚索钢绞线不得有锈蚀、搭接、损坏、明显弯曲、扭转等现象,锚索的最终下放深度与设计深度的误差为±10cm。
4.6.9注浆
1.注浆设备采用YCW配套注浆泵,锚索安装就位后,采用孔底返浆的方式进行锚固注浆,注浆管采用耐压能力大于4MPa的聚乙烯管制作,注浆压力0.5~0.7MPa。
2.注浆采用水泥砂浆,经试验比选后确定施工配合比,一般情况下水灰比为0.4~0.45,灰砂比为1:1~0.3,浆体强度≥40MPa,水泥浆中用水泥采用425#以上普通硅酸盐水泥。砂用平均粒径0.3~0.5mm中砂,含泥量不大于3%。注浆浆液应搅拌均匀,随办随用,浆液应在初凝前用完,并严防混入石块及杂物。
3.注浆作业开始和中途停止较长时间再进行作业时,宜用水润滑注浆泵及注浆管路。
4.孔口流出浆体的浓度及流量与注入浆体的浓度和流量大致相当时停止注浆,每次灌浆结束都应稳压15~20分钟,以使灌浆充分。在注浆体凝固期间,严禁敲打、踩踏、拉拔锚索外露段悬挂重物。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
4.6.10张拉与锁定
1.张拉须具备的条件:锚头台座的承压面应平整,并与锚杆轴线垂直;张拉时注浆体和混凝土台座的抗压强度不应小于设计强度的90%;张拉设备需是已经标定合格的。
2.锚杆张拉应有序进行,张拉顺序应考虑相邻锚索的相互影响,同时张拉的两根锚索的间距不应小于2倍锚索间距。张拉前清除张拉端钢绞线的油脂保证锚具夹片与钢绞线的更好工作效果。
3.正式张拉前,应取0.2倍轴向拉力标准值对锚索預张1~2次,使杆体平直,各部位接触紧密。由于荷载分散型锚索每个锚固单元的自由段长度不相同,张拉时先张拉单元锚索,消除在相同荷载作用下因自由段长度不同而引起的弹性伸长差,再同时张拉各单元锚索至设计的锁定荷载并锁定。锚索锁定前,应按轴向拉力标准值的1.05倍~1.01倍进行超张拉,锚索张拉应平缓加载保证锚杆位移和压力的稳定。
4.锚索张拉时采用“双控法”,以控制油表读数为主,用伸长量校核。
4.7填方工程施工工艺及施工方法
4.7.1施工工艺
测量放线→清表→按照设计将原地面挖成台阶→原地面处理→回填→分层平整、碾压→检测→强夯(每填筑4m)→坡面修整→坡面防护。
4.7.2施工方法
结合项目总体进度规划,填方区域分为三个平行施工段分别为A~G、G~M、M~Y。填方区域场坪标高以下2m范围内采用分层碾压处理,场坪标高2m以下采用分层铺填+强夯处理。分层厚度不大于4m,距离边坡坡面5m范围内不强夯。
1.测量放线
(1)测量依据
根据业主提供的平面控制坐标点与水准控制原点引测。依设计要求及设计图纸规定的工程坐标点,进行测量放样的坐标计算。测量控制点坐标严格按业主提供的数据进行控制。同时加强复测及定期复核工作。
(2)施工放样
填筑边界线放样时将设计边线外扩50cm作为填筑时的控制边界,施工填土控制高程按现场压实厚度的5%超高控制,使之沉降后,高程仍能符合设计要求,每100m作为一个控制单元,其间每50m加桩复核。
(3)场地清理
平场工程填方区先进行场地清理,杂填土、淤泥、耕植土、腐殖土、植被、草皮、树根、杂物等应清楚干净;淤泥含量大于5%的土应清除干净;对于下卧若干深度的软土,当覆盖层较厚且稳定时可予以保留。填挖交界处为保证施工质量,采用挖台阶的方案及铺设土工格栅以减少不均匀沉降。挖方地段与填方交界处超挖至场平标高以下1.2m,宽度不小于2m台阶。台阶回填料应选用级配较好的透水性材料分三层碾压密实,每碾压密实一层铺设一层土工格栅,当原始坡率陡于1:5时,土工格栅伸入填方8m、深入挖方8m,搭接0.3m。当在斜坡上回填时,其原始地面坡度陡于1:5时,原地面应挖成台阶,台阶应有不小于2m的宽度,台阶高宽比不宜大于1:2,当基岩面上的覆盖层较薄时,应先清除覆盖层再开挖成台阶。开挖形成台阶坡率不大于1:2台阶面成5%的反坡,且应与挖土和压实设备相适应。填筑时应由最低一层台阶填起,并分层压实,分层填筑,待所有台阶填完碾压密实之后,才可按一般场地进行填筑。
除按上述设计要求进行地标处理外,当地表为松散土层、软弱土层,压实度小于0.9或天然地基基本承载力小于150KPa时,应根据现场情况进行换填处理。一般地段清表厚度按0.5m厚考虑,在原始林地、沟谷及水田区清表厚度可适当增加到1.0~2.5m。在地表整平后,采用机械设备进行碾压或强夯,在满足压实度不小于0.9、承载力不小于150KPa后方可按设计要求进行其他工序施工。当地下水位较高,宜采用人工降低水位或铺筑一定厚度的松散材料后,才可进行强夯处理。
2.土石方回填
(1)填料要求
填方施工前应先清除填方区域内地表耕植土层、淤泥层及杂物后方能回填。对原始地面为斜坡的处理按前述场地清理的相关要求进行。施工中应选择砂土或碎石类土做填料,不得使用淤泥质土、有机质含量大于5%的土。以碎石土做填料时,最大粒径不宜大于200mm,且粒径大于60mm颗粒含量超过总质量的50%;特殊区域采用块石做填料时,最大粒径不宜大于300mm且小于摊铺层厚的2/3,块石强度不小于MU30且填料中不应含有淤泥及耕植土;对于液限大于50%,塑性指数大于26的细粒土,不得直接作为填筑材料。
(2)施工要求
线路路基厚度范围内的淤泥、粉质粘土应清除换填,按设计压实系数分层回填压实至设计标高。
在填筑基床时挖、装、运、铺及压实应连续进行,对细砂、粉砂、粘砂等填料,应尽量避免其含水量的不利变化,不同种类的填料不得混杂填筑。
由于场区内存在大面积的填方区,必须严格控制回填土的质量,防止路基沉陷危害轨道。土方填筑要求路基横断面宽度内,采用分层分区填筑碾压。填土路基中每层松铺厚度,应根据压式设备、压实方法、施工工艺及现场压实试验来确定,但最大厚度不应超过0.4m,最小厚度不宜小于0.1m,同时控制填筑土体的含水量处于最佳含水量±2%范围内。
填料填筑时严禁倾覆填筑,基床填筑压实宽度不得小于设计宽度,以便最后削坡,边坡应拍实、平整、稳定,严禁帖坡。
线路路基范围外的场平施工,应先按照场平图施工至设计标高,待建筑单体施工完毕,再按道路及竖向设计图调整局部标高,保证场地排水通畅。
为了土方调配合理同时减少临时设施,平场和平场片区内的道路路基同时施工。平场与道路同时实施时,道路路面范围内的路基,施工须根据道路纵向设计,进行局部修整、回填,回填部分应分层碾压,并达到道路设计要求的压实度,防止不均匀沉降。道路路基压实度路面底面以下0~0.8m范围压实度≥95%;0.8~1.5m范围压实度≥94%;1.5m以下范围压实度≥92%。
(3)土料铺填
填筑开工前应进行场地平整,修筑机械设备进出道路、施工区周边排水沟,确保场地排水通畅。然后进行碾压试验,验证土或砂、砾料的压实质量能否达到设计干密度或设计相对密度。根据试验结果监理机构共同研究确定施工压实参数,包括铺土厚度、含水量的适宜范围、碾压机械类型及重量、压实遍数、压实方法等。如试验时质量达不到设计要求,应会同监理机构和设计单位共同商议解决办法。铺料作业应从最低处开始,按水平层次进行,不得顺坡铺填。铺料时在场坪范围用白灰洒出方格网以控制摊铺厚度在40cm,土块粒径小于20cm,边坡区域填料采用级配良好碎石土测量放样后挂线施工,边线在设计边线外50cm以保证边缘范围压实度。作业面分层统一铺土、统一碾压,严禁出现界沟。并配备人员或平土机具参与整平作业,严禁出现界沟。
已铺土料表面被晒干或潮湿时,应进行洒水湿润或翻洒处理。
(4)碾压施工
填筑时,设立施工标志,以防止漏压、欠压。上下层分段接缝位置错开填筑。机械碾压不到的部位辅以夯具(人工或机械),采用连环套打法夯实,夯迹双向套压,夯迹搭压宽度不小于1/3夯径。压路机的碾压速度宜用慢速;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行;应达到无漏压、无死角、确保碾压均匀。
碾压遍数通过现场实验确定。可根据现场施工时冲击轮轮迹高差小于15mm控制,并应满足设计要求的压实标准。对不合格的部位必须重新碾压直至符合压实度要求为止。
每一填土层规定的施工压实遍数或类似条件的碾压经验施工完毕后,应经监理机构检查合格后才能继续铺填新土。经验收合格的填筑层因故未继续施工,复工前应进行刨面、洒水处理,并经监理检验合格后才能铺填新土,以使层间结合紧密。压实土体不应出现干松土、弹簧土、剪切破坏、光面等不良现象。出现不合格时,应进行返工处理,至检查合格后,方准铺填筑新土。
(5)填方区域场内临时排水
路基防护、排水等附属工程根据现场情况,在保证不影响总工期的前提下,根据具体情况协调安排,排水注重永临相结合,及时形成防排水体系,考虑雨季施工期间,及时作好路基防护、临时排水尤其重要。
4.7.3强夯施工
1.试夯
强夯施工前,根据设计拟定的强夯参数提出强夯试验方案,在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区进行试夯或试夯性施工。并通过测试,检验强夯效果,以便最后确定工程采用的各项参数。
2.平整场地
预先估计强夯可能产生的平均地面变形,并以此确定夯前地面高程,回填填料采用碾压设备分层碾压至夯前标高。
3.强夯施工工艺
①清理并平整场地,放线并采用白灰打点标出夯点位置,测量强夯前路基顶面高程。
②设备就位,使夯锤对准夯点位置,测量夯前锤顶读数,将夯锤吊至预定高度(满足夯击能2000KN.M),待夯锤脱钩自由下落后测量夯后锤顶读数,测量每次夯后锤顶读数,做好详细记录,并计算每相邻两次沉降差。
③现场检测最后两击夯沉量之和小于10cm,两击夯沉值之差小于5cm,后一击夯沉量小于前一击夯沉量,并且夯坑周围地面没有明显隆起。否则应增加夯击次数。
④重复步骤②,按设计规定的夯击次数及控制标准完成每一个夯点的夯击。
⑤强夯遍数根据现场实际地质情况及试夯数据可采用强夯两遍,对渗透性较差的细粒土,根据试夯,必要时可采用强夯3遍,两遍夯击之间应有一定时间间隔,一般间隔时间不少于-周。用推土机推平夯坑,以低能量1000KN.M满夯,满夯时应保证夯锤覆盖整个夯击范围,夯点与夯点之间相互搭接1/4,夯击次数为2次。
⑥满夯后采用平地机或推土机整平,压路机碾压密实后,测量场地高程。
4.强夯施工工序
强夯施工工序框图如图4所示。
5.质量控制及检验标准
①夯点定位允许偏差±5cm;夯锤就位允许偏差±15cm,满夯后场地平整平整度允许偏差±10cm。
②施工工艺的控制
严格按照强夯工艺施工,同时要严格控制夯击遍数及夯击能。做好夯击过程中各项工作指标的检测工作,确保数据及时收集与信息反馈。
③检验标准
处理后地基承载力特征值不小于180KPa,压实系数≥0.92,变形模量≥10MPa。
表8检验标准
6.坡面整修
应本工程为高填方故边坡修整需随填筑工作同步进行施工,由测量队测量,在施工完的每一级边坡顶部每隔10m做出基准桩,从基准桩上按照设计的坡度拉线,确定基准面,根据基准面对护坡进行刷坡,刷坡采用人工配合挖掘机施工按设计坡比每填筑3~4m高度进行刷坡,最大高度不超过挖机可操作范围。刷出的土方直接用作下一层场坪填筑,同时用挖机斗背压实坡面松散土体确保修整后的边坡线型平顺美观。
7.4.4截水骨架护坡
1.截水骨架护坡施工工艺流程(见图5)
施工准备→测量放样→基槽开挖→基底检查→浇筑镶边、骨架→混凝土养护→伸缩缝设置→验收。
2.方格骨架护坡施工方法:
(1)施工准备
刷坡完毕后,根据基准面确定基础位置,并做好固定标记木桩,报请监理检查后进行下步施工。
对模板进行预拼装,看能否完好安装,如有问题,及时解决,以防因模板原因影响正常施工。
由经验丰富的技工对各种机械设备进行检查,确保机械设备能正常运转。
(2)基础开挖
根据标记好的固定木桩,拉线对基础进行开挖,开挖必须保证线形流畅,尺寸符合设计要求。
(3)安装基础模板
基础开挖完毕后,通过标记木桩,拉双线确定模板位置,模板采用加密加固桩的方法进行加固,报请监理检查同意后进行下步施工。
(4)浇筑基础砼、养护
混凝土采用商混,由混凝土运输车运至现场,现场必须提前搭好溜槽,因坍落度原因,现场必须由人工用工具帮助混凝土下滑至基础模板内,工人及时进行振捣施工,不得出现漏振现象。
混凝土施工完毕后,及时进行覆盖洒水养护,拆除模板后必须继续养护混凝土达到要求龄期。
(5)开挖骨架护坡槽
根据测量基桩拉线,确定开槽边界线,必须准确、顺直,并经常检查,开挖出来的土必须及时转运出去,不得在骨架混凝土施工完毕后再转运,以防在转运过程中机械触碰、损坏方格骨架。
(6)安装方格骨架模板
根据开挖出来的骨架槽,拉双线安装骨架模板,模板采用定型钢模,确保线形顺直。模板坡度必须严格符合设计坡度要求。模板每个1m设一个加固桩,防止模板在混凝土施工过程跑模,顶部凸出来的10cm部分模板采用槽钢加工的制作模板,以保证模板的顺直,施工完毕后必须由监理检查合格后方可进行下道工序。注意事项:在曲面上时,如果骨架在交汇处高程不能重合,可适当进行调整,不得出现台阶或凹凸不平现象。
(7)浇筑骨架混凝土及养生
混凝土由混凝土运输车运至现场,现场必须提前搭好溜槽,因坍落度原因,现场必须由人工用工具帮助混凝土下滑至基础模板内,工人及时进行振捣施工,不得出现漏振现象。骨架混凝土分两次施工,施工至顶部往下10cm的拐角处时,暂停施工,待混凝土初凝后,再施工剩余10cm混凝土,此处混凝土必须及时由有经验的工人用钢抹子对混凝土进行抹光。
混凝土施工完毕后,及时进行覆盖洒水养护,拆除模板后必须继续养护混凝土达到要求龄期。
4.8施工要求
4.8.1土石方开挖要求及措施
本工程边坡高度为0~71.3m。根据设计图纸,土质边坡放坡坡比为1:1,石质边坡放坡坡比1:0.75。
1.紧密结合工程周边自然环境、工程地质条件、设计图纸及施工的特点和要求,充分考虑现场条件、运输条件、分段施工步骤和工程总体部署等各种因素,安排好各工序的穿插施工,有效投入和合理安排足够的土石方工程的机械设备,合理安排土石方开挖的先后顺序、分段开挖部位和深度以及运输坡道的合理布置,以满足工期要求。
2.坡顶3m范围内不得堆载,且超载不超过10kPa,边坡6米范围内不准爆破开挖。
3.开挖顺序严格按照施工方案进行施工。
4.开挖时,在坡顶挖排水沟,修建临时积水坑,并始终保证截水、外排顺畅,沟内无积水。
5.在整个土石方开挖施工期间,须进行坡顶位移及地面和临近建筑物的沉降观测,并作好记录。当发现边坡有失稳迹象时,立即采取施工人员撤离现场。
6.每层土方开挖须按计划高度控制分层开挖,严禁每一开挖工序一挖到底。
7.参与施工的人、车持合法证件,项目部须对设备车司机经常性组织培训、学习交通法规和有关泥头车运输的各项规定,遵纪守法、合法营运。
8.土方工程须符合重庆市环境保护要求,科学组织以减少交通拥堵和噪音等对市民生活的影响等。出入口必须按照要求设置冲洗池,装载车出土时车辆必须冲洗干净然后才能进入市政道路。
9.施工区域挖方工作面采用雾炮降尘,施工便道采用喷淋设施降尘。
4.8.2余土运至填方区域交通要求及措施
1.运输车辆有序在挖方现场等待装车,按照指定线路进出场,另现场安排专人指挥运输车辆通行。
2.车辆行驶过程中,注意遵守交通规则,避让行人,不开“飞车”、文明行车,由于施工道路坡度较大,需严格定期对运输车辆进行检修,坚决不允许刹车问题上路运输。
3.施工期间应及时关注挖方现场运输车辆调配和配置情况,根据现场需要及时增减运输车辆,以使运输能力达到最大化,及时将挖方现场土方运出,提高工作效率。
4.为确保夜间施工安全,施工便道靠近悬崖侧,必须设置灯带等反光设施,否则严禁运输土石方。
4.8.3格构锚杆挡墙施工要求及措施
1.格构式锚杆挡墙
对临空的肋柱、横梁、挡板应采用逆作法施工,土层、强风化层每开挖高度为锚杆设置竖向间距;绑扎钢筋后单边支模,然后原槽浇注混凝土,待混凝土强度达到设计值后,再进行下一级开挖。
2.锚杆工程
(1)钻孔
1)锚孔水平方向孔距误差不应大于20mm,垂直方向孔距误差不应大于20mm;
2)锚杆孔深不应小于设计长度,宜超过设计长度0.5m;
3)锚孔宜一次性钻至设计长度,确保锚固段进入稳定中等风化岩层;
4)钻孔后应将孔清理干净,并用压风机吹干,成孔后及时放置锚杆、灌浆,间隔时间不得大于6天;
5)锚杆成孔采用干作法施工。
(2)钻孔锚杆组装与安放
1)组装前,钢筋应除油污、去锈,严格按设计尺寸下料,每根钢筋长度误差不应大于50mm;
2)钢筋应按一定规律平直排列,沿杆体轴线方向每隔2.0m设一定位支架;
3)钢筋接长应采用机械连接,机械连接接头等级为I级;
4)安放锚杆体时应防止杆体扭转、弯曲,杆体放入角度与钻孔角度保持一致;
5)杆体插入孔内深度不应小于锚杆设计长度,杆体安放后不能随意敲击、插拔,不得悬挂重物。
3.注浆
采用M30水泥砂浆,水泥宜用普通硅酸盐水泥,其强度不低于42.5MPa,不得使用高铝水泥;水应使用饮用水,不得使用污水;应选用中细砂,当采用特细砂时,其细度模数不宜小于0.7。砂的含泥量按重量计不得大于3%;砂中云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1%;注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,在初凝前用完,严防石块、杂物混入浆液;注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路;孔口溢出浆液或排气管停止排气时,可停止注浆;浆体硬化后,不能充满锚固体时应进行补浆;一次常压注浆作业应从孔底开始,直至孔口溢出浆液;注浆压力0.5Mpa。
4.防腐
钢筋除锈后,锚固段采用水泥砂浆封闭防腐,处于土层或强风化岩层中的自由端进行除锈、刷沥青船底漆、沥青3道、玻纤布缠裹2层防腐,锚杆自由段与锚固段全部采用M30砂浆封闭,施工中应使锚杆位于锚孔中部,锚筋保护层厚度不得小于25mm。
5.锚杆试验验收
本工程在锚杆施工前,应选择相似地质条件地段进行锚杆基本试验,以确定锚固体与岩土层间的粘接强度标准值、锚杆设计参数和施工工艺及锚杆的极限抗拉承载力。
4.8.4锚索、挡板墙施工要求及措施
1.施工采用逆作法,挖方垂直高度由下至下每次按锚孔竖向间距2.5m进行。
2.钻进方式:应采用无水钻进,禁止水钻,以确保锚索施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
3.钻孔位置:钻孔孔点坐标定位误差不得大于20mm,锚孔偏斜率不得大于杆体长度的2%。
4.锚索体的材质要求,严禁采用光面钢绞线涂油脂套管子的工艺,必须采用工厂化生产的无粘结钢绞线。
5.锚索制作完成后,应进行外观检查,按锚索长度,规格进行编号。
6.每次注浆结束都应稳压15~20分钟,以确保注浆饱满。
7.锚索预应力张拉采用双控,即为油表读数为准和伸长量校核的方式。
8.本工程的所有锚杆达到设计强度后,应随机抽检做锚索验收试验。
9.挡板墙钢筋工程按照施工规范严格控制相关技术标准,混凝土保护层厚度为3.5cm。
10.挡板伸缩缝宽度为3cm,采用沥青马蹄脂嵌缝,每20~30m设置一道。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,所述土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法包括:
根据现场施工地形挖方段现场施工分为多个流水作业面施工,第二至第四流水作业面施工作业平台宽度为15~30m,台阶高度为2.5m一次循环开挖至基地;
第一流水作业面施工作业平台分两次开挖,第一次开挖至锚杆处并进行锚杆施工,锚杆施工完成后对坡面进行人工整修,并进行开挖台阶剩余土石及坡面的修正,在施工格构梁依次循环直至开挖及边坡支护全部完成。
2.如权利要求1所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,所述土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,还包括:
(1)填挖边坡设计
东侧、南侧挖方段,距离坡顶开口线外1.5m设计浆砌片石截水沟,边坡最大高度为71.34m,最大分为9级边坡;边坡坡比设计为1:1与1:0.75两种,边坡支护设计为格构式锚杆挡墙与骨架植草护坡相结合;西侧边坡支护设计为桩+锚索支护,桩基设计为直径1.5m钻孔灌注桩,锚索采用15.2无粘结钢绞线设计为共为4种分别为5束、6束、12束以及13束,桩基设计为C35钢筋混凝土挡板墙,厚度为200mm与250mm厚度两种;
填方段最大填筑边坡为九级边坡,设计坡比自下而上分别为1:2.5、1:2.25、1:2以及1:1.75四种,坡脚设计为C30砼护脚墙以及4~7m高衡重式挡墙,边坡设计为骨架植草护坡,每级平台设计宽度为1.5m;
(2)土石方开挖;
(3)土石方开挖与挡墙施工;
(4)格构式锚杆挡墙:对临空的肋柱、横梁、挡板应采用逆作法施工,土层、强风化层每开挖高度为锚杆设置竖向间距;绑扎钢筋后单边支模,然后原槽浇注混凝土,待混凝土强度达到设计值后,再进行下一级开挖;
(5)锚杆施工;
(6)锚索施工;
(7)填方施工。
3.如权利要求1所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,所述土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法具体包括以下步骤:
步骤一,施工准备;
步骤二,边坡技术参数确定;
步骤三,挖方施工;
步骤四,土石方开挖施工;
步骤五,格构锚杆挡墙施工;
步骤六,锚索及挡板墙施工;
步骤七,填方工程施工。
4.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤一中,所述施工准备,包括:
(1)交通条件:设备进场主要通过县道206以既有村道进入施工现场,场内施工边坡已修建完成,最大坡比为11%,随着施工进度,施工便道坡比逐渐变小,满足现场施工需求;
(2)水、电条件:临时用水接入口当地村民生活自来水,施工用电已接入附近电网已完成安装500KVA变压器即可满足施工及生活;
(3)场地控制网的测量,建立控制基准点,测放开挖边线;
(4)施工机械设备进场:根据施工机具的需用量计划,按施计划的需求,组织施工机械设备进场,机械设备进场后按规定地点和方式布置,并进行相应的保养和试运转等项工作;
(5)施工队伍进场:根据施工劳动力计划,各专业施工队伍按分项工程施工顺序,分批提前进场,接受质量安全和技术交底;下达工程施工任务,使班组明确有关任务、质量、技术、安全、进度等要求;
(6)现场安装扬尘检测仪、雾炮、施工便道安装喷淋设备做好现场安全文明、环保施工;
(7)施工区域内安装照明灯,施工便道安装灯带做好夜间施工的照明准备工作。
5.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤二中,所述边坡技术参数确定,包括:
(1)挖方段边坡技术参数
截水沟,600×900×1500mm,M10浆砌片石;
平台截水沟,300×300mm,C20混凝土;
边坡坡顶防护围栏,立柱间距≤2.5m,高度2.1m,
水平分层开挖,分4个台阶开挖每个台阶宽度15~30m,台阶高度不大于3m;
开挖纵向间距,纵向开挖不分段边坡支护紧跟开挖,支护距离开挖面不大于50m,边坡支护随开挖随支护;
土质边坡坡率,1:1/1:1.25;
石质边坡坡率,1:0.75;
边坡平整度允许误差±20mm;
出渣道路坡度≤12%;
边坡支护,格构锚杆挡墙+喷播植草,@25 300*300cm;
边坡监测,开挖期:边坡开挖深度h>10m,2次/1天;边坡支护完工后≤7天,2次/天、7~14天,1次/天、>28,1次/3天;
监测点位,纵向间距≤20m,横向间距=5m,每个监测布置3个;
(2)填方段边坡技术参数
护脚墙,H=2m;B=1m,1:0.3/1:0.5,C30混凝土;
衡重式挡墙,设计为4m、5m及7m高衡重式挡墙,C30混凝土;
水平分层填筑,填筑层厚度不大于40cm,根据设备调整;
强夯,每填筑4m强夯一层,夯击能2000KN,顶层采用满夯,夯击能1000KN;
平台截水沟,平台设计宽度为1.5m,水沟设计为30×30cm,C25砼;
设计边坡坡率,1:1.75/1:2/1:2.25/1:2.5;
边坡平整度允许误差±20mm;
道路坡度≤12%;
边坡支护,设计为骨架护坡+喷播植草,C25砼;
边坡监测,填筑期:每≤20m布置一处监测断面,每边不少于3个,临近重要建筑物监测断面加密,且增加监测频率;地表沉降≤0.15%H,位移≤0.2%H,且≤50mm,变形速率控制指标2~3mm/d,监测频率每天;
监测点位,纵向间距≤20m,横向间距=1.5m,每个监测布置不小于3个。
6.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤三中,所述挖方施工,包括:
边桩测设,剥除覆盖层,降坡开路,施工准备后,分别进行土石方机械开挖和石方爆破开挖;当进行土石方机械开挖时,横向分层,纵向分段;边坡截水,台阶划分;边坡控制,场地排水,分层开挖,清方;路堤填筑,堆土、弃土,现场设置;当进行石方爆破开挖时,炮位选择布置,凿岩、钻孔;装药、堵孔;起爆,清方。
7.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤四中,所述土石方开挖施工,包括:
(1)测量放样:根据设计施工图测量放样、定点路堑开挖边线和截水沟位置,指导开挖施工作业;
(2)截水沟施工
根据放样位置,采用机械开挖人工修整;截水沟线形要同线路协调顺畅,沟底标高要满足排水要求;沟槽开挖好后,按设计尺寸600底宽×900高度×1500顶宽mm砌筑浆砌片石水沟,浆砌片石采用挤浆法砌筑,沟底、内外侧面均采用砂浆磨面处理;当截水沟施工完成后在距离截水沟50cm处安装永久防护格栅网;第一至第三流水作业面排水采用施工开挖预留一定的坡度自然排水,统一向西侧进行排水,在第四作业面开挖时候向西侧进行放一定坡比将雨水进行散排;同时在坡脚采用预留1m×1m×0.5m的排水沟的将第一至第三流水作业面雨水收集引致施工便道排水沟引出场外进行散排;
(3)土石方开挖;
(4)岩土爆破施工;布孔、钻孔作业、装药及堵塞、联接网络、安全防护、安全警戒、起爆信号和起爆、爆后检查、消除安全隐患、二次破碎以及石碴装运作业。
8.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤五中,所述格构锚杆挡墙施工,包括:
(1)施工工艺流程:确定孔位、钻机就位、调整角度、钻孔、清孔、安装锚杆、注浆、制作格构梁;
(2)锚杆格构梁施工:锚杆孔测量放线、钻孔设备、钻机就位、钻进方式、、钻进过程、孔径孔深、锚杆孔清理、锚杆孔检验、锚杆体制作及安装、锚固注浆;
(3)格构梁施工;施工准备、测量放样、基础开挖、钢筋绑扎、立模板、砼浇筑、修整边坡、回填种植土并挂网。
9.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤六中,所述锚索及挡板墙施工,包括:
施工准备、钻机就位、钻进成孔、锚孔检查、锚索制作、锚索防腐、锚索存储及安装、注浆、张拉与锁定。
10.如权利要求3所述的土石方开挖填方及边坡支护工程的安全施工方法,其特征在于,步骤七中,所述填方工程施工,包括:
测量放线、清表、按照设计将原地面挖成台阶、原地面处理、回填、分层平整、碾压、检测、每填筑4m强夯、坡面修整、坡面防护。
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