自考本科《交通土建工程》畢業論文
標題:高速四標路基施工組織設計
摘要
工程施工組織設計是工程基本建設項目在設計招投標、施工階段必須提交的技術文件施工組織設計對于能否優質、高效、按時、低耗的完成公路工程施工任務起著決定性的作用。鄭盧高速公路洛陽至洛寧段LNTJ-04標位于洛陽市宜陽縣尋村鎮及鹽鎮境內。沿線經過13個行政村。起點樁號K17+255,終點樁號K24+900,路線全長7.645Km。
關鍵詞:施工組織設計;路基;施工方法;施工方案
第一章 緒論
工程施工組織設計是工程基本建設項目在設計招投標、施工階段必須提交的技術文件,它是準備組織指導施工和編制施工作業的基本依據。
施工組織設計是施工單位領導、職能部門指導施工準備工作、全面布置施工活動、指揮生產開展工作、進行項目管理、控制施工進度的依據。
施工組織設計是工地領導進行勞動力和機械調配的依據。施工組織設計是工地全體員工進行施工生產活動的行動綱領施工組織設計是編制施工預算的主要依據
總之,施工組織設計對于能否優質、高效、按時、低耗的完成公路工程施工任務起著決定性的作用。所以施工組織設計是工程的靈魂,要想快速高效的完成施工就必須有一套完整清晰的施工組織設計。
第二章、工程概況
2.1 工程說明
鄭盧高速公路洛陽至洛寧段LNTJ-04標位于洛陽市宜陽縣尋村鎮及鹽鎮境內。沿線經過13個行政村。起點樁號K17+255,終點樁號K24+900,路線全長7.645Km。
線路上設置甘棠河特大橋1059.2延米1座、郭坑大橋、楚凹大橋、上房窯大橋、黃莊大橋、共計1756.2延米4座,主線路基長4.8公里,宜陽停車區1處,另外路基挖方154.24萬立方米,路基填方55.15萬立方米。
2.1.1地形地貌
路線所經過的主要地貌單元有黃土丘陵區,丘前斜地,洛河一級階梯。黃土丘陵區:標高250~~~400米,北依低山壟崗起伏,沖溝發育,切割深度 20-50米,溝壁有滑坡坍塌等物理現象及黃土柱等微地貌。
洛河一級階梯:主要分布在K54+500以西,階地寬2-5公里,階面略向河流及下游方向傾斜,前沿與河漫灘成漸變接觸。地層呈上細下粗的二元結構。
丘前斜地:分布于黃土丘陵區與洛河一級階梯之間,與階地呈陡坡接觸,地面向南面的方向傾斜,坡降1——5%,越向南越緩。地表為褐紅色,黃褐色粉質粘土及粉土
2.1.2工程地質
路區經過多個地貌單元相對高差較大,地層巖性多遍,層位不穩定,其物理力學性質相差較大,局部有特殊性巖土分布,工程地質性質較好,工程地質條件屬中等復雜類型。
路區地基土以老地層為主,巖性為淺黃色,褐色,黃褐色粉質粘土,粘土,呈硬塑-堅硬狀,含大量卵礫石及姜石,局部富集成姜石層,其工程地質性質較好,地表土承載力:180-240Kpa,
2.1.3 地震
項目區地質構造發育,地質構造行跡明顯,但活動性構造較少,金器沒有發生過超過5級的地震,項目區地震動峰值加速度為0.05Kg,地震動反應譜特征周期為0.4-0.45.地震基本強度為6級。
2.1.4 氣候
項目區屬溫暖帶大陸性氣候,熱量適中,光照充足,降水較少,變幅較大,具有明顯垂直變化特點。宜陽年平均氣溫為14.5 ℃,最冷的元月份為零下2-3℃,最熱的七月份為24.2-27.5℃。平均年降水量700-800mm,降水的時空分配很不均勻,雨季6-9月占60.3%,全年盛行東北風或西風,年平均1.9-2.9米每秒。
2.1.5 水文
本項目內地表谷溝發育,主要含水類型為松散巖類空隙水,主要分布在洛河及其支流的河灘。地下水位埋深:黃土丘陵去大于20米,洛河河谷平原區4-15米。本勘測區內地質水文條件簡單,水質呈偏堿性,含水層厚度較大,水量豐富。
2.2 施工措施
2.2.1.施工期間安全措施
1)成立施工期間安全小組,有明確的安全目標
2)開工前對全體施工進行安全培訓,提高安全意識,增強安全 觀念。嚴禁現場作業人員越出封閉路段。
3)建立安全保障體系
4)有安全技術保證措施
5)施工現場交通安全事故應急預案。
2.2.2.確保工程質量的措施
1)強化質量意識,抓規章制度的落實。
2)進行技術交底,施工工程質量控制
3)建立完善的自檢體系
4)配備先進的施工設備和齊全的檢測儀器。
5)推行全面質量管理
6)實行質量責任制和嚴格的獎懲制度
2.2.3.工期保障措施
1)成立技術過硬、團結協助的項目經理部
2)人員設備按時進場,確保主體工程按期完成或提前完成。
3)做出分項計劃,實行動態目標管理,不斷優化和改進施工技術方案,對投入本工程的人力、物力做出最合理、最科學、最有效的組合。
4)充分協調與當地政府與群眾的關系,解決好地方問題,創造良好的施工環境。
5)采取經濟手段,使施工進度與個人利益掛鉤,調動施工單位的積極性。
2.2.4.雨季施工及農忙季節的施工安排
1)做好雨季施工前的準備
2)雨季路基施工,做好路槽內的排水工作,拌合場集料準備蓋棚防雨,水泥進行覆蓋和防潮措施。施工作業段根據天氣預報情況確定長度,及時碾壓成型。
3)合理安排各施工項目的勞動力,將需要勞動力少的項目和工序安排在農忙季節,盡量雇傭不受農忙干擾的長期勞動力和臨時工。
2.2.5.環境保護和文明施工措施
1)制定合理、可行的環境保護措施。如揚塵控制措施、噪聲控制措施、生態保護和廢棄物的處理。
制定合理、可行的文明施工措施。如自覺遵守當地民俗與習慣,文明施工、科學施工、杜絕違章蠻干,駐地建設標準化等。
第三章、工程進度
3.1施工方法
3.1.1路基的填料
1.1沿線土質多為粉土,填料含水量不易控制,CBR值在5.8~13.4%左右,基本能滿足路床填料CBR值要求,填料選取時盡量選擇壓實、水穩定性好的砂礫土,控制好含水量,保證路基壓實度。
1.2填筑時不同填料應分層填筑,每一層填料應一致,嚴禁使用淤泥、腐殖土,含雜草、樹根等含水飽和的濕土,透水性不良的土應控制其含水量在最佳含水量±2%之內,路床頂面橫坡應與路拱橫坡一致。
3.1.2路基的壓實
2.1路基壓實根據現場試驗確定松鋪厚度、平整度、最佳含水量,最大松鋪厚度不應超過30cm,填至路床頂面最后一層的最小壓實厚度,不應小于8cm。路床40cm范圍采用5%石灰穩定土處治,石灰用量可依據CBR值要求(通過試驗確定)路基壓實度應符合以下要求:路基壓實度指標(重型)
|
路面底面以下深度(cm) |
壓實度(%) |
|
填
方
路
基 |
上路床 |
0~30 |
≥96 |
下路床 |
30~80 |
≥96 |
上路堤 |
80~150 |
≥94 |
下路堤 |
>150 |
≥93 |
零填及路塹路床 |
0~80 |
≥96 |
2.2為保證土路肩的穩定,土路肩培土的壓實度要求≥90%。
3.1.3 構造物兩側路基
為減少構造物兩側路基產生不均勻沉降,減輕跳車現象,提高車輛行駛的舒適性,對臺后路基填土高度大于2m的橋梁、明涵、明通道兩側路基填筑需進行特殊處理。地基根據沉降計算,若不滿足要求,采用砂礫墊層+土工格柵處理,基底壓實度不小于92%;橋涵臺背填料應以砂礫和卵礫石等透水性填料為首選。處理范圍是底部長度為6m+填土高度,頂部長度4.5+2.0倍的填土高度。壓實度不低于96%。
3.1.4 高填路基處理
對于半幅高填方的路基,原地面清表后,對半幅高填地基進行強夯,然后鋪設砂礫墊層+土工格柵,提高表層土體強度和水穩定性,防止地基濕陷變形;對V型溝的路基填筑,基底與涵洞底同時采用強夯處理,提高地基的強度,提前完成地基沉降過程,減少對填筑路基的影響。
1)鋪單向土工格柵
土工格柵的材料質量指標應符合設計要求,外觀無破損、無老化、無污染現象。
土工格柵施工技術要求如下:
①鋪設土工格柵的土層表面應平整,表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物;在距土工格柵8cm以內的路基填料其最大粒徑不得大于6cm
②單向土工格柵在鋪設過程時,應將格柵受力方向置于垂直于路堤軸線方向;
③土工格柵的搭接應牢固,在受力方向聯結處的強度不得低于材料設計抗拉強度,且其疊和搭接長度不應小于300~600mm;
④土工格柵不允許有褶皺,應人工拉緊并采用插釘等措施固定土工格柵于填土層表面;
⑤土工格柵鋪筑后應及時填土(暴露時間不應超過48h),格柵上的第一層填土應采用輕型推土機或前置式裝載機逐段推進。一切車輛、施工機械只允許沿路基的軸線方向行駛,禁止直接在格柵上行駛;
⑥土工格柵上鋪筑石灰土時,須采用場外拌和法施工。
2)砂礫墊層
原地面清表后清除雜草、樹根整平后,鋪設砂礫層,鋪筑要求做到均勻且分層攤鋪,先采用中型壓路機穩壓,再采用重型壓路機振動碾壓
3)強夯法施工
通過強夯處理地基,能提高土的強度并降低土的壓縮性,改善土的振動液化條件,消除濕陷性黃土的濕陷性。因此,對填方路堤高度大于12米的路段,采用強夯對地基和路堤進行補強處理。每填高8m,對路堤頂部進行強夯處理。
①一般情況下夯錘重可取10~20t。其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質確定,錘底靜壓力值可取25~40kpa,對于細顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設若干個與其頂面貫通的排氣孔,孔徑可取250~300mm。
②強夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重擊或其它專用設備。采用履帶式起重機時,可在臂桿端部設置輔助門架,或采用其它安全措施,防止落錘時機架傾覆。
③當地下水位較高,夯坑底積水影響施工時,宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度放入松散性材料。夯坑內或場地積水應及時排除。
④強夯施工前,應查明場地內范圍的地下構筑物和各種地下管線的位置及標高等,并采取必要的措施,以免因強夯施工而造成破壞。
⑤當強夯施工所產生的振動,對鄰近建筑物或設備產生有害的影響時,應采取防振或隔振措施。
⑥強夯施工可按下列步驟進行:
A.清理并平整施工場地;
B.標出第一遍夯點位置,并測量場地高程;
C.起重機就位,使夯錘對準夯點位置;
D.測量夯前錘頂高程;
E.將夯錘起吊到預定高度,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程,若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底整平;
F.按設計規定的夯擊次數及控制標準,完成一個夯點的夯擊;
G.重復步驟3)至6),完成第一遍全部夯點的夯擊;
H.用推土機將夯坑填平,并測量場地高程;
I.在規定時間間隔后,按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數,最后用低能量滿夯,將場地表層松土夯實,并測量夯后場地高程。
⑦強夯施工過程中應有人負責下列監測工作:
A.開夯前應檢查夯錘重和落距,以確保單擊夯擊能量符合設計要求;
B.在每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差和漏夯應及時糾正;
C.按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數和夯沉量。
⑧施工過程中應對各項參數及施工情況進行詳細記錄。
3.1.5、其它施工注意事項
①路基原地面清表壓實厚度不小于30CM,土方填筑前,應做好原地面臨時排水設施,開挖路基臨時排水溝,并與永久性排水設施相結合。排除的雨水,不得流入農田、耕田,亦不得引起排水溝淤積和路基沖刷。
②填筑時工作面應做成2~3%的橫坡度,填筑至路基高程后其頂面應修整,以利排水。
③路基邊坡兩側按加寬50cm填筑。
3.1.6陡坡路基及橋涵臺背處理
對于原地面坡度大于12.5的地基清表后,開挖臺階,臺階寬度應不小于2.5m,高度為60cm,每層臺階鋪筑單向土工格柵,其寬度為臺階寬度+3m,土工格柵強度不小于110KNm。
為減少構造物兩側路基產生不均勻沉降,減輕跳車現象,提高車輛行駛的舒適性,對橋梁、通道及涵洞兩側路基填筑需進行特殊處理。除加強地基處理外,橋涵臺背采用砂礫石土回填。
3.1.7填挖交界處處理
土工格柵分上下兩層鋪筑:下層設于路床底面,上層設于下路床上端50cm處,單層土工格柵寬度20m,填挖交界處各處一半。位于縱向填挖交界處20m寬挖方段厚80cm土層應超挖回填,回填材料采用石灰土。
3.1.8 路基防護
路基防護主要分為路堤邊坡防護和路塹邊坡防護。
一、路堤邊坡防護
1.路堤邊坡高度≤5米時,采用草灌結合防護,草種建議采用黑麥草和翦股穎,灌木建議紫穗槐,每2平一棵密度栽植,土路肩采用三維網+植草防護,護坡道同邊坡防護。
2.路堤邊坡高度5米時,采用拱形骨架防護,頂部2米范圍及土路肩采用三維網+植草防護。拱格內采用草灌結合防護,灌木在每個框格中種植3-4棵灌木。草種建議采用黑麥草和翦股穎,灌木建議紫穗槐。
3.大中小橋橋頭錐坡,后臺10cm范圍采用C20砼預制六棱快全防護;分離式立交橋頭錐坡,后臺10m范圍內采用C20砼預制空心六棱塊防護,格內植草。
4.填方邊坡坡腳易受水沖刷的沖溝路段,邊坡坡腳處1.5米高范圍采用M7.5漿砌片石防護。
5.在一些陡坡路段,填方路基懸于陡坎難以填筑時,應修建護擋墻。
二、路塹邊坡防護
路塹邊坡防護是邊坡防護中的重點,對于本項目工程,路塹邊坡防護根據挖方邊坡土質情況,主要采用菱形骨架防護 掛網+濕法噴播防護 有機材噴射防護,草灌結合防護等幾種主要防護形式。
1.土質挖方段
單極坡H≤12m時,一坡到頂,坡度應緩于或等于10.75,采用菱形骨架防護,骨架內采用草灌結合防護。H<10m時,邊坡坡率為10.5,采用掛網+施法濕法噴播防護。
多級坡中,一二級坡坡率為10.5,采用掛網+濕法噴播防護,三級及三級以上邊坡坡率采用10.75或11,(若為頂級坡,則采用11),邊坡采用草灌防護。
2.卵礫石土邊坡:
單級坡時,邊坡坡率為11,采用草灌結合防護。多級邊坡時,一二級邊坡坡率為11,一級邊坡采用菱形骨架防護,格內采用草灌結合防護,二級邊坡可直接采用草灌結合防護,若二級邊坡為土質,則坡率為10.5,采用掛網+施法濕法噴播防護。三級及三級以上邊坡坡率為10.5-11,采用草灌結合防護。
3.泥巖砂巖砂礫等弱膠結石質邊坡,采用有機材噴射防護,頂部部若為土質邊坡,其坡度為11,采用草灌結合防護。
4.挖方邊坡均采用1米高坡腳墻護砌。
一、草灌結合防護
草籽要選擇適合當地氣候條件 根系發達 分生能力強 抗性強 耐貧瘠的植物草籽,如黑麥草和翦股影等;灌木采用紫穗槐,種植密度每2平米一棵栽植。
二、拱形骨架+草灌結合防護
1.垢工材料:石料采用抗壓強度不低于30MPa,,其尺寸應滿足規范要求尺寸:預制件采用C20混凝土預制,采用水泥、砂、石材料要求及配合比參見相關技術規范。混凝土預制件的混凝土等級及尺寸應符合圖紙所示,預制塊應按圖紙所示尺寸制模。
2.種植土 :拱格內植土用種植土,盡量利用原場地清表土,若采集的土壤不適合植物生長,應在土壤中添加肥料和土壤改良劑進行改良。種植土要求為:土壤粘砂適中,疏松多孔,密實度良好。PH值為6-7,有機含量大于1.5%,含水量15-20%左右,無雜質、無病菌、蟲卵、無有害物質以及大于25mm的石塊、棍棒、垃圾等。回填土要經過翻曬、晾干、碾壓、過篩成均勻的細粒土。
3.施工工藝
施工順序:人工清坡---坡面上人工開槽-----碼砌M7.5水泥砂漿砌片石----挖坑-----種植草灌-----養護。
a.按要求進行人工修坡,清除表層不穩定塊體和浮土,修坡后坡面整體應平順、自然。坡面平整度要求在5-82m2 之內,壓實度滿足規范要求。
b.在坡面上貼坡開槽并進行圬工砌筑,砌筑完畢后,整個漿砌片石外表面在同一平面上,平順、自然,每個拱格內多余的土應挖除。砌筑完畢后開挖的槽應用原土回填并夯實。
C.拱格內進行草灌結合,其具體要求見草灌結合防護說明。
三、掛網+濕法噴薄防護
1.掛網
掛網采用8號鍍鋅鐵絲編制的鐵絲網,網孔間距55cm,鐵絲網搭接寬度不小于20cm。掛網錨固鋼筋采用風鉆成空,成空直徑40mm,并注入M30水泥砂漿錨固,鋼筋間距為3米。
2.噴薄材料
噴薄綠化的噴漿混合物需加入如下材料:草種、土壤復合肥、土壤改良劑、纖維(或紙漿)、著色劑、保水劑、水等。粘合劑用量不宜太多,否者影響種子發芽,根據邊坡緩陡情況而定,一般緩邊坡用量較少。
材料加入順序:先加入纖維、種子、肥料、水,待水加到23開始攪拌,邊攪拌邊緩慢加入粘合劑,充分攪拌,形成均勻的溶液后再噴薄。切忌先加入粘合劑和土壤改良劑再加水。
3.液壓噴薄
采用液壓噴播機將混有種子、肥料、土壤改良劑、種子粘結劑 、保水劑和水的混合物均勻的噴灑在坡面上,噴薄完后,可視情況撒少許土,以覆蓋網包為宜。
4.施工方法
在修整好的路基挖方邊坡坡面上先施工錨固鋼筋,然后懸掛鍍鋅鋼絲網,再進行噴薄,盡量從正面進行噴射,凸凹部死角要補噴,禁止雨天進行噴薄,噴薄后立即覆蓋無紡布,養生時間一般不應少于45d。
5.養護
覆蓋無紡布并及時灑水養護,直至種草。養護期不宜低于45d,以噴灌水為主,經常保持土壤濕潤,以促進種子發芽和快速生長覆蓋;種苗長出后應追施氮肥,促苗轉青:發現病蟲害時應及時噴藥,防止蔓延。
四.有機材噴射防護
有機材噴射防護適用于路塹邊坡穩定,坡面沖刷輕微的砂巖、泥巖等邊坡土質較貧瘠不利植物生長的邊坡防護。
1.掛網
鐵絲網采用8號鍍鋅鐵絲編制,網孔間距55cm,鐵絲網 與巖面間保持5-7cm間隙,鐵絲網搭接寬度不小于20cm。掛網錨固鋼筋采用風鉆成空,成空直徑40mm,并注入M30水泥砂漿錨固,鋼筋間距為2米。
2.有機基材
有機材作為植物生長的基盤,其配料是綠化成功的因素。施工單位應對其使用的有機基質負責,使用的有機基材必須提供成功的實驗工點資料,并經檢驗合格。設計噴薄厚度10cm,若檢驗噴薄厚度小于10cm,可視為不合格。
3.施工方法
在修整好的路基挖方邊坡坡面上先施工錨固鋼筋,然后懸掛鍍鋅鋼絲網,再施工縱、橫向鋼筋框條并與錨筋焊接,將鍍鋅鋼絲網與縱橫向鋼筋框條用Φ2.2鍍鋅鋼絲扎牢,同時將鍍鋅鋼絲網與坡面的距離保持5-7cm,再噴薄無機基材,盡量從正面噴射,凹凸部死角要補噴,有機基材噴射后,應現場驗收,驗收表準為:隨機抽取1m1m范圍檢驗,基材應無流失,基本無剝離、無收縮裂縫;隨機抽取3m1m范圍檢測10個點,其均值厚度與設計厚度偏差不應小于±5%。
4. 養護
覆蓋無紡布,并定期養護邊坡直至種草成坪。坡面有地下滲水的地方應設置適當的導水管引排地下水至坡外。
五 菱形骨架防護+草灌結合防護
1.圬工材料:石料選用抗壓強度不低于30MPa,其尺寸應應滿足規范要求尺寸。
2.種植土:格內填土用種植土,盡量利用原場地清表土,若采集的土壤不適合植物生長,應在土壤中添加肥料和土壤改良劑進行改良。種植土要求為:土壤粘砂適中,疏松多孔,密實度良好。PH值為6-7,有機含量大于1.5%,含水量15-20%左右,無雜質、無病菌、蟲卵、無有害物質以及大于25mm的石塊、棍棒、垃圾等。回填土要經過翻曬、晾干、碾壓、過篩成均勻的細粒土。
3.施工順序:人工清坡---坡面上人工開槽-----碼砌M7.5水泥砂漿砌片石----挖坑-----植草----養護。
a. 按要求進行人工修坡,清除表層不穩定塊體和浮土,修坡后坡面整體應平順、自然。坡面平整度要求在5-82m2 之內,壓實度滿足規范要求。
b.在坡面上貼坡開槽并進行圬工砌筑,砌筑完畢后,整個漿砌片石外表面在同一平面上,平順、自然,每個拱格內多余的土應挖除。砌筑完畢后開挖的槽應用原土回填并夯實。
C.拱格內進行草灌結合,其具體要求見草灌結合防護說明。
3.2 路基施工方案
3.2.1施工準備
1技術準備
2.測量放線定樁
3.放樣線路中心線、邊樁,確定路基填筑范圍。
4.機械施工技術準備
5.對操作人員進行技術交底,認真學習有關設計文件,做好施工技術方案和機械作業的流水順序,使施工現場的土木和機械兩方面的施工人員全面理解試驗方案和技術質量要求。
6.路基填料
7.根據圖紙設計及試驗數據,沿線土質多為粉土,填料含水量不易控制,CBR值在5.8~13.4%左右,基本能滿足路床填料CBR值要求,填料選取時盡量選擇壓實、水穩定性好的砂礫土,控制好含水量,保證路基壓實度。
8.填筑時不同填料應分層填筑,每一層填料應一致,嚴禁使用淤泥、腐殖土,含雜草、樹根等含水飽和的濕土,透水性不良的土應控制其含水量在最佳含水量±2%之內,路床頂面橫坡應與路拱橫坡一致。
9.試驗段填料選用砂礫土。
10.將原有便道整平,碾壓,確保便道滿足運輸要求。
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