2020年路基施工指导意见(试行稿)

  沪宁高速公路江苏段扩建工程 路基施工指导意见 (试行稿)

  江苏沪宁高速公路扩建工程指挥部

  沪宁高速公路江苏段扩建工程 路基施工指导意见 (试行稿)

  第一章

  总则 第二章

  PTC 桩施工 2-1 准备工作 2-2 PTC 桩的施工 2-3 PTC 桩帽的施工 2-4 碎石垫层和钢筋网的施工 2-5 施工控制注意事项 第三章

  水泥搅拌桩施工及浅层软土处理 3-1 准备工作 3-2 水泥搅拌桩复合地基的施工 3-3 水泥搅拌桩的施工控制注意事项 3-4 浅层软土的处理 第四章

  拼接路堤施工 4-1 准备工作 4-2 路堤拼接 4-3 结构物回填 第五章

  石方路堑爆破施工 5-1 石方爆破施工准备 5-2 石方爆破施工 5-3 通车道路石方爆破的特别要求 第六章

  特殊填料路堤的拼接 6-1 粉砂土路堤的拼接 6-2 膨胀土路堤的拼接 6-3 土石混合料路堤的拼接

  附件《沪宁高速公路江苏段扩建工程管桩技术标准》

  第一章

  总 总

  则 1-1 沪宁高速公路主线全长 2421 km,扩建工程采用路基两侧直接拼接加宽为主,局部路段分离加宽为辅的方法,将原来的四车道对称扩建为八车道,在路基两侧各加宽25 m。施工期间要确保原沪宁高速公路正常通车和运营,施工难度大,交通组织复杂,各施工单位必须认真做好施工组织和交通组织方案,并报请监理工程师批准后实施。

  1-2 沪宁高速公路穿越苏南水网地区,沿线软土地段长度约 92 公里,占全线总长度约37%,新老路堤的差异沉降是影响拼接施工成败的关键因素,必须严格控制。因此软基处理是扩建工程的关键。全线软基处理主要采用三种方案1) 软土深度≤3 m,换填处理;

  2) 3 m<软土深度≤1 m,水泥搅拌桩处理;

  3) 软土深度>1 m,预应力管桩处理。预应力管桩是指先张法预应力砼薄壁管桩(以下简称PTC 桩)。

  1-3 原沪宁高速公路于 1992 年 6 月开工建设,1996 年 9 月全线建成并投入运营。其东段是冲积平原,西段是矮丘,地质条件复杂。全线路堤平均填筑高度约 7 m,西段有部分深挖路堑,石质破碎,节理发育。原沪宁路路堤填料有过湿土、粉砂土、重粘土、弱膨胀土、风化石、次坚石,局部地段还有粉煤灰填料,填料类型复杂。在不同的施工段落,必须结合老路的不同填料,采取不同的拼接技术,保证拼接质量和老路堤的稳定。路基拼接是扩建工程的关键技术问题。对于路基拼接,设计采用了开挖台阶、铺设土工格栅、提高新拼路堤的压实度等技术方案。

  1-4 本扩建工程实行首件工程认可制,每个施工标段应选择地质条件、断面型式均具有代表性的地段,长度应大于 1m,作为首件工程实施。首件工程所用的材料和施工机具应与大规模施工所用的材料和施工机具相同,通过首件工程的试验,结合气候条件,来确定最优的施工工艺和施工组织。并按照首件工程认可制的有关要求,加强对有关指标的检测,及时写出试验报告并报批准。

  1-5 省扩指根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ 17-96)、《公路路基施工技术规范》(JTJ 33-95)、《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》(JTJ16-93)、《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 71-98)等标准和规范,结合扩建工程先导试验段的科研中间成果及工程实践经验,对沪宁高速公路扩建工程的路基施工,提出如下施工指导意见。“意见”未列的施工技术要求和条款,按合同文件、设计文件及部颁标准、规范执行。

  第二章

  PTC 桩施工 PTC 管桩,处理软土深度>1 m 的软基,采用φ4 的先张法预应力砼薄壁管桩,静压法施工,压桩至设计深度后再浇注桩帽,铺筑碎石垫层和加筋网,形成复合地基。

  2-1 准备工作 2-1-1 PTC 桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备,在施工前做好机械设备的保养、试机工作,确保在施工期间正常作业。需配置的主要施工机械和设备如下

  (1) 静力压桩机设计压桩力 6 吨(6 T),要求静压机压桩力大于 1 T(特殊地质状况另行确定),压桩速度≥1 m/min,一次压桩行程 5 m~ m,静压机自带压力表并经过标定;

  (2) 起重机(起吊重量≥3 T);

  长挂车;

  推土机;

  振动压路机 (3) 水准仪;

  经纬仪;

  皮尺;

  直尺;

  3m 直尺;

  锤球绳;

  以上机械和设备数量至少要满足每个工点,每日连续正常施工及工期要求。

  2-1-2 其他准备工作 (1) 施工前根据地质资料和设计文件,了解现场的地质情况、水文情况、土层土质情况,根据设计文件和施工组织计划的要求,确定合理可行的施工顺序。

  (2) 修建供工程施工所用的临时便道,做好施工时的排水措施。根据 PTC 桩的堆放数量,选择若干靠近临时便道,开阔平整的场地作为 PTC 桩的临时堆场。

  2-2 PTC 桩的施工 2-2-1 PTC 桩的施工流程

  清表整平 桩位放样 填前地表土翻松 2~3cm、掺灰 5%、压实至 87% 经纬仪调 整垂直度 静压第 一节桩 电焊接桩 静压第 二节桩 起吊第二节桩 填筑 2cm灰土、整平压实至 9% 静压机就位 检查焊接质量和垂直度 重复前面的压桩 工艺直至设计标高 检查整桩质量 开挖桩帽土体 形成土模 绑扎桩帽钢筋、现浇砼、养护 铺筑钢筋网或钢塑格栅 铺筑第二层碎石垫层、整平压实 铺筑第一层碎石垫层、整平压实 报验

  2-2-2 PTC 桩的成品质量要求和检验标准 扩建工程中的 PTC 桩,其外径为φ4mm,壁厚 7 mm,根据施工图设计文件中的桩基深度匹配长度进行组合。桩基深度>24 m,不超过 3 节桩组合;

  桩基深度≤24 m,不超过 2 节桩组合;

  桩基深度≤12 m,不超过 1 节桩。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。PTC 桩成品的质量要求和检验标准详见附件《沪宁高速公路江苏段扩建工程管桩技术标准》。在每个工厂每批次的 PTC 桩进场之前,进行随机抽样检验,并附检验单,报监理工程师批准后方可进场。

  2-2-3 PTC 桩的运输、起吊和堆放技术要求 PTC 桩由于长细比大、自重大,在起吊、运输过程中过大的动荷载易使 PTC 桩产生环裂。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法,并在吊装过程中轻吊轻放,禁止采用拖吊的方法,避免产生较大的动荷载。在工地现场起吊时,必须有安全员在现场组织实施,监理进行旁站监督。汽车运输时用长挂车,桩的悬臂不超过 5 m,在汽车运输时,应该绑固、分层叠放并错位布置,不宜超过 5 层。在工地现场堆放时,必须选择坚实平整的场地或垫木支承,堆高不应超过 5 层。其质量及检验要求见下表 1

  表 表 1

  PTC 桩的运输、起吊和堆放质量及检验要求 检查项目 质量要求 检查规定 备注 检查频率 检查方法 管桩运输 运输时的桩 悬臂长度≤5 m 随时 皮尺测量

  管桩堆放场地 坚实平整或垫木 随时 目测

  管桩堆高 ≤5 层 随时 目测

  起吊方式 二端起吊 随时 目测

  2-2-4 路基底板的施工技术要求 (1) 先清除地表的杂草、树根、耕植土等,整平地表。在新路基外侧开挖临时排水边沟。临时排水边沟不能和农田排灌沟渠共用,在施工期间不能长期积水。

  (2) 翻松地表土 25 cm,掺石灰后整平压实,每层压实厚度不大于 2cm,压实度达到 87%,并形成不小于 2%的外向横坡。

  (3) 填筑 2 cm 石灰土(压实厚度),掺灰 6%,整平后压实,压实度达到 9%,并形成

  不小于 2%的外向横坡。

  (4) 路基底板的施工质量及检验要求见下表 2

  表 表 2

  路基底板的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 底层厚度 ≥25 cm 6 处/2 m 2

  尺量

  底层压实度 ≥87% 6 处/2 m 2

  密度法测量

  灰土层厚度 ≥2 cm 6 处/2 m 2

  尺量

  灰土层压实度 ≥9% 6 处/2 m 2

  密度法测量

  底板处理宽度 ≥新路堤坡脚线+2m 6 处/2 m 皮尺测量

  2-2-5 PTC 桩的施工技术要求 (1) 桩位放样根据设计文件和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。用消石灰作出桩位的圆形标记,圆心位置用小木桩标记,并注意保护所作标记。

  (2) 压桩用钢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。第一节桩入土 3~5 cm 后检查和校正垂直度,垂直度控制在 .5%以内,开动压桩装置,记录压桩时间和各压力表读数,保持连续压桩并控制压桩速度 1 m/min~2 m/min。

  (3) 接桩及焊接要求接桩时其桩头应高出地面 m 左右;

  接桩前下节桩的桩头加上定位板,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,其错位偏差不应大于 2mm;

  上下桩如有空隙,用锲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,在坡口四周先对称点焊 6 点,焊接由两个焊工对称进行;

  焊接层数不得少于 2 层,层间焊皮要清理干净,焊缝应达到三级焊缝要求;

  焊接好的桩接头应自然冷却,冷却时间至少 8min,严禁用水冷却。

  (4) 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,动态检查送桩深度。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。

  (5) 终止压桩正常情况按设计压桩力送桩,达到设计高程后持荷(正常压力)1min且每分钟沉降量不超过 2mm 后方可结束送桩。在同一地质类型的地段,若出现静压

  力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况,需暂停施工并及时报告监理,分析和找出原因后提出处理措施。

  (6) PTC 桩的施工质量及检验要求见下表 3

  表 表 3

  PTC 桩的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 桩位 偏差±1 cm 抽查 2% 经纬仪检查 纵横方向 第一节桩垂直度 ≤.5% 查施工和监理记录 经纬仪测量

  后续桩垂直度 ≤1% 查施工和监理记录 经纬仪测量

  接桩时错位偏差 ≤2 mm 全部 尺量

  焊接层数 ≥2 层 全部 目测

  焊接点数 ≥6 点(对称位置) 全部 目测

  桩长度 ≥设计深度 全部 锤球法测量

  桩头标高 偏差±5 cm 抽查 2% 水准仪测量

  桩身完整性 符合设计要求 1% 低应变检测

  PTC 桩的工程质量评定标准参见相关工程基本用表。

  2-3 PTC 桩帽的施工 (1) PTC 桩施工结束后,报请监理验收合格后,才可进行桩帽施工。

  (2) 在桩头位置开挖已填筑的灰土层,开挖的长度、宽度和深度以桩帽设计尺寸为依据。开挖后进行整修,形成土模。

  (3) 按照设计要求绑扎钢筋,浇注砼并养护。

  (4) PTC 桩帽的施工质量及检验要求见下表 4

  表 表 4

  PTC 桩帽的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 轴线偏位 偏差±15 mm 抽查 2% 经纬仪检查 纵横方向 平面尺寸 偏差±3 mm 抽查 2% 皮尺测量

  帽顶标高 偏差±2 mm 抽查 2% 水准仪测量

  砼强度 符合设计要求 抽查 2% 取样试验 28d

  2-4 碎石垫层和加筋网的施工 (1) 垫层材料应由未风化的干净砾石或轧制碎石,自然级配,粒径为 2~5mm,含泥量小于 3%。

  (2) 铺筑第一层碎石,推土机整平,碎石缝隙用石屑填充,以激振力 2 KN 以上的振动压路机先稳压 1~2 遍,再振压 3~4 遍。

  (3) 铺筑钢塑格栅(或钢筋网),若为钢筋网则应有简易防锈处理,钢塑格栅(或钢筋网)与其下面的碎石垫层贴合紧密平整。

  (4) 铺筑第二层碎石,施工工艺与第一层碎石相同。

  (5) 碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求见下表 5

  表 表 5

  碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 固体体积率 ≥8% 4 处/2 m 2

  灌砂法检查

  垫层平整度 12 mm 4 处/2 m 3m 直尺测量

  垫层纵断高程 偏差+5~-15 mm 4 断面/2 m 水准仪测量

  垫层宽度 大于设计宽度 4 断面/2 m 皮尺测量

  垫层厚度 偏差-1~-25 mm 4 处/2 m 2

  尺量

  加筋网 钢塑格栅搭接长度≥设计值 4 处/2 m 2

  尺量 双向 8KN/m 钢筋网间距≤设计间距 4 处/2 m 2

  尺量

  2-5 施工控制注意事项 (1) 桩长控制及检查PTC 桩属地下隐蔽工程,监理必须认真负责,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,可在 PTC 桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。压桩按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工,在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。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。

  (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 2 m 处,成 9°方向设置经纬仪各 1 台,检查桩身垂直度并记录。

  (3) 施工过程控制及检查PTC 桩起吊时,监理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,监理全过程旁站,施工人员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并报告监理。接桩、焊接时,监理应检查桩身垂直度、焊缝质量。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。

  (4) 桩施工结束后质量控制PTC 桩施工结束后,若有高出地面的桩头,应小心保护,严防施工机械碰撞。机械挖土时,应控制铲斗入土深度,严防挖土机铲斗碰桩,导致桩头破损。压桩完毕,须进行验收,验收合格后才能进行下道工序施工。

  第三章

  水泥搅拌桩施工及浅层软土处理 3-1 准备工作 (1) 机械设备水泥搅拌桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备,在施工前做好机械设备的保养、试机工作,确保在施工期间一正常作业。机械和设备如下深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备、其他辅助设备等。

  (2) 材料水泥为 35 级普通硅酸盐水泥,所用水泥应确保质量,严禁使用过期、受潮、结块、变性的劣质水泥。根据工程需要,选择具有早强、缓凝、减水、节约水泥用量等性能的外掺剂,纯净的生石膏粉作为选用的外掺剂,掺入量宜为水泥用量的2%~3%,要求生石膏粉通过 .75mm 的方孔筛大于 85%。

  (3) 场地准备清除地表的杂

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