【鐵路實(shí)務(wù)】陳士甲 沖刺串講班課件 05-第1篇-第3章-3.1-路基施工（一）

第3章

鐵路路基工程3.1路基施工3.1路基施工鐵路工程地基處理的方法有16種：原地面處理、換填、砂（碎石）墊層、沖擊（振動(dòng)）碾壓、強(qiáng)夯及強(qiáng)夯置換、袋裝砂井、塑料排水板、真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓、砂（碎石）樁、灰土（水泥土）擠密樁、柱錘沖擴(kuò)樁、攪拌樁、旋噴樁、水泥粉煤灰碎石（CFG）樁、巖溶（洞穴）處理等。3.1路基施工一、原地面處理施工前應(yīng)清除基底表層植被，挖除樹(shù)根，做好臨時(shí)排水設(shè)施，排干原地面積水。地基范圍內(nèi)地下水出露處應(yīng)按設(shè)計(jì)要求處理，并應(yīng)做好地下水出露位置和處理前、后出水情況記錄。原地面坡度陡于1：5時(shí)，應(yīng)順原地面挖臺(tái)階，并碾壓密實(shí)，沿線路橫向挖臺(tái)階的寬度、高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿線路縱向挖臺(tái)階寬度不應(yīng)小于2m。當(dāng)基巖面上覆蓋層較薄時(shí)，宜先清除覆蓋層再挖臺(tái)階。3.1路基施工二、換填1.換填施工主要工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）換填土層挖除后，坑底應(yīng)按設(shè)計(jì)要求整平并碾壓密實(shí)。底部起伏較大時(shí)宜設(shè)置臺(tái)階或緩坡，并按先深后淺的順序進(jìn)行換填施工。（2）換填土層采用機(jī)械挖除時(shí)，應(yīng)預(yù)留保護(hù)層由人工清理，其厚度宜為30～50cm。3.1路基施工三、沖擊（振動(dòng)）碾壓1.沖擊（振動(dòng)）碾壓施工前應(yīng)選取代表性場(chǎng)地進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，確定碾壓走行路線、走行速度和碾壓遍數(shù)等工藝參數(shù)。2.沖擊（振動(dòng)）碾壓施工應(yīng)考慮對(duì)居民、構(gòu)造物等周邊環(huán)境可能帶來(lái)的影響，距既有建筑物較近時(shí)應(yīng)預(yù)留安全距離或采取減振措施。3.1路基施工3.沖擊（振動(dòng)）碾壓施工主要工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）振動(dòng)碾壓按靜壓、弱振、強(qiáng)振、弱振、靜壓順序進(jìn)行，碾壓遍數(shù)按工藝試驗(yàn)確定遍數(shù)控制。（2）沖擊碾壓10遍左右后，平地機(jī)大致整平，再?zèng)_擊碾壓。3.1路基施工4.沖擊碾壓施工應(yīng)自邊坡坡腳一側(cè)開(kāi)始，順（逆）時(shí)針行駛，以沖壓面中心線為軸轉(zhuǎn)圈，而后按縱向錯(cuò)輪沖壓，全路幅排壓后，再自行向內(nèi)沖壓，壓實(shí)機(jī)械走行速度宜控制在10～12km/h。5.相鄰兩段沖擊碾壓搭接長(zhǎng)度不宜小于15m，振動(dòng)碾壓搭接長(zhǎng)度不宜小于5m。3.1路基施工四、強(qiáng)夯及強(qiáng)夯置換1.強(qiáng)夯及強(qiáng)夯置換施工前，應(yīng)按設(shè)計(jì)初步確定的夯實(shí)參數(shù)，在有代表性的場(chǎng)地上進(jìn)行試夯。通過(guò)夯實(shí)前后測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比，檢驗(yàn)夯實(shí)效果，確定強(qiáng)夯的單擊夯擊能、單點(diǎn)夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、夯擊時(shí)間間隔、夯擊點(diǎn)布置強(qiáng)夯置換的單擊夯擊能、單點(diǎn)夯擊次數(shù)等工藝參數(shù)。3.1路基施工2.強(qiáng)夯置換墩體材料宜采用級(jí)配良好的塊石、碎石、礦渣等堅(jiān)硬粗顆粒材料，粒徑大于300mm的顆粒含量不宜超過(guò)總量的30%，并應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。3.強(qiáng)夯置換施打順序宜由內(nèi)向外，隔孔分序跳打，逐一完成全部夯點(diǎn)的施工。3.1路基施工五、袋裝砂井1.砂袋的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，砂袋進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收并妥善存放，禁止長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下暴曬。砂料應(yīng)采用天然級(jí)配并風(fēng)干的中、粗砂，不應(yīng)含草根、垃圾等雜質(zhì)，含泥量不應(yīng)大于3%。3.1路基施工2.袋裝砂井施工主要工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）袋裝砂井打設(shè)機(jī)具按設(shè)計(jì)樁位就位。（2）用振動(dòng)貫入法、錘擊打入法或靜力壓入法將成孔套管沉入土中，直至設(shè)計(jì)深度。（3）將砂袋下端放入套管口，徐徐下放至設(shè)計(jì)深度。（4）連續(xù)緩慢提升套管，直至拔離地面。3.打設(shè)機(jī)具成孔套管的內(nèi)徑宜略大于砂井直徑，以減少施工過(guò)程中對(duì)地基土的擾動(dòng)。3.1路基施工4.砂袋頂部應(yīng)埋入砂墊層中，埋入長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5m或符合設(shè)計(jì)要求。5.拔成孔套管將砂袋帶出長(zhǎng)度大于0.5m時(shí)，必須重新補(bǔ)打。連續(xù)兩次將砂袋帶出時(shí)，應(yīng)停止施工，查明原因。3.1路基施工六、塑料排水板1.塑料排水板技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，濾膜應(yīng)緊裹芯板不松皺。塑料排水盤(pán)帶進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收并妥善存放，禁止長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下暴曬。3.1路基施工2.塑料排水板施工主要工藝應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）塑料排水板插設(shè)機(jī)具按設(shè)計(jì)樁位就位。（2）塑料排水板經(jīng)導(dǎo)管從管靴穿出底部，與樁尖連接、拉緊，并對(duì)準(zhǔn)樁位。（3）沉入導(dǎo)管將塑料排水板插入至設(shè)計(jì)深度。（4）拔出導(dǎo)管，切斷塑料排水板。3.1路基施工3.塑料排水板不應(yīng)接長(zhǎng)使用。4.塑料排水板打入深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，拔導(dǎo)管時(shí)將塑料排水板帶出長(zhǎng)度大于0.5m時(shí)，必須重新補(bǔ)打。5.塑料排水板頂部應(yīng)及時(shí)埋入砂墊層中，埋入長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5m或符合設(shè)計(jì)要求。3.1路基施工七、砂（碎石）樁1.砂（碎石）樁成樁施工宜采用振動(dòng)或錘擊成樁法。振動(dòng)成樁法宜采用重復(fù)壓拔管法，錘擊成樁法宜采用雙管法。2.砂樁樁體用砂應(yīng)選用中、粗砂或礫砂，含泥量不應(yīng)大于5%，用于排水的砂樁其砂中含泥量不得大于3%。3.碎石樁樁體應(yīng)選用不易風(fēng)化的碎石或礫石，粒徑宜為20-50mm，含泥量不應(yīng)大于5%。3.1路基施工4.振動(dòng)重復(fù)壓拔管法施工主要工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）樁機(jī)按設(shè)計(jì)樁位就位，樁管垂直，樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位，樁靴閉合。（2）啟動(dòng)振動(dòng)器，將樁管振動(dòng)壓入土中。（3）樁管壓到設(shè)計(jì)深度后，向樁管內(nèi)投入規(guī)定數(shù)量的砂（碎石）料。3.1路基施工（4）邊振動(dòng)邊拔管，拔至工藝試驗(yàn)確定的高度。（5）邊振動(dòng)邊下壓沉管至工藝試驗(yàn)確定的高度，將砂（碎石）料擠壓密實(shí)。（6）再一次向樁管內(nèi)投入規(guī)定數(shù)量的砂（碎石）料，重復(fù)循環(huán)施工至樁頂。3.1路基施工5.振動(dòng)法施工應(yīng)嚴(yán)格控制拔管高度、拔管速度、壓管次數(shù)、振密電流、留振時(shí)間、填砂（碎石）量，保證樁體連續(xù)、均勻、密實(shí)。3.1路基施工6.錘擊雙管法施工主要工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）樁機(jī)按設(shè)計(jì)樁位就位，樁管垂直，樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位，樁靴閉合。（2）錘擊樁管，內(nèi)外樁管同時(shí)沉入至設(shè)計(jì)深度。（3）提升內(nèi)管，投料至外管內(nèi)。（4）放下內(nèi)管至外管內(nèi)的砂（碎石）料面上，提升外管與內(nèi)管平齊。（5）錘擊內(nèi)外管，壓實(shí)砂（碎石）料。（6）重復(fù)循環(huán)施工至樁頂。3.1路基施工7.錘擊法施工應(yīng)根據(jù)沖擊錘的能量，控制拔管高度、分段填砂（碎石）量、貫入度，保證樁體質(zhì)量。3.1路基施工8.振沖碎石樁施工主要工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）清理平整施工現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)設(shè)樁位。（2）施工機(jī)具就位，使振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位。（3）啟動(dòng)供水泵和振沖器，將振沖器徐徐沉入土中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。記錄振沖器經(jīng)各深度的水壓、電流和留振時(shí)間。（4）造孔后邊提升振沖器邊沖水直至孔口，再放置孔底，重復(fù)2-3次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開(kāi)始填料制樁。（5）將振沖器沉入填料中進(jìn)行振沖制樁，當(dāng)電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流值和規(guī)定的留振時(shí)間后，將振沖器提升30～50cm。3.1路基施工（6）重復(fù)以上步驟，自下而上逐段制作樁體直至孔口，記錄各段深度的填料量、最終電流值和留振時(shí)間，并均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。（7）關(guān)閉振沖器和水泵。3.1路基施工9.振沖碎石樁應(yīng)嚴(yán)格控制加密段長(zhǎng)度、振密電流、留振時(shí)間、加密水壓、填碎石量，保證樁體連續(xù)、均勻、密實(shí)。10.砂（碎石）樁施工時(shí)，砂性土地基應(yīng)從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行，以擠密為主的樁宜隔排施工;（有效地將水和空氣排出，減少土體的擾動(dòng)。）軟弱黏性土地基宜從中間向外圍或隔排施工。11.砂（碎石）樁施工完成后應(yīng)進(jìn)行樁身質(zhì)量、樁間土加固效果、復(fù)合地基承載力檢驗(yàn)。3.1路基施工八、灰土（水泥土）擠密樁1.擠密樁成孔應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、成孔設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)和周?chē)h(huán)境等情況，選用沉管、沖擊或夯擴(kuò)等方法機(jī)械成孔。2.樁體使用的石灰中有效氧化鈣+氧化鎂（CaO+MgO）含量不應(yīng)低于50%、粒徑應(yīng)小于5mm，水泥不應(yīng)受潮、結(jié)塊，粉煤灰應(yīng)晾干。3.1路基施工3.擠密樁所用土的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且有機(jī)質(zhì)含量不應(yīng)大于5%，土塊粒徑不應(yīng)大于15mm，不應(yīng)含有雜土、凍土或膨脹土及磚、瓦和石塊等。4.擠密樁施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)?；彝粒ㄋ嗤粒稇?yīng)確定最優(yōu)含水率、分層厚度、夯擊遍數(shù)等參數(shù)。3.1路基施工5.擠密樁整片處理施工時(shí)，成樁施工宜從中間向外，同排應(yīng)間隔1～2孔進(jìn)行；局部處理時(shí)，宜由外向內(nèi)，同排應(yīng)間隔1～2孔進(jìn)行。6.回填填料應(yīng)分層夯擊密實(shí)，回填過(guò)程中不宜間隔停頓或隔日施工。3.1路基施工九、攪拌樁1.攪拌樁施工包括粉體噴射攪拌樁和漿體噴射攪拌樁（水泥漿攪拌樁、水泥砂漿攪拌樁）。施工時(shí)應(yīng)配置灰（漿）量自動(dòng)記錄儀、樁頭切除機(jī)械設(shè)備。3.1路基施工2.施工前應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)取代表性試樣，按設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行室內(nèi)配比試驗(yàn)，確定試樁配合比。選擇代表性地段進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)，確定加固材料摻入量、鉆進(jìn)速度、提升速度、噴氣壓力、單位樁長(zhǎng)噴入量及噴攪次數(shù)等施工參數(shù)，檢驗(yàn)成樁效果。3.加固料漿液應(yīng)按試驗(yàn)確定的配合比采用機(jī)械拌制，漿液應(yīng)隨拌隨用，配置好的漿液不得離析，供漿應(yīng)連續(xù)。4.鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆桿垂直度。3.1路基施工5.鉆頭提升至樁頂以上0.2～0.5m時(shí)方可停止噴粉（漿），保證樁頭質(zhì)量。6.粉體噴射攪拌樁成樁過(guò)程中，應(yīng)保證邊噴粉、邊提升連續(xù)作業(yè)。因故缺粉或停工時(shí)，第二次噴粉應(yīng)重疊接樁，接樁重疊長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m。7.漿體噴射攪拌樁施工應(yīng)確保噴漿連續(xù)均勻。因故停漿繼續(xù)施工時(shí)必須重疊接樁，接樁長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.5m。8.攪拌樁因故停噴間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法接續(xù)時(shí)，應(yīng)在原樁位旁邊進(jìn)行補(bǔ)樁處理。3.1路基施工9.攪拌樁完成28d后，在每根檢測(cè)柱樁徑方向1/4處、樁長(zhǎng)范圍內(nèi)垂直鉆孔取芯，觀察其完整性、均勻性，拍攝取出芯樣的照片，在樁身上、中、下取不同深度的3個(gè)試樣做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。鉆芯后的孔洞應(yīng)采用水泥砂漿灌注封閉。單樁承載力或復(fù)合地基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。3.1路基施工十、水泥粉煤灰碎石（CFG）樁1.水泥粉煤灰碎石（CFG）樁施工可根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況選用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)或振動(dòng)沉管樁機(jī)成孔，應(yīng)配置樁頭切除機(jī)械設(shè)備。2.施工前應(yīng)選擇具有代表性地段進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)，確定混合料施工配合比和坍落度、攪拌時(shí)間、拔管速度、振動(dòng)沉管樁機(jī)的終孔電流等工藝參數(shù)。3.1路基施工3.CFG樁在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)鉆桿（或沉管）的垂直度，其偏差不應(yīng)大于1%。4.水泥、粉煤灰、碎石混合料應(yīng)用攪拌機(jī)拌合。坍落度、拌合時(shí)間應(yīng)按工藝性試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行控制，且拌合時(shí)間不應(yīng)少于60s。3.1路基施工5.CFG樁施工過(guò)程中導(dǎo)管應(yīng)始終埋入混凝土內(nèi)1m左右，以防斷樁。每根樁的投料量不應(yīng)少于設(shè)計(jì)灌注量。6.CFG樁施工中每工班應(yīng)制作試件，進(jìn)行28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。成樁7d后低應(yīng)變檢測(cè)成樁完整性，有疑問(wèn)時(shí)采取鉆芯取樣觀察其完整性、均勻性，拍攝取出芯樣的照片。3.1路基施工十一、巖溶（洞穴）處理1.巖溶、洞穴處理應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況確定處理方法，可采用注漿或清除回填、封閉處理的方法。2.巖溶、洞穴處理所用材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量證明文件，并現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)。3.1路基施工3.路基面上的溶洞應(yīng)按設(shè)計(jì)要求處理，宜采用片石混凝土或鋼筋混凝土封閉，封閉厚度不小于0.5m，頂部與路基面齊平，搭蓋洞口不宜小于0.2m。3.1路基施工4.注漿施工應(yīng)采取“探灌結(jié)合、分序施工”的方法。根據(jù)注漿孔揭示的巖溶發(fā)育情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整處理范圍、加固深度和注漿工藝。5.漿液應(yīng)用機(jī)械攪拌均勻，在使用前應(yīng)過(guò)篩，并隨拌隨用。日平均溫度低于5℃或最低溫度低于-3℃的條件下注漿時(shí)，應(yīng)采取保溫措施，保證漿液不凍結(jié)。3.1路基施工6.注漿孔應(yīng)跳孔施鉆，同步注漿，注漿應(yīng)從路基坡腳向線路中心的順序進(jìn)行，先兩側(cè)后中間；在地下水有水頭壓力時(shí)，應(yīng)先注下游孔，再注上游孔；單排孔應(yīng)遵循逐步加密、跳孔同步注漿的原則。7.注漿結(jié)束28d后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用綜合物探方法，輔以鉆孔取芯、注水或灌漿試驗(yàn)，檢查是否有充填結(jié)實(shí)體，檢測(cè)充填率、結(jié)實(shí)體強(qiáng)度。3.1路基施工3.1路基施工路塹及路堤施工一、路塹施工（一）路塹的基本結(jié)構(gòu)自下至上分為：路塹基床底層、路塹基床表層、路塹排水系統(tǒng)（路塹側(cè)溝、路塹塹頂天溝、吊溝等）、路塹邊坡。3.1路基施工（二）開(kāi)挖方法1.全斷面適用于平緩地面上短而淺的一般土石路塹3.1路基施工（二）開(kāi)挖方法2.橫向臺(tái)階開(kāi)挖適用于平緩橫坡上的一般路塹。3.1路基施工（二）開(kāi)挖方法3.逐層順坡開(kāi)挖適用于土質(zhì)路塹，用鏟運(yùn)、推土機(jī)械施工。3.1路基施工4.縱向臺(tái)階開(kāi)挖適用于傍山路塹。邊坡較高時(shí)宜分級(jí)開(kāi)挖;路塹較長(zhǎng)時(shí)，可適當(dāng)開(kāi)設(shè)馬口（馬口是指在路塹的縱向方向上設(shè)置的橫向通道）。3.1路基施工（三）路塹開(kāi)挖1.膨脹土路塹施工應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）膨脹土路塹不宜在雨季施工。（2）膨脹土路塹邊坡宜采用跳槽開(kāi)挖方法，支擋和防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)隨挖隨護(hù)。支擋和防護(hù)施工不能緊跟時(shí)，邊坡應(yīng)預(yù)留不小于0.5m的保護(hù)層，待支擋或防護(hù)施工時(shí)開(kāi)挖。2.黃土路塹宜在旱季施工。在雨季施工時(shí)，應(yīng)集中力量快速施工，工作面隨時(shí)保持大于4%的排水坡度。路塹邊坡不應(yīng)受水浸泡或沖刷。3.1路基施工（四）路塹基床施工不易風(fēng)化硬質(zhì)巖石基床，應(yīng)將表面做成向兩側(cè)4%的排水坡，做到表面平順，肩棱整齊，對(duì)開(kāi)挖不平處宜用強(qiáng)度等級(jí)不低于C25的混凝土補(bǔ)齊。3.1路基施工（五）爆破作業(yè)1.石質(zhì)路宜采用光面爆破、預(yù)爆破與深孔爆破相結(jié)合的施工方法。爆破施工應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）路塹石質(zhì)完好，宜采用臺(tái)階法爆破開(kāi)挖。土夾石路，宜分層先挖，再采用淺孔或孤石爆破法爆破開(kāi)挖。（2）光面爆破和預(yù)裂爆破應(yīng)選用低威力、低爆速、低密度的炸藥，并應(yīng)采用導(dǎo)爆索導(dǎo)爆。3.1路基施工（3）預(yù)裂炮孔和光面炮孔的斜度應(yīng)與設(shè)計(jì)邊坡坡度一致，每層炮孔底應(yīng)設(shè)在同一平面上。（4）光面爆破可采用預(yù)留光爆層的辦法實(shí)施。光面炮孔與主炮孔在同一網(wǎng)路中起爆時(shí)，主炮孔應(yīng)先于光面炮孔起爆。3.1路基施工二、路堤施工鐵路路堤的構(gòu)造自下至上一般為：地基、基床以下路堤、基床底層、基床表層。3.1路基施工（一）一般要求1.基床表層以下路基施工應(yīng)配置平地機(jī)、重型振動(dòng)壓路機(jī)等設(shè)備;基床表層級(jí)配碎石施工宜配置拌和站、攤鋪設(shè)備、重型振動(dòng)壓路機(jī)等設(shè)備。3.1路基施工（二）填筑填料1.基床以下路堤填料（1）填料類型及最大粒徑重載鐵路有砟軌道無(wú)砟軌道＜200km/h＝200km/h＞200km/h填料類型A，B，C組A，B，C組若用D組應(yīng)改良或加固A，B，C組A，B，C1，C2組化學(xué)改良土最大粒徑≤攤鋪厚度的2/3且≤300mm≤150mm≤75mm3.1路基施工（2）路堤浸水部位需采用水穩(wěn)性好的填料或采取封閉、隔水措施，長(zhǎng)期浸水部分應(yīng)采用滲水土填料。寒冷地區(qū)有害凍脹深度范圍內(nèi)的路基，宜采用凍脹不敏感填料。3.1路基施工2.基床表層填料（鐵路等級(jí)，設(shè)計(jì)速度，軌道類型）基床表層填料選擇標(biāo)準(zhǔn)鐵路等級(jí)及設(shè)計(jì)速度粒徑限值可選填料類別客貨共線鐵路及城際鐵路200km/h≤60mm級(jí)配碎石160km/h≤100mm宜選