铁路真空联合堆载预压施工方案.docx
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1、 中铁港航局集团有限公司南沙港铁路NSGZQ-6标插塑板+真空堆载联合预压施工方案中铁港航局集团有限公司南沙港铁路NSGZQ-6标工程指挥部二一六年十月南沙港铁路NSGZQ-6标插塑板+真空堆载联合预压施工方案编 制: 审 核: 审 批: 中铁港航局集团有限公司南沙港铁路NSGZQ-6标工程指挥部二一六年十月目录一、 编制依据及编制范围11.1 编制依据11.2 编制范围1二、 工程概况12.1 项目地理位置12.2 工程项目及工程数量22.3 自然地理条件32.3.1 沿线地形地貌32.3.2 工程地质32.3.3 水文地质32.3.4 地震动参数32.3.5 气侯条件42.4 工程建设条件
2、42.4.1 交通运输情况42.4.2 建材分部情况52.4.3 水源、电源和燃料等可利用资源情况6三、 施工组织63.1 人员配置表63.2 主要机械设备栈桥63.3 施工平面图73.4 工期安排7四、 施工机械设备的选择及材料要求74.1 施工机械设备74.2 材料要求7五、 主要施工方案及施工步骤85.1 真空堆载联合预压施工工艺85.1.1 注意事项95.2 技术措施105.2.1 施工准备105.2.2 加固区场地平整105.2.3 密封墙搅拌桩及塑料排水板施工105.2.5 埋设真空管网135.2.6 密封沟开挖及回填155.2.7 铺设土工布及密封膜165.2.8 真空泵安装18
3、5.2.9 加固区抽真空及停泵195.2.10 堆载预压19六、质量保证措施206.1 保证质量的控制措施206.2 关键工序质量保证措施21七、 安全生产保证措施22八、 特殊气候保护措施228.1 雨季施工措施228.2 防洪、防台、防雷的施工保护措施23九、 环境保护措施239.1 维护自然生态平衡的措施239.2 合理规划施工用地239.3 临时工程环境保护249.4 生活区环境保护措施249.5 施工中的环保措施249.6 竣工环境恢复措施249.7 防止大气、噪声、水污染的措施24十、 文明施工2510.1 施工现场材料管理2510.2 设置“七牌一图”及安全标牌2510.3 场内
4、标语、标志和室内外布置2510.4 管理形象2610.5 文明施工管理组织机构2610.6 文明施工管理制度2610.7 文明施工措施2610.8 特殊地区施工措施27附图一 插塑板+真空堆载联合预压平面布置图27附表二 施工进度计划(进度横道图)27新建广州南沙港铁路站前工程NSGZQ-6标 真空堆载联合预压施工方案一、 编制依据及编制范围1.1 编制依据(1)铁路工程岩土分类标准 (TB10077-2001)(2)铁路工程测量规范 (TB 10101-2009)(3)铁路工程卫星定位测量规范 (TB 10054-2010)(4)铁路路基土工合成材料应用设计规范 (TB10118-2006)
5、(5)铁路路基工程施工质量验收标准 (TB10417-2003)(6)客货共线铁路路基工程施工技术指南 (TZ202-2008)(7)铁路工程土工试验规程 (TB10102-2010)(8)铁路工程地基处理技术规程 (TB10106-2010) 1.2 编制范围新建南沙港铁路站前工程NSGZQ-6标段,所规定的插塑板+真空堆载联合预压施工内容所在区域。里程范围:1、 南沙港车站,里程:DK76+821.6DK79+383.870,插塑板+真空堆载联合预压(113区);2、 机务所折返路,里程:NBDK0+000.000NBDK1+200。二、 工程概况2.1 项目地理位置新建广州南沙港铁路站前
6、工程NSGZQ-6标段,位于广东省广州市南沙区,工点始于南沙区万顷沙镇五涌桥附近,止于南分区车场。具体地理位置详见“图2.1-1 项目地理位置图”图2.1-1 项目地理位置图 2.2 工程项目及工程数量真空堆载联合预压软基处理工程项目及工程数量祥见“表2.2-1 工程项目及工程数量表”。表2.2-1 工程项目及工程数量表里程范围软基处理类型平面布置尺寸平面布置数量(根)排水板设计数量(根)设计工程量(m)里程长度(m) 宽(平均值m)DK77+571.98DK77+741.88插塑板+真空堆载联合预压(6区)169.9145.9206152978466269353DK77+741.88DK77
7、+912.58插塑板+真空堆载联合预压(13区)170.7105.214976DK77+912.58DK78+138.28插塑板+真空堆载联合预压(7区)225.793.217510DK78+138.28DK78+310.28插塑板+真空堆载联合预压(8区)17285.512246DK78+310.28DK78+525.28插塑板+真空堆载联合预压(9区)21585.515288DK78+525.28DK78+650.78插塑板+真空堆载联合预压(10区)125.5141.614835DK78+650.78DK78+825.28插塑板+真空堆载联合预压(11区)174.561.69063DK7
8、8+191.88DK78+237.28插塑板+真空堆载联合预压(5区)45.4145.25586DK78+237.28DK78+371.48插塑板+真空堆载联合预压(1区)134.2145.216104DK78+371.48DK78+505.68插塑板+真空堆载联合预压(2区)134.2145.316226DK78+505.68DK78+639.88插塑板+真空堆载联合预压(3区)134.2145.316226DK78+639.88DK78+820.58插塑板+真空堆载联合预压(4区)180.789.713530DK78+086DK78+414.40插塑板+真空堆载联合预压(12区)328.4
9、48.813455NBDK0+188NBDK0+970插塑板+真空堆载联合预压78276.1497706319711839942.3 自然地理条件2.3.1 沿线地形地貌本项目所处地带地势平坦开阔,海拔高程低(高程为05m),地面坡降小。河道汊港纵横交错,鱼塘泽地呈网状分布。表面淤泥、淤泥质土层较厚。2.3.2 工程地质上部地层主要为淤泥、淤泥质粘土,厚3060m。其下为粉质粘土、粘土,厚515m。中部地层细砂、中粗砂层,厚030m。其下为圆砾土。2.3.3 水文地质(1)地表水沿线地表水发育,主要为河流水和水塘水。水塘、水产养殖区密布。主要接受大气降水和上游来水补给,通过下渗、蒸发和注入珠江
10、等途径进行排泄。(2)地下水沿线地下水主要为松散岩土层孔隙水和下伏基岩裂隙水。 松散岩土层孔隙水主要赋存于砂层及砾石土层中,其水量丰富,水力联系通畅,多具承压性,为场地主要含水层,地下水与地表水联系紧密。 基岩裂隙水主要赋存于泥质砂岩、粉砂岩、砂岩及花岗岩、花岗片麻岩强弱风化的裂隙中,强、弱风化基岩裂隙多以风化节理裂隙为主,多呈微张闭合状,且裂隙多被泥质填充,因此地下水在基岩中的赋存量较小,径流条件较差,透水性弱,其流通性及水量大小受裂隙发育程度影响,分布不均匀,但在岩浆岩侵入的接触带、断层破碎带及两种不同地层不整合接触带附近,水量较丰富。2.3.4 地震动参数根据国家地震局2001发布的1:
11、400万中国地震动参数区划图和广州南沙港铁路新建工程场地地震安全性评价(广东省工程防震研究院2015年1月)确定沿线场地基本烈度为VII度,地震动峰值加速度为0.1g;地震动峰值加速度为0.1g,地震动反应谱特征周期为0.400.60s。2.3.5 气侯条件所处低维亚热带地区,气候温和,空气湿润,热量丰富,雨量充沛,冬秋春季节多阴雨并有冷空气侵袭,偶有降雪,夏秋汛期多台风暴雨。(1)气温气温从北至南逐渐递增。多年年平均气温为 21.422.8,以7、8月最高。(2)降雨量本地区由于受海洋季风影响,多年平均年降雨量为16002100mm,49月为降雨集中期,其降雨量占全年的81%85%,79月为
12、台风暴雨期,年总雨量最大为22502850mm,最小为1000mm左右。(3)风速年平均风速为2.32.6m/s,风向一般是冬季盛行北风或东北风,夏季则以东南风和西南风为主,台风登陆地区,平均最大风速达2532m/s,冬季最大风速达1418m/s左右。2.4 工程建设条件2.4.1 交通运输情况交通以公路为主,水运为辅。(1)公路:公路是沿线地区最主要的运输方式,高速路网发达,道路基础设施条件良好。施工工点位于龙穴岛上,附近公路交通发达,袅洲大桥、南沙港快速路作为进岛道路。龙穴大道、海港大道平行与龙穴南水道特大桥平行,作为岛内进场道路。(2)水运:主要水运道路为珠江航运。因此,本工程当地料运输
13、可考虑航运方案,采用航运至码头,然后采用汽车运输至工点。码头及运输路线详见 “图2.4-1 航运及码头布置图”图2.4-1 航运及码头布置图2.4.2 建材分部情况(1)砂料:本段线路沿线工程用砂丰富,当地工程用砂来自北江、西江流域。据现场调查,黄沙指标能达到铁路的技术要求;砂卵石厂大部分设在北江、西江流域边,其产量和质量均可满足本工程施工的需要。因此本工程用砂考虑采用水运至砂石码头,然后采用汽车运至工地。详见下表。表2.4-2 本标段砂场分布一览表序号场名里程偏距供应起点供应终点1广州市鸿发沙石码头DK68+000左2 kmDK73+207.99DK79+3842广州市万顷沙民明沙石供应场D
14、K79+000右1 kmNBDK0+669NBDK6+189(2)石料:本段线路所经地区采石场分布较集中,多为个体经营开采。主要为花岗岩、石灰岩,砂岩,储量较为丰富,其产量、储量、质量均能满足本工程需要。施工调查中收集了多处石场,并落实质量、储量、场地及运输条件等情况,所选石场皆可为工程提供碎石、片石。详见下表。表2.4-3 本标段石场分布一览表序号场名里程偏距供应起点供应终点1广州市鸿发沙石码头DK68+000左2 kmDK73+207.99DK79+3842广州市万顷沙民明沙石供应场DK79+000右1 kmNBDK0+669NBDK6+189(3)土源情况:本标段以填方为主,土石方调配尽
15、量采用移挖做填,缺口填料从鹤山取土场调配,由于运距较远,运输方式采用公路水运公路的方式。2.4.3 水源、电源和燃料等可利用资源情况(1)施工用水:项目所在地区河流、湖泊众多,渠塘密布,水质较好,能满足工程施工和生活需要。沿线地下水埋深较浅,水质较好,对混凝土无侵蚀性;(2)施工用电:拟采用站场变电所自带变压器,考虑到施工用电的需求,软基处理时优先施工变电所处的软基工程。(3)施工燃料:本段线路沿线燃料供应比较充足,施工机械使用的燃料可就近购买。三、 施工组织3.1 人员配置表表3.1-1主要人员配置表序号职位姓名序号职位姓名1分部经理孔晶11分部测量负责人黄浩2分部总工胡勇建12质检员赵群3
16、分部副经理符之林13物资员管健4技术室主任王军14安全员祁路路5安质室主任余仁亮15技术员吴子仪6物机室主任王志明16技术员阮祺杰7成本室主任尚生华17技术员龚楗8协调室主任刘凯18技术员何磊9架子队负责人林志学19试验员雷炼武10试验室主任王涛20试验员陈锡贤3.2 主要机械设备栈桥表3.2-2主要施工机械设备序号设备名称规格型号数量1挖掘机待定22推土机待定23压路机待定24自卸汽车待定108真空泵待定503.3 施工平面图具体施工位置祥见附图一3.4 工期安排本标段插塑板+真空堆载联合预压工期为2016年10月25至2017年10月22日,总工期378天,施工顺序为:南沙港车站(含通货到
17、场)机务所,详见附表二施工进度计划(进度横道图)。四、 施工机械设备的选择及材料要求4.1 施工机械设备(1)抽真空设备射流真空泵、真空表、离心式水泵、真空管路、止回阀、截止阀、自动控制仪表和记录仪等。真空表量程为100kPa,精度不低于2.5级。(2)辅助设备与机具机动小翻斗车、手推车和铁锹等。4.2 材料要求(1)砂垫层砂料采用中粗砂,含泥量(粒径小于0.075mm的细颗粒)小于5,粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50%,粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量的50%,平整度要求为8cm。渗透系数不低于210-2cm/s,保证水平排水效果;(2)真空管采用PVC塑料管,直径7.6cm或5
18、cm,壁厚1.2mm;(3)无纺土工布渗透系数大于510-3cm/s,单位面积质量90g/m2;其他规格及性能应符合规范要求;(4)密封膜采用聚乙烯薄膜,其厚度、透气性能、拉伸强度、种类、规格应符合规范要求。其性能指标见表4.2-1: 表4.2-1 密封膜技术指标抗拉强度(MPa)伸长率(%)直角断强度(KN)厚度(mm)微孔(个)纵向横向断裂低温18.516.522020454.00.120.1410(2) 塑料排水板为工厂定型产品,由聚乙烯或聚丙烯芯板和滤膜组成,抗拉强度不得小于1KN/cm2,延伸率2%-10%,抗撕裂度应超过300N,透水性10-3mL/s,滤膜渗透系数不得小于4.21
19、0-4cm/s。五、 主要施工方案及施工步骤5.1 真空堆载联合预压施工工艺中空预压法包括排水系统、抽真空系统和密封系统三方面的施工工艺。在需要加固的软弱地基表面铺好砂垫层,打设塑料排水板、埋设滤水管,再在砂垫层上铺设不透气的塑料薄膜,利用钢丝橡胶软管将滤水管与真空泵连接,利用真空泵将密封膜下的空气抽出。真空预压法是排水固结法的一种,主要由排水系统和加压系统两部分组成。在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载,真空预压与上部堆载联合作用就形成了真空联合堆载预压法。真空预压应分区抽真空,每个单元格加固区宜在1500020000平米,各单元边界之间采用泥浆搅拌桩隔离,隔离墙墙厚0.9m,采用两排搅
20、拌桩咬接形成,桩长5m、桩径0.7m,桩间距0.5m、搭接长度0.2m。真空预压粗粒砂垫层厚0.8m,分二次铺设,(真空预压时铺设0.4m,真空预压完成后铺设0.4m和二层土工格栅)中间0.4m位置采用二布二膜进行密封,上下层为无纺土工布,两布之间设两层密封膜,分次逐层铺设。平整度要求为8cm。 表5.1-1塑料排水带+真空预压加固软土地基5.1.1 注意事项1)、地基加固施工前按设计图进行施工场地整平,塑料排水带深度按设计要求施工。2)、桥头路堤在准备上架桥机前,应采用轻型机车试压,以确保架桥施工的安全。3)、水塘地段应抽排水后清除淤泥后再填筑。4)、正式抽真空前进行试抽,以检验密封沟和密封
21、膜的密封性能,在加固区设置真空表测头,以检测膜下及土体内不同深度处的真空度;5)、滤水管管壁上每隔46cm钻一直径6-8的小孔制成花管,滤管外采用无纺土工布作为反滤布套,滤管套入土工布之前应内外清洗干净,避免泥沙混入管内,土工布应无破损,包扎严实;6)、滤管间距不大于6.5m,滤管埋入粗粒海砂垫层约60cm,表面用粗粒海砂找平,滤管之间采用三通或四通骨架胶管套接,并用铁丝绑扎牢固,铁丝接头应朝下,铺设过程中应高度重视,以保护封闭膜,滤管出膜处采用无缝镀锌钢管和接头连接,镀锌钢管伸出膜面30cm;7)、膜下真空度观察表埋设于具代表性的两滤管之间,按每800-1000平方米布置一点,真空细管的采气
22、端插入硬质空囊中固定,另一端从密封膜中引出和真空表连接;8)、一切就绪后清理场地,将塑料排水板头埋入砂面以下,将一切可能刺破真空膜的杂物清除;真空膜的杂物清除;真空密封膜采用两层聚乙烯薄膜,膜厚0.120.14mm,铺设时,封闭膜不宜拉得太紧,周边应预留足够的踩膜宽度。9)、安装真空泵,开始预压抽气。真空泵进水口和出膜口保持同一平面。10)、当真空度稳定在80kPa以上达90天左右,根据监测资料推断工后沉降:正线控制在20cm以内;同时固结度达到90,即可卸载;11)、真空预压效果监测满足设计要求后方可进行上部格栅铺设及路基填土。12)、真空预压应分区抽真空,每个区域面积宜不超过2万平方米,每
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