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1、隧道软基处理施工方案1编制依据本方案根据“兰州到乌鲁木齐第二双线铁路LXS-3标段隧道施工图”兰乌二线甘青施路-05图纸客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160 号客运专线铁路路基工程施工技术指南TZ212-2005客运专线铁路隧道工程施工技术指南 TZ214-2005客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号2、工程概况本标段共有 9座隧道，其中洞口段和个别洞身埋深较浅地段穿过第四系 风积砂质黄土，黄土具有湿陷性，隧道基础需进行水泥土挤密桩、三七灰土 换填、水泥挤密桩加三七灰土换填法进行软基加固处理。具体处理里程和方 法见附表一表。3、总体施工方案为减
2、少施工时震动对隧道支护和围岩的影响，水泥挤密桩施工采用40 型 电动洛阳铲成孔，再用夯实机配梨形锤进行灰土夯实回填；三七灰土换填层 洞内采用小型内燃夯实机，洞外采用蛙式电动夯实机进行分层分段夯实，保 证基地处理质量和隧道围岩和支护的稳定。4、工艺试验4.1. 测定土体最佳含水量取需加固处理地段的土样通过轻型击实试验确定土体的最佳含水率，以 便在施工时对土体含水量进行调整。4.2成孔实验确定采用40型电动洛阳铲进行灰土挤密桩成孔，尤其是在洞内成孔时， 在保证震动对隧道安全影响较小的情况下，并保证成孔较好时，每次冲击铲 头所需冲程。4.3夯填试验 确定在保证震动对隧道安全影响较小并保证夯填质量的情
3、况下，每次灰 土的填入厚度和冲锤的冲程。4.4.换填土压实试验 根据所采用的机械类型确定，在保证压实质量的情况下每次填筑厚度和 压实遍数。5、水泥挤密桩施工5.1 工艺流程5.2. 施工方法5.2.1 洞外施工 在洞外施工时将需要处理的地段地表进行清理，地面标高高于桩顶 1020cm或2/3个夯实锤头长度，将地面整平压实以方便机械移动为准。试验人员取现场土样进行含水量测定，保证含水量为最佳含水量，以保 证土体的挤密质量和施工速度。当含水量小于最佳含水量时在土体处理深度 范围内用风钻钻孔孔径2040cm，间距50cm左右。计算出本段达到最佳含水 量所需补水量，并计算出每个孔需注入水量。用钢花管向
4、孔内注入设计需水 量。为保证水能均匀渗透入土体内，补水工作需在挤密桩施工前4 6 天完成。当土体含水量比最佳含水量大时，将地表清理好后进行自然风干处理。 当含水量明显大于最佳含水量时，可采取在加固范围四周施做降水井，井底 深度大于桩基处理深度，进行井点降水处理。或先成孔在孔内先填入干石灰 待石灰将多余水分吸收后再重新成孔。有技术人员在现场侧放出孔位并用白灰做标记，根据测放出的孔位将电 动洛阳铲钻架固定牢固，铲头对准孔位。在开孔时采用较小冲程 20cm 左右， 并在铲头停止晃动处于静止状态时再进行冲击。开孔阶段每次冲击放绳不应 过长，长度以铲头冲击后顶部不出现歪斜现象为宜。在成孔深度大于铲头深
5、度后再加大冲程钻进施工。钻孔到设计深度后应去土样与设计进行对比，如不符合设计应及时通知 有关部门，不得擅自进行回填夯实。成孔后将夯实机定位在孔口，对孔底进行夯实。然后根据实验取得的每 层填料厚度、夯击次数、冲程进行夯实施工，夯实一层填筑一层直至孔顶。水泥灰土在搅拌站集中拌制，用有封闭料斗的车运至现场。在现场堆放 时应在下部铺垫不吸水、不透水的塑料布或钢板，上部覆盖塑料布，防止填 料含水量发生变化。冬季施工时应采取保温措施防止填料发生冻结。填料应 根据现场需要量随用随拌，不得较长时间在现场存放。施工时应从两侧向中间进行，成孔并核对地质资料合格后立即进行夯填 施工。相邻孔位应间隔 12 孔施工，以
6、免将已成孔挤压变形或塌孔。施工完成后对桩体和桩间土体进行检测，合格后进行地表处理和填出施 工。如检测达不到设计要求，应经设计确认进行补充加固处理。在洞外施工时可在需处理范围内一次施工完成全部桩基，然后进行下部 工序施工。5.2.2洞内施工本标段所有需进行基底加固的洞内部分开挖方式全部为 CRD 法。在 CRD 法开挖地段，在仰拱施工完成前中隔壁和临时仰拱暂不拆除。下台阶开挖到边墙拱架底脚标高，底面整平作为水泥挤密桩的作业平台。如下图在挤密桩施工时加强监控量测工作，根据量测数值的变化，确定是否在 下台阶底面增设临时仰拱以保证施工安全。需设臵临时仰拱时两侧应设臵纵 向工字钢，临时仰拱支撑于纵向工字
7、钢上，以方便临时仰拱钢架的位臵可以 根据挤密桩位臵进行调整。挤密桩施工顺序从中心向两侧进行，施工工艺同洞外施工。在震动造成 的位移变形较大时，成孔作业与回填夯实作业不得同时进行。仰拱部分在挤 密桩施工完成后再进行开挖。开挖后立即进行仰拱初支的施工，尽快完成封 闭。6. 三七灰土换填6.1 工艺流程6.2. 施工方法三七灰土换填有位于洞外部分和洞内部分，根据其所处地段的不同施工 方法也有所不同，洞内根据不同的开挖和临时支护方法不同工艺也有所不同6.2.1. 洞外施工洞口处进行三七灰土换填时，基坑每次开挖长度根据现场施工能力进行 保证当天开挖当天换填完成，防止下雨时基坑内积水浸泡基础。机械开挖时
8、应预留 2030cm 的土体进行人工处理。基坑开挖完成后对基地进行整平，用 夯实机进行夯实。基坑边坡较松散时应进行喷射混凝土防护，保证边坡的稳 定。然后根据工艺试验确定的施工机械和灰土的分层厚度和夯实遍数进行填 筑夯实。填料填筑时有技术人员在现场做出厚度标记，场地狭小时人工将填料摊 平，表面整平，保证厚度一致。夯实时从两侧向中间进行，先用较快的速度进行第一遍夯实，将填料表 面基本压平，然后再用较慢的速度进行夯实。夯实宽度搭接不小于20cm。纵 向搭接处根据分层数预留搭接台阶，台阶宽度不小于50cm。夯实过程中人工 配合对表面凹凸不平处进行修整。填料由搅拌站集中拌制，封闭运输到施工现场。填料应随
9、用随拌，禁止 在现场长时间存放。填料在现场存放时必须下垫和上盖不透水布，防止水分蒸发。6.2.2.洞内施工 隧道采用 CRD 法开挖时I25 工字钢纵向连接成整体，下台阶开挖到边墙拱架底脚处，中隔壁底脚用一端支撑在已浇筑完成的仰拱填充面上。如下图中隔壁125工字钢EH:OAE! H I V A VC t A E I 4 A VA o I o A : H D H e : HQ H ; 0 o I a:仰拱开挖段h.下台阶开挖长度为6m10m,有挤密桩的先将挤密桩施工完成。然后开挖 仰拱和换填层基坑，每次开挖长度为2m3m。基坑侧壁采用素喷或网喷混凝 土防护,根据围岩情况确定喷射混凝土厚度不应小于
10、 10cm。根据监控量测资料确定下台阶和仰拱部分是否需要安装临时水平支撑。 水平支撑采用直径不小于 200mm 的钢管制作,两端焊接 2cm 厚的钢板。两侧 安装纵向槽钢,钢管支撑于纵向槽钢上。水平支撑距仰拱底高度应满足换填 夯实机械的作业空间。夯实作业采用小型内燃动力夯实机,从中间向两侧进行施工,其他工艺 同洞外。采用三台阶七步法开挖地段在开挖仰拱及换填基坑时应安装临时水平支 撑,水平支撑于 CRD 法时相同。水平支撑安装完成后再进行开挖施工。7.质量保证措施7.1 建立质量管控体系7.1.1 质量管理机构框图7.1.2. 建立质量奖罚制度 对现场管理不严不到位造成质量事故的管理人员进行批评
11、和经济处罚。 对不听从指挥野蛮施工的班组如造成质量事故必须进行严厉的经济处罚，对 拒不改正的劳务队伍立即进行清退处理。7.1.3. 建立质量改进制度按照 PDCA 质量控制程序建立质量控制改进制度。对现场存在的问题及时 上报并进行分析，不断对施工工艺进行改进，保证质量不断得到提升，以优 质高效的完成该工程。7.2.材料保证7.2.1. 水泥挤密桩 土料：可采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4 的粉土，不得含有有 机杂质或用耕植土； 土料应过筛，其颗粒不应大于15mm。水泥：必须使用设计要求的级别和类型的水泥，使用前必须经试验检测 合格。混合料：混合料必须有搅拌站根据实验室提供的配合比集中拌制，
12、由封 闭运料车运输到现场。现场存放的混合料必须下垫上盖不透水材料，防止混合料水分蒸发。冬季施工时应进行保温运输和存放，防止发生冻结。灰土挤密桩工程质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主 控 项 冃1桩长mm500测桩管长度或垂球测孔深2地基承载力设计要求按规范方法3桩体及桩间土干密度设计要求现场取样检查4桩径mm-20用钢尺量5孔内填料压实度压实系数0.97轻型击实试验般 项 目1土料有机质含量%5试验室焙烧法2桩位偏差满堂布桩W 0.4d条基布桩W0.25d用钢尺量3垂直度%1.5用经纬仪测桩管4桩径mm-20用钢尺量7.2.2.三七灰土石灰：使用前应充分消解，过筛颗粒粒
13、径不大于 5mm。土：土料使用前应晾干、粉碎过筛无较大颗粒，不得含有砂和有机物混合料：混合料必须有搅拌站根据实验室提供的配合比集中拌制，由封 闭运料车运输到现场。现场存放的混合料必须下垫上盖不透水材料，防止混 合料水分蒸发。冬季施工时应进行保温运输和存放，防止发生冻结。7.3. 工艺保证7.3.1 挤密桩施工前必须严格测定土体的含水量，保证在土体最佳含水量时进行挤密 桩施工。钻孔时注意观察孔壁稳定情况，如出现缩孔或塌孔现象时应将孔壁损坏 范围填实重新冲击成孔。夯填施工时严格按照工艺试验确定的参数进行施工 并加强夯实度的检查，出现异常时及时调整夯实参数。夯填过程中出现缩孔 或塌孔时应将变形部分清
14、除后再进行夯实。塌、缩孔较严重时应回填重新钻 孔。夯实施工时如夯实震动影响已成孔的孔壁稳定时应加大孔位间隔或钻孔 于夯实分别施工。夯填施工时机械操作人员和技术员应详细记录每层填料的夯实次数，严 格控制锤头的冲程。填料时严格控制填料厚度，厚度超出要求时应进行清除 后再夯实，严禁采用增加锤击次数的方法处理。钻孔和夯实次序严格按照方案要求进行，洞外从变到中，洞内从中到边， 以保证桩间土体的挤密质量。地表预留土体必须高于桩顶标高2030cm或一个夯击锤头的高度，保证 桩顶部的夯实质量。7.3.2. 灰土换填 换填层基地必须平整夯压密实。填筑施工时必须分层，分层厚度严格按 照工艺试验的厚度铺设。同一层填
15、料应在路基宽度内一次填完，不得分次填 筑。填筑纵向应预留搭接台阶，台阶宽度不小于lm。压实时纵向施工从两侧 向中间进行，每条纵向压实带应搭接不小于20cm,压实遍数严格按照试验参 数进行。施工时人工配合进行表面平整,并将土内杂质和未消解的石灰清除。施 工时应进行防雨和防止暴晒措施,冬季填筑时防止发生冻结。8. 安全保证措施1) .所有用电设备必须按照三相五线制安装连接，电气设备必须有专业人 员安装,严禁非专业人员操作。2) .在冲击钻孔和夯填施工时,所有人员严禁靠近冲头,需要观察孔内情 况时必须停机并将冲头固定。3) .成孔后夯填前将孔口用钢板覆盖或在孔口周围安装栏杆,尤其夜间施 工时必须在孔口设臵照明灯和警示标志。4) .在电动洛阳铲和冲击夯实机施工时,操作人员必须在机器旁
