武冈至靖州（城步）高速公路
土建工程第三合同段
（K21+400～K32+300）
中国中铁
K21+421.215-K21+660段深挖路基专项施工方案
编 制：
审 核：
中铁五局（集团）有限公司
武靖高速公路第三合同段项目经理部
深挖路基专项施工方案
一、编制依据和原则
1.1编制依据
1.1.1国家、交通部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定；
1.1.2《湖南省武冈至靖州（城步）高速公路第三合同段两阶段施工图设计》。
1.1.3国家和交通部相关现行《技术规范》、《验收标准》等。
1.1.4《湖南省高速公路施工标准化管理指南》和武靖高速公路项目部的相关要求。
1.1.5现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况在及施工环境等调查资料。
1.1.6行业内通行的先进施工工艺和管理办法。
1.1.7项目部组织编制的实施性施工组织设计。
1.2编制原则
1.2.1以满足本标段工程施工需要为目的，根据本工程特点合理配置施工班组、机械设备、工程材料等资源。
1.2.2统筹安排，保证重点，科学合理地安排施工进度，组织连续均衡施工生产，做好工序衔接。
1.2.3突出应用新技术、新材料、新设备、新工艺，提高施工的机械化作业水平，积极应用先进的科技成果，确保实现工程质量管理目标。
1.2.4运用现代科学技术，采用先进可靠的安全保证措施，确保生产安全。
1.2.5严格执行现行的《规范》、《验标》和《施工技术手册》，运用现代科学技术优化施工组织方案、施工工艺和施工方法。积极推广增产节约，努力降低成本，提高经济效益。
1.2.6树立环保意识，严格按国家和合同关于环境保护的有关规定组织施工，保护好周围生态环境，做到文明施工。
二、工程概况
本合同段为湖南省武冈至靖州（城步）高速公路第3合同段，起于城步县茅坪镇梅西，路线总体呈东西走向，经莲荷、鸟塘，终点位于绥宁县关峡乡石江坪村。起讫里程为K21+400～K32+300，路段长度10.908公里。长链8.131m。
深路堑边坡（岩质路堑边坡高度大于30m，土质路堑边坡高度大于20m）共计13处；最大边坡高度为65.7m，长度合计2395.4m（单侧）。
本段深挖路基为K21+421.215-K21+660,最大边坡高度54.8米，分6级边坡防护。主要工程数量见后附表。
全线深挖路基表
序号
桩号
位置
坡长（米）
最大边坡高度（米）
1
K21+421.215~K21+660
左侧
238.8
54.8
2
K21+520~K21+805
右侧
285
56.4
3
K22+140.908~K22+339.676
右侧
198.8
39.4
4
K22+840~K22+923.529 .
右侧
83.5
39
5
ZK23+040~ZK23+160
左侧
120
40.4
6
ZK23+200~ZK23+278.068
左侧
78.1
38.3
7
YK25+786.571~YK25+899.684
右侧
113.1
37.8
8
K26+500~K26+880
左侧
380
55.9
9
K26+600~K26+820
右侧
220
65.7
10
K27+800~K27+880
左侧
80
37.6
11
K28+860~K29+173.068
右侧
313.1
31.8
12
K29+240~K29+365
右侧
125
37.3
13
K32+040~K32+200
右侧
160
50.3
三、施工计划
1、工期、质量、安全、环保、文明施工要求
1.1 工期要求
本路基段计划工期为2014年11月10日至2015年8月20日，共计280天。
1.2 质量要求
杜绝较大及以上工程质量责任事故；交工验收质量达国家、行业验收标准，符合设计文件和有关技术规范要求；单位工程一次验收合格率100%；实现创优目标，争创优质工程。
1.3 安全要求
杜绝较大及以上因工责任生产安全事故，杜绝一般及以上交通责任事故；杜绝较大及以上火灾事故；杜绝较大及以上特种设备责任事故；杜绝因工责任伤亡事故。
1.4 环保要求
杜绝环境污染事故，排放污染物达到国家及施工所在地政府主管部门规定的排放标准，项目环境保护做到三同时，实现公司节能减排目标要求。
1.5 文明要求
建设工地所有管理人员持证上岗，现场标识齐全、标志醒目，施工便道砂石化，驻地建设庭院化，拌合站及梁场工厂化，现场管理规范化。
2、人员、材料和设备准备
1） 人员配备
本标段路基由一个项目队负责管理，由1支专业路基施工队伍施工。施工队伍配置爆破班、机械运输班、机电班、综合班四个班组。
2）材料准备
⑴ 施工前应做好材料的采备和质量检测工作，并根据施工进度计划，制订材料供应计划，主要材料有：锚杆、钢筋、水泥、砂石料、片石、炸药等。
⑵ 进场材料需试验合格经监理工程师认可。
3）主要设备准备
机械设备应本着性能优良、数量配套合理、工效高的原则配备，使用前完成相应的检定工作，并根据施工进度计划安排，分阶段、分期组织进场，以满足施工需要。
主要机械设备配备表
序号
名称
规格型号
现状
数量（台）
备注
1
挖掘机
PC220
良好
4
2
振动压路机
22t
2
3
羊足碾
YCT25
1
4
推土机
TY220
2
5
平地机
PY200
1
6
潜孔钻机
D100
1
7
空压机
9m3
4
8
液压炮机
2
9
自卸汽车
15T
5
10
洒水车
5140GSSE
1
主要测量仪器配备表
序号
名 称
规格型号
现状
数量（台）
备 注
1
全站仪
良好
1
2
水准仪
良好
2
主要试验仪器配备表
序号
名 称
规格型号
现状
数量（台）
备注
1
万能材料试验机
WE-100、1000KN
良好
1
2
混凝土抗渗仪
HS400-6Mpa
良好
1
3
砂子标准筛
方孔
良好
1
4
石子标准筛
方孔
良好
1
5
振动筛
6611型
良好
1
6
电烘干箱
CS101-2、0-300度
良好
1
7
抗渗试模
185×175×150
良好
1
8
混凝土试模
100×100×100
良好
20
9
混凝土试模
150×150×150
良好
20
10
砂浆试模
70.7
良好
20
11
台秤
TGT-100
良好
1
12
案秤
AGT-10
良好
1
13
细筛
方孔
良好
1
14
坍落度筒
300
良好
2
15
架盘天平
HC.TP12A50
良好
1
深挖（高边坡）施工工序及工艺
（一）清 表
1、施工工艺
2、施工控制要点
（1）根据批准的施工图纸，首先放路基中、边线，并在距中桩必要的安全距离处设立能控制路基高程的控制桩，以便能随时能进行施工控制，其间距不大于50m，然后标明路基边线轮廓，报监理工程师复核。
（2）按照批准的坡脚线和坡口线作为清表的边线，人工配合机械将此范围内至少30cm厚的表土、农作物、杂草、垃圾、树根等全部清除，运至选定的弃土场。
（3）挖方段两侧挖临时排水沟，根据现场情况对路堑堑顶开挖临时截水沟并铺设塑料薄膜（能确定截水沟型式时，直接成型），将坡面雨水引出路堑外。
（4）清表后平整场地，人工配合机械按照设计和规范要求挖台阶，开挖从上往下一级一级开挖。
（二）路基土方开挖
1、施工工艺
2、施工控制要点
（1）按照批准的开挖边线机械开挖，人工将路堑坡顶修成圆形，使边坡自然融入周围地形。
（2）土方开挖必须自上而下进行，严禁采用爆破法施工或掏洞取土，严禁超挖或欠挖。
（3）土方开挖采用分层横向全断面开挖方式，每挖深3m或挖至边坡平台时，必须测量边线，并且人工配合机械修整边坡，确保坡面平整圆滑。
（4）边坡排水和防护工程按照开挖一级防护一级的原则进行。
（5）高挖方边坡顶部须设观测点，定时观测和巡视，以便及时掌握边坡的稳定情况，若发现边坡有滑坡及坍塌趋势，应立即停止施工，及时上报业主监理。
（三）路基石方开挖及运输
1、施工工艺（见下页图）
2、施工控制要点
（1）岩石路堑段应在靠近边坡处进行预爆破和采用光面爆破，以确保坡体稳定，坡面光滑美观，禁止采用大爆破。
（2）应该经过爆破试验确定炮孔的间距、行距、孔深、装药量等爆破参数，以达到最佳爆破效果。
（3）当石方开挖深度小于3米时，采用浅孔爆破，当石方开挖深度大于3米时，采用中深孔爆破。对于爆破开挖深度在10.0m以下岩体，主体爆破一次达到设计标高，边坡用浅眼爆破进行修整，达到设计要求。对于爆破开挖深度在10.0m以上岩体（第一台阶以下的边坡），以边坡平台之间的高度为爆破作业区域，采用预裂、光面松动爆破一次达到设计要求，局部未达到设计要求的边坡采用浅眼爆破进行修整，直至达到设计要求。为了控制爆破药量，爆破开挖深度在10.0m以上时，也可采用分层爆破，潜孔钻深孔爆破，先在路堑中心拉槽，然后向两侧进行。
（4）开挖应该自上而下分层进行，每挖3米须测量放线，机械和浅眼爆破进行修坡。
（5）爆破前应确定爆破的危险区，在危险区的边界设置明显的标志，注明爆破时间和警戒信号。在危险区的入口或附近道路应设置警戒线，并派人看守，严禁人员在爆破时进入危险区，确保人、畜、建筑物和其它公共设施的安全。
（6）石方路堑的路床顶面标高，应符合图纸要求，高出部分应辅以人工凿平，超挖部分用石渣填平分层压实。
（7）严格按爆破安全设计要求控制一次爆破规模和单段最大装药量，以确保爆破施工区域附近被保护对象如：居民住宅、高压输电线、通讯电缆和边坡等的安全。
（8）边坡排水和防护工程按照开挖一级防护一级的原则进行。排水和防护工程的砼、砂浆强度必须达到85%以上时，方可进行下一级边坡的石方爆破。
（9）高切方边坡顶部须设观测点，定时观测和巡视，以便及时掌握边坡的稳定情况，若发现边坡有滑坡及坍塌趋势，应立即停止施工，及时上报业主监理。
（四）防护工程
1、全长粘结锚杆格子梁设计参数与施工
（1）锚杆钢筋等级及钻孔直径：
锚杆钢筋采用28HRB400钢筋，锚杆长6～12m，下倾20°，钻孔直径为100mm。
（2）施工方法及工序如下：
A、开挖、修坡
首先逐层开挖边坡，每层开挖高度为锚杆上下排距大小，不得超挖，开挖一层后用人工及时修整。
B、钻孔
1、测量定位：坡面检查合格后，按设计要求测量放线测定孔位，孔位误差不得超过±2cm，锚孔偏斜度不应超过5%。
2、钻机就位：用地质罗盘仪或量角器定向，钻杆与水平夹角为20o，并确保钻机安放支架牢固稳定。
3、钻孔机具：采用空压机供风，潜孔钻无水干钻成孔，禁用水冲成孔；使用钻头直径不得小于设计孔径。
4、钻孔深度，为确保锚孔深度，钻孔深度大于设计深度0.5m以上。
5、特殊情况处治：钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其他意外事故；如遇地层松散、破碎时，则采用套管跟进钻孔技术；如遇塌孔、缩孔现象，立即停钻，及时进行灌浆固壁处理（灌浆压力0.1~0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进，以使钻孔完整；若遇锚孔中有承压水流出，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
6、锚孔清理：使用高压空气（风压0.2~0.4MPa）将孔内岩粉及积水全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体德粘结强度。
7、锚孔检验：锚孔成孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。
8、钻孔记录：钻进过程中要对锚杆孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及其他特殊情况作好现场施工记录。
C、设置钢筋
成孔后，应及时将钢筋和注浆管绑扎在一起送入孔中。
D、注浆
锚杆采用一次性注浆，即孔底返浆法进行注浆。水泥砂浆强度不得低于30MPa，配合比为1:1（重量比），水灰比为0.4。注浆压力不小于0.5MPa，当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂。为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂。为保证锚杆与周围土体紧密结合，在孔口处设置止浆塞并旋紧。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
E、开挖格子梁基础，制作钢筋骨架。
F、安装格子梁浇注模板，浇注格子梁。
2、 预应力锚索格子梁设计参数与施工
（1）预应力（压力分散型）锚索采用4 束φ15.24mm 标准抗拉强度为1860MPa 的高强度、低松弛的无粘结预应力钢绞线编制。锚索长23m～30m，下倾20°，锚索锚固段长10m，分两个长度相同的锚固单元，锚索设计张拉力400KN，锁定拉力为440KN。锚索钻孔直径φ130mm，锚具用M15-4型，锚垫板尺寸25cm×25cm×2cm。锚索格子梁截面尺寸0.4×0.4m，采用C25 砼浇注。每片锚索横梁长为6m，施工时横梁间设置伸缩缝。
（2）施工方法及工序如下：
A、开挖、修坡
首先逐层开挖边坡，每层开挖高度为锚索上下排距大小，不得超挖，开挖一层后用人工及时修整。
B、成孔
坡面修整好后按设计要求成孔，包括注浆前的清孔工作。
C、设置预应力锚索
成孔后，应及时将制作完成的锚索送入孔中
D、注浆
1）注浆材料采用普通硅酸盐水泥。
2）钻孔完成后必须用高压空气将孔中岩粉及积水全部清除孔外。
3）水泥砂浆强度不得低于30MPa，配合比为1：1（重量比），水灰比为0.4。
4）为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂。
为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。注浆完毕后待砂浆凝固收缩后，孔口应进行补浆。
5）一般地层，采用一次注浆，即锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力0.6～0.8MPa，砂浆必须饱满密实，注浆完毕待砂浆凝固收缩后，空口应进行补浆。
6）当遇地层岩体较差（岩体节理、裂隙发育、破碎，构造破碎带）或软弱岩层、地下水发育的边坡，为提高地层锚固力，宜采用二次劈裂注浆。即第一次注浆材料和注浆压力与一般地层相同，第二次注浆为高压劈裂注浆，待第一次注浆4～5 小时后，即采用M40 纯水泥砂浆对锚固段进行劈裂注浆，注浆压力不小于1.5～2.0MPa。
E、开挖格子梁基础，制作钢筋骨架。
F、浇注格子梁。
G、张拉锁定后封锚。
1）锚斜托台座的承压面应平整，并与锚索的轴线垂直。
2）当锚索格子梁和浆体达到设计强度的80％后方可进行张拉。
3）张拉作业前必须对张拉机具和仪器进行标定、调校。
4）锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片满足。
5）为了使钢绞线受力均匀，在锚索正式张拉前，取10～20％的设计张拉荷载，对锚索张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。
6）压力分散型预应力锚索由于单元自由段的钢绞线长度不同，因此，对锚索进行整体张拉前需先补偿张拉单元的差异荷载。即先补偿张拉最长的一组（2根）钢绞线的差异荷载，然后将两组（4根）钢绞线的同步张拉至0.3倍锚索设计荷载作为起始荷载。
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