某边坡锚杆框架梁高边坡施工方案
锚杆框架梁高边坡施工方案
1. 编制依据
1.1四川省雅安经石棉至 建路基工程两阶段施工图设计文件《第四篇 路基、路面及排水》
1.2《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
1.3《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)
1.4 《四川省雅安经 土建路基工程施工招标文件》技术规范
2. 工程概况
2.1工程概述
2.1.1 工程地形地质条件
本合同段为北京至昆明高 泸沽项目石棉至泸沽段第17合同段,全长
4.7Km。本项目区属亚热带季风气候为基带的山地气候,兼有高原气候的特点。石棉全年平均降水量778.3mm,降水量集中在6~9月,占全年降水量的75%,雨量集中易造成洪涝灾害。区域内地下水类型主要为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。本区地貌属于构造剥蚀成因,本区桥梁段坡体多为强风化花岗岩出露,花岗岩属硬质岩,存在卸荷裂缝较发育带,有崩塌堆积层。其余段地表覆盖层较厚,为块石土或漂石土。
2.1.2 设计内容
某边坡锚杆框架梁高边坡施工方案
YK136+160~YK136+260 框架锚杆(索)框架植草,边坡设计为:距离线右盖 梁向下 2 m 及向右 2 m 范围内为预留盖梁施工空间,以该位臵为第一级边坡台阶, 然后向上每 10 m 高差设一平台, 平台宽 2 m, 其中第一二级台阶间坡比为 1: 0.5, 其余台阶间坡比为 1: 0.75, 最高处有 5 级台阶开挖支护。 0.5 坡比与 1: 1: 0.75 坡比的框架皆为 4 m×3 m, 仅纵梁长度有所变化。 本设计采用框架节点锚杆支护, 锚杆长 7 m(12 m) 。 YK136+920~YK137+040 路堑墙及框架锚杆植草,亦为每 10 m 高差设臵一 台阶,平台宽 2 m,台间坡比为 1:0.75,框架为 4 m×3 m,节点锚杆长 12 m。 2.2 主要工程数量 高边坡防护主要工程项目包括普通节点锚杆与框架格梁。 各工程项目工程数量见下表: YK136+160~YK136+260 普通节点锚杆框架植草 普通节点锚杆Ø8mm 锚筋总 7.4m 长 Ø18 锚杆(根) 锚杆总量 (Kg) M30 砂 浆(m3) Ø50 钻孔 (m) Ø16mm 钢筋总重 (Kg) Ø6.5mm 钢 筋总重(Kg) 重(Kg)
300
4413
13.35
2160 框架格梁
798
213
118
C20 现 R235 钢筋 (Kg) HRB335 钢 浇砼 筋(Kg) (m )3
植草绿化面C20 预制砼支撑 挖基(m3) 墩(m3) 带钩筋(Kg) 预埋 Ø8mm
积(m2)
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15750. 3255.8 5 YK136+920~YK137+040 普通节点锚杆框架植草 普通节点锚杆Ø8mm 锚筋总 12m 长 Ø32 锚 杆(根) 锚杆总 量(Kg) M30 砂 浆(m3) Ø90 钻孔 (m) Ø16mm 钢筋总重 (Kg) Ø6.5mm 钢 筋总重(Kg) 重(Kg)
176.6
118.19
47
90
2676
234
18318
17.9
2808 框架格梁
999
147
HRB335 R235 钢筋(Kg) 钢筋 (Kg)
C20 现 C20 预制砼支撑 浇砼 (m )3
植草绿化面预埋 Ø8mm 带钩筋(Kg) 挖基(m )3
积(m2)
墩(m3)
3157
15528
185
124
59
112
2190
2.3 工期要求 YK136+160~YK136+260 框架锚杆(索)框架植草: 2008 年 08 月 01 日至 2008 年 1
1 月 30 日。 YK136+920~YK137+040 路堑墙及框架锚杆植草:2008 年 07 月 01 日至 2008 年 11 月 30 日。 3. 设计概况
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3.1 《第四篇 路基、路面及排水》 说明
3.1.1 边坡平台排水:路堑平台设臵边坡平台排水沟,坡面设臵骨架护坡时,平台排水沟可直接开口与骨架流水槽相接。
3.1.2 对边坡加固工程的施工(框架锚杆)坡面必须分段跳槽由上至下开挖,坡面开挖一级即施工坡面加固工程,完毕后方可进行下部边坡的开挖及加固防护的工程施工。岩质边坡的开挖须采用光面爆破技术并辅以人工进行,以避免边坡松动而坡坏岩层的整体和稳定性。
3.1.3 路基防护工程不论开挖工程量和开挖深度大小,均应自上而下进行分层开挖,不得乱挖超挖,并随挖随防护,防止边坡因长期暴露而坍塌,邻近坡2~3m范围内必须采用光面爆破施工技术。
3.2 其它图纸相关说明
3.2.1 YK136+170~YK136+250右侧边坡设计图(二) (S4-10-1(2/2))
本图框架梁形式为4×3 m,框架梁为现浇C20砼,每10~15 m设一道伸缩缝,宽2 cm,以沥青麻絮填塞。框架梁延伸至路堑开挖边界及边坡平台,延伸长度大于2 m时,边坡线外增设锚杆。
说明:上为原设计,根据变更设计,坡为分1:0.5与1:0.75两种,故框架梁形式就应分别为4×3 m与4×2.8 m。
3.2.2 YK136+900~YK137+040右侧边坡设计图(二) (S4-10-2(2/2))
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本图框架梁形式为 4×2.8 m,框架梁为现浇 C20 砼,每 10~15 m 设一道伸 缩缝,宽 2 cm,以沥青麻絮填塞。框架梁延伸至路堑开挖边界及边坡平台,延伸 长度大于 2 m 时,边坡线外增设锚杆。
4. 施工准备 4.1 机械配备 机械设备表 规格 机械名称 型号 额定功率(kw)或 容量(m3)或吨位 (t) 11kw 112Kw 12 空压机 VY-12/7 m /min3
进场时间
数量
预计离场时间
锚杆钻机
MG-50
2008.10
2
2008.11
2008.08
2
2008.11
便携式注浆 QB152 型 泵 钢筋切割机 钢筋弯曲机 电焊机 CQ40 型 ZGW-40 BX1-400 2.2KW 3KW 2008.09 2008.09 2008.09 1 1 2 2008.11 2008.11 2008.11 2008.08 1 2008.11
4.2 人员配备
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承担本标段边坡施工的队伍为路基队与高边坡队两个队伍。 施工人员配备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工种 钻孔工 注浆工 钢筋工 模板工 电焊工 司机 测量工 安全员 技术员 材料员 合计 4.3 施工组织机构 路基队及高边坡队施工同属项目部直属桥梁队管理, 各队安全员归项目部安 质部管理, 技术员归项目部工程部及现场质检工程师管理,其它人员与项目部及 桥梁队对口部室互动。 数量 12 5 8 6 4 6 2 4 1 1 49 高边坡队 队别 数量 8 4 8 8 4 3 1 4 1 1 42 路基队 队别 合计 20 9 16 14 8 9 3 8 2 2 91
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4.4材料准备
对材料堆场等进行规划与修葺,然后对工程所需各种材料组织进场并报送进行检验。
4.5技术准备
认真审核图纸及设计说明,进行现场测放并做好施工技术及安全交底,试验室确定施工配合比并对进场材料进行检验。
5. 边坡开挖施工工艺
5.1 主要施工方法
根据现场地形可采取两种开挖方案:
5.1.1平缓地形施工
K136+940~K137+300挖方地段沿线纵向相对地形较平缓,可采用挖掘机配自卸汽车从高至低一层一层往下开挖,每层开挖深度控制在3-4m为最佳。沿路线方向开便道,便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶,同时因地制宜考虑错车处。
5.1.2 陡峭地形施工
若开挖地段沿线方向相对地形太陡,便道无法成型,则利用挖机开挖。本合同段YK136+180~+250段地形陡峭则采用挖机开挖,因临河边滩涂,直接用挖机抛甩碴料至边坡底,再在坡底用出碴车将碴料运走。
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5.2 石方开挖 路堑石方开挖采用松动控制爆破和光面爆破相结合的方案进行施工: 半填半 挖路段先挖浅地段, 再挖深地段; 风化层和松软岩部位, 先用大马力推土机松动, 对于无法松动的部分, 实施松动爆破;风化层和松软岩地段的边坡用人工配合挖 掘机清刷,岩石地段用预留光爆层实施光面爆破;石方装车用挖掘机或装载机, 运输用载重自卸汽车。 5.2.1 松动爆破施工方法 为确保边坡的稳定,不产生超挖和欠挖,边坡采用光面爆破,节理裂隙较发 育地段及某些特殊地段采用预裂爆坡,不得使用大爆破施工。爆破施工前,进行 爆破设计,报监理工程师批准后再实施。施工方法如下: 5.2.1.1 爆破设计 采取梯段(台阶)爆破,其炮孔布臵见下图:
顶部自由面
a台阶(梯段)自由面
堵塞
H
W
W
中间装药
h1
δ
堵塞 底部装药
⑴ 炮孔参数
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a. 炮孔倾角δ一般为90°~60°,使用的炸药为硝铵炸药。 b. 台阶(梯段)高度
H≥(0.060~0.064)〃d 或 d≤(15.6~16.7)〃H
式中:d为炮孔直径(mm),H单位为m。
c. 爆破断面内的最大抵抗线(以下简称最大抵抗线)
Wmax≤(0.032~0.034)〃d,且Wmax≤(0.50~0.58)〃H
d. 实际最小抵抗线
当H≤5m时,W=Wmax-0.05〃H
当H>5m时,W=Wmax-0.1-0.03〃H
e. 炮孔底部超钻
h1=(0.2~0.3)〃Wmax
f. 堵塞长度
h0=(0.7~1.0)〃W
g. 炮孔间距
a=(1.0~1.25)〃W
⑵ 药量计算
每个炮孔装药量计算公式为:Q=q〃a〃W〃H
式中q为单位耗药量(kg/m3)。
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⑶ 起爆网路设计 采用塑料导爆管非电起爆网路,网路具体模式依爆区地形、爆破方量、炮孔布臵以及对爆破作业要求的不同需要具体设计。 5.2.1.2 施工操作
⑴.平整钻机作业场地 为使钻机就位,除了修便道外,还需平整钻机的作业场地,作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为准。
⑵. 布孔与钻孔
首先按设计的孔距、排距布孔。对台阶面边沿的孔,要特别注意最小抵抗线不要过小,以防最小抵抗线方向出现飞石。
钻孔时要根据设计要求,确保孔位、方向、倾斜角和孔深。
⑶. 装药与堵塞 装药之前,测量孔深,对过浅或过深的炮孔,要调整装药量。往孔中装药时,要定量定位,要防止卡孔。
回填堵塞的材料选取一定湿度的粘土,为防止卡孔,要分多次回填,边回填边用木炮棍捣实,还要注意保护好孔中的导爆管。
⑷. 网路联接
采用双雷管双导爆管网路。起爆雷管待网络联结检查合格、撤出人员后联结。 ⑸. 爆破安全警戒与检查
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放炮之前,人员及机械撤离到安全区,设臵安全警戒哨。爆破之后,应先检查处理。
5.2.2光面爆破施工方法
为获得良好的光面效果,宜采用低密度,低爆索,高体积威力炸药,以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间,使爆破作用呈准静态状态。
5.2.2.1 光面爆破参数的确定
参照国内外岩石光面爆破施工经验,光面炮孔参数确定如下:
① 最小抵抗线W
W=(7.0~20)D孔=0.63~1.8米
本工程中取W=1.5米,式中:D孔——为炮孔直径。
② 炮孔间距
a=(0.6~0.8)W=(0.6~0.8)*1.5=0.9~1.2m
本工程取a=1.1m。
③ 光面炮孔装药量
Q=(0.12~2.1)〃L,L为光爆深度,装药量要在现场试验
④ 单孔装药量
用线装药密度QX表示
QX=q*a*w=0.6*1.5*1.1=0.99kg/m
式中q——松动爆破单位炸药消耗量,取0.6kg/m3。
5.2.2.2 光面爆破装药结构 (不耦合系数采用3.0)
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① 药包制作:为保证在光面爆破时,不使药包冲击破碎炮孔壁,有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心,将药卷捆绑于竹杆上,各药卷间用导爆索相连,药包一端绑上起爆雷管即成。操作时将药包臵于孔内,上部填塞好。 ② 堵塞:良好的堵塞是保持高压爆炸气体所必须的堵塞长度,取炮孔直径的12~20倍,现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。
5.2.2.3 预裂爆破参数
炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m,装药密集系数取为3.5,装药量
Q=2.75[σ]r=2.75[1200]*45=500g/m 式中:[σ]——岩石极限挖压强度,取1200kg/cm2;
r——炮眼半径45mm。
装药结构与光面爆破相同,但预裂缝一定要比主爆区超长4.5~9m,比主爆孔提前75~150ms起爆,硬岩取小值,松软岩石取大值。
5.2.2.4 爆破块度控制
因石方爆破后必须作为填方材料,爆破块度要求控制在30cm以内,为了达到良好的块度要求,可采取如下措施:
a.根据实地岩性情况,不断优化炮孔参数;
b.采取压碴挤压爆破:在施爆岩体前面依次留下2~4m厚前次爆破的岩碴,这样有利于阻止施爆岩体前移和岩体充分破碎。
c.采用孔内微差爆破技术,可加强孔底爆破作用,改善爆破效果,并且减震效果好。
d.工作面开阔地带,可采用格式布孔,对角微差起爆,这种起爆方式,岩石抛掷距离比排间微差减少30%左右,大块率可下降到0.9%以下,并可大幅度地降低地震效应。
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5.2.2.5 爆破安全
a. 爆破震动
根据《爆破安全规程》规定:对于一般砖房,非抗震的大型砖砌块建筑物,震速V≤2~30m/s,建筑物距爆破不小于50米,以此计算:
V=K()α
式中:Q——最大装药量,kg;
R——距爆源中心距离,m;
K——与介质特性有关系数,取为180;
α——与地形,地质等有关系数,取1.8
经推算得Q=69kg。可见,对于50米外的一般建筑物,当某段起爆药量达69kg时,不会产生震动破坏。且爆源位于地势高处,待保护建筑物位于山脚,实际的爆破震动要比计算允许值低得多。因而,本工程爆破震动不是主要危害。 b. 爆破飞石
爆破场地位于山坡上,极易产生爆破飞石,对于飞石距离的计算公式,我国常用经验公式:
R=20K〃N2w=20*1.5*0.752*2.4=40.5 m
式中:K——安全系数与地形,风向有关,取1.5;
N——爆破作用指数,松动爆破,n=0.75;
W——抵抗线,W=2.4米
可见,爆破飞石在一般地段在控制范围内。但在某些要求高的路段还未到要求,还必须采取如下措施:
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①采用“V”型工作面;②预留隔墙和“留靴”等方式。 c. 高压线下石方爆破,采用茅柴覆盖;
d. 山坡下部(河道上方)做好挡墙,阻挡滚石落入河道;
e. 施爆过程,切实根据具体情况调整药量和布孔参数,保证良好的堵塞质量,结合微差及压碴爆破保证岩石产生松动破碎,而非抛掷爆破。 f. 设臵专职安全员,防止闲杂人员进入爆破区。
5.2.3 爆破后的装运
石方爆破后,用挖掘机进行装车,自卸车运输至填筑地点。石方路堑的路床顶面标高要符合设计要求,高出的部分用人工辅以小爆破予以整平,超挖部分按监理工程师批准的材料进行回填并碾压密实稳定。
5.2.4 路堑石方开挖施工措施
5.2.4.1 施工前,将爆破器材的存放地点、数量、警卫、收发、安全措施及施工方案编制报告,并在爆破器进入工地28天前报监理工程师审批,同时将运入路线和时间报有关部门批准。
5.2.4.2 爆破作业人员必须经指定的部门培训,考试合格后持证上岗。
5.2.4.3 在确定的爆破危险区边界设臵明显的标志,建立警戒线、警戒信号,在危险区入口或附近道路设臵标志并派专人看守,防止人、畜、公路设施等受到危害和损失。
5.2.4.4 对靠近构筑物处的石方爆破要采取松动爆破,同时采取安全防护措施。采用炮被对炮眼进行覆盖防护,炮被用废旧的轮胎剪成条状,编织后用铁丝
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绑扎。炮被覆盖的方法是:在起爆山体的炮眼表面覆盖炮被,每块炮被四角用粗铁丝拽拉固定在稳定的物体上,防止飞石。 5.2.4.5 爆破检查:爆破之后,暂不要解除警戒,要到现场查看,发现哑炮应及时处理。 5.2.4.6 对比较松软的岩石采用推土机、挖掘机松动开挖,对比较坚硬的岩石采用钻爆法施工。
5.2.4.7 为减小爆破对边坡的振动破坏,控制爆破大块率,路堑石方爆破主要采用硝铵炸药及乳化防水炸药,非电毫秒雷管进行毫秒微差爆破,同时适当调小炮孔孔距。爆破后大石块用手持风钻钻眼、爆破改小,装碴采用挖掘机挖装、自卸车运输至填方地段。
5.2.4.8 路堑边坡力求平顺光滑,无明显的局部凹凸差,边坡突出的个别欠挖部分,人工浅孔爆破凿除清理。边坡上出现的坑洼凹槽人工清除松动岩石,将基座凿平一定宽度的基座面后砌筑嵌补,要做到嵌体稳定、表面平顺、周边封严。
5.2.4.9 路基底面用手持风钻钻眼,浅孔爆破开挖、清理至设计标高,对个别凹凸不平处用级配碎石填平。路堑侧沟用小炮爆破开挖成型。
5.2.4.10 在施工中加强对边坡坡度的检测,随着开挖进度及时修整边坡,以免因边坡坡度控制不严而造成路基断面的偏差。
石方爆破施工工艺见附1。
5.3 基本开挖要求
某边坡锚杆框架梁高边坡施工方案
5.3.1 无论采用哪种施工方案,每层挖掘机挖至接近边坡位臵时,采用挖掘机粗略修整,然后由人工精修,保证边坡美观。施工时应准确控制边坡坡率。开挖时,在坡口桩处插花杆或其它明显标志,保证机手在操作时不侵线,要求机手在修边坡时,留0.3m人工修整,每降低一层用人工及时挂线、修整。每降低两层,测量人员要重新恢复中桩、边桩,发现有误及时调整。
5.3.2在边坡开挖过程中,当挖至某一层标高后,应及时进行锚杆施工,以避免在边坡开挖过程中坡体发生滑移变形,同时也可避免搭架施工,确保施工安全。路基土石方开挖与锚杆施工要相互协调配合,严禁在整段边坡成形后才进行锚杆施工。在开挖至接近设计边坡线2m范围内应采用松动爆破或光面爆破,严禁采用大爆破。
5.3.3 高边坡施工经过雨季时,若来不及防护则要对已开挖的边坡用塑料膜进行覆盖,防止边坡冲刷。
5.3.4 在开挖高边坡的同时,要做好坡面防护与排水,采取的主要措施为:
5.3.4.1 施工时要求严格控制爆破工程,不得松动设计坡面。
5.3.4.2 对风化岩层,坡面采用锚杆框架梁植草防护。
5.3.4.3 对于开挖时出露的岩溶(溶洞或岩穴),若是干溶洞(岩穴)采用浆砌片石封闭,若是有水溶洞(岩穴)则采用干砌片石充填。
5.3.4.4 采取相应排水措施,设臵边坡平台截水沟排除地表水,边坡坡体设臵一定数量浅层泄水孔排除基岩裂隙水。