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1、管道工程施工方案与技术措施 一、输水管道工程概述 1、输水线路布置 输水线全长18.127km,设计流量0.726m/s,采用DN900的球墨铸铁管(DIP),泵站加压输水。输水线路沿原保沧干渠北干线二级加压段输水线路布置,同时考虑施工对既有管线的影响,新增输水线路距离既有管道不小于 10m 进行布置。输水管道布置详见施工图纸。2、输水管道设计要求(1)管材压力 本工程输水管道工作压力为 0.8Mpa,设计压力为 1.3MPa。(2)管道结构设计 管道埋深 根据工程区域最大冻土深度,一般条件下,设计管道管顶最小覆土深度一般均不小于 1.5m。本段输水管线部分位于蓄滞洪区内,其管顶最小覆土深度不
2、小于2.5m。穿越工程如穿越铁路、公路及沟渠、河道段,根据穿越工程的具体情况和行业规程、规范确定具体埋深。球墨铸铁管道结构计算及选择 本工程主要管材为球墨铸铁管(DIP)。覆土厚度不大于 3.5m 时选用 K9 级 DIP管,大于 3.5m 但不大于 6.0m 时选用 K10 级 DIP 管。管道抗滑稳定设计 对转弯段水平转角或纵向转角大于等于 11.25的,设置 C20 混凝土支墩。钢管壁厚设计 用于本工程有直埋地段、定向钻段及顶管内穿钢管均采用涂塑钢管,DN700钢管壁厚为 10mm。管道抗浮设计 DN900 管道覆土厚度在不小于 0.7m 的情况下能满足抗浮稳定要求。(3)管道接口 球墨
3、铸铁管一般地段采用单胶圈承插接口(T 型),穿越河道段采用内自锚式接口。给水涂塑钢管采用焊接接口。主管材与阀门相接处采用法兰接口,并设置可传力伸缩接头。不同材质管材之间连接采用法兰管件连接,螺栓采用不锈钢螺栓。(4)管道防腐 球墨铸铁防腐 本期工程球墨铸铁管金属锌喷涂的厚度不小于 200g/,金属锌的含锌量至少为 99.95%。球墨铸铁管内防腐层材料为水泥砂浆,其防腐层在出厂时已经做好,无需再次防腐处理。涂塑钢管防腐 涂塑钢管选用螺旋焊管,材质 Q345C。内防腐采用涂热熔结环氧树脂粉末,外防腐采用外热涂聚乙烯(简称内 EP 外 PE),不同管径内涂层厚度及外涂层厚度严格遵守给水涂塑复合钢管C
4、J/T120-2016 中 6.2 表 5 的规定,且外涂层采用加强级,焊缝接口内、外需做防腐处理,且内防腐材料符合国家饮用水标准要求,基管表面处理及后期性能检验也需满足本标准要求。涂塑钢管管道对接时,环向焊缝的检验应符合给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)5.3.17 规定。本工程涂塑钢管管道无损探伤采用超声波探伤方法,无损检测取样数量采用 100%进行检测,焊缝质量检测要求参考焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定GB/T11345-2013。(5)管沟开挖及回填 管沟施工开挖 除穿越铁路、高速、国道、省道等专项设计及穿河拉管段外,管道采用明挖式施工。管槽开挖宽度为
5、管道外径+每侧 400mm 工作宽度,设计边坡根据地质情况确定。防止施工过程中边坡塌陷,注意施工排水,确保敷管干场作业。基槽机械开挖至距设计底高程,改为人工开挖,超挖 200mm,回填中粗砂,管底填中粗砂,形成 120 度砂弧圆心角。对卵石基础与细砂基础的交接处或松散的粉砂、细砂段,采用局部挖除、基底面夯实,并换填 300mm 厚砂砾石的基础处理措施,以减轻不均匀沉降。一般耕地管线段,开挖的表层腐殖土单独堆放,用于表层回填,恢复耕作。河道部位开挖有明显差异的土层时,按层开挖、单独堆放,以备按原土层次序分层回填,减轻对河床扰动程度,避免洪水局部段冲刷深度发生过大变化。管道基础处理及管侧回填 a.
6、管道基础处理 管沿线管道均超挖 200mm,并换填 200mm 中粗砂。对卵石基础与细砂基础的交接处或松散的粉砂、细砂段,采用局部挖除、基底面夯实,并换填 300mm 厚的砂砾石的基础处理措施,以减轻不均匀沉降。换基填筑的压实度应不低于 90%或相对密度不小于 0.75。b.管槽回填 管底以下填 200mm 中粗砂并形成 120中粗砂弧基础,管道两侧人工填土,管线附近镇墩混凝土强度达到设计强度的 70%后,方可进行管道外沟槽回填。管线在耕地范围内,为满足复耕要求,管道表层 0.5m 耕植土不压实,管顶 0.5m以下管道两侧,压实度为 95%;管顶以上 50cm 压实度为 852%,其余部位压实
7、度不低于 90%。上部有交通道路时,应按路基填筑要求压实,压实度按重型击实试验的 95%压实度压实。在设计地面以下 1m 处,沿管顶铺设平行警示带,每隔 2m 铺设垂直警示带。槽底至管顶以上 50cm 范围内,不得含有机物、冻土以及大于 50mm 的砖、石等硬块。工作坑部位及管道与土弧基础结合部位用砂石填筑密实。管道两侧和管顶以上 50cm 范围内的回填材料,应由沟槽两侧对称运入槽内,不得直接扔在管道上;回填其它部位时,应均匀运入槽内,不得集中推入。管道两侧和管顶以上 50cm 范围内,应采用轻型设备薄层夯(压)实,管道两侧填土应对称均匀上升,高差不得大于 30cm。(6)地表水厂以上管道附属
8、设施 管道的附属设施包括检修阀门井、排气井、排泥井、调流阀井、流量计井等。沿线各种阀井均采用钢筋混凝土结构,混凝土等级均为 C25W4F150。二、管道工程施工程序 施工准备测量放样警示带清表土沟槽机械开挖沟槽人工开挖管底粗砂垫层管线铺设清理管道接口井室土建管件安装管身回填(人工回填)压水试验管沟回填(机械回填)管道冲洗消毒附属设施(公里桩、拐点桩等)工程验收。管道施工断面图如下:三、清表土(一)基本要求 本标段管道段清表土主要用耕作土回填。在开挖范围内,将耕作土采用推土机剥离,耕作土层厚 50cm,采用山推 D60型推土机,沿开挖轴线垂直方向进行集土,将耕作土集中堆放,堆放位置位于开挖范围以
9、外,以便管道及构筑物完工后将耕作土复耕。为防止和减少耕作土的流失,在土堆周围采用编织袋装土进行拦挡。为提高机械生产效率,推土机开挖时,采用槽形推土法,即推土机接连沿着同一路线连续推土若干次,使地面形成一条浅槽,再在浅槽中进行推土,以减少漏土损失,可提高推土量 10%30%。(二)进度安排及资源投入 耕作土层厚 50cm,平均运距 40m,按推土机工作效率为 800m3/d 计算,根据施工进度安排,耕作土清理时间为:月日至月日,共30d,需完成表土清理 66200m3,平均每天需完成耕作土开挖 2207m3,这样平均每天投入 D60 型推土机 4 台。分两个作业时,每个作业面布置 2 台推土机,
10、每台推土机由 1 名技术人员负责指挥,并配合 2 名普工协助作业。(三)清表土施工工艺流程 施工测量确定施工顺序清表土深度控制分层清表土人工修整。清表土是在已测量好的作业面上进行,清表土 50cm 厚,分二次完成。清表土全部存于管线附近的临时用地范围内,用推土机将表土推送到指定位置,分段集成土堆。在清表土过程中,配合少量人工修整。清表土深度由测量人员按设计图纸测放出控制标志线,标在钉好的木桩上。(三)清表土的主要技术措施 1、安全管理及防护技术措施 清表土主要是机械作业,因此在施工过程中必须由专人指挥,机械操作手必须持证上岗,严禁酒后驾车。无论是指挥人员,还是清表土人员严禁在推土机、挖掘机机身
11、后作业,尤其是上坡推土时更加注意。在清表土过程中由项目部专职安全员进行经常性检查,发现安全隐患及时整改。清表土已经完成的地段,严禁再进行其它的机械作业,以防破坏。施工机械一切服从指挥,人员尽量远离施工机械,如有必要,先通知操作人员,待回应后方可接近。2、现场消防保卫管理措施 对现场重点部位(如油库等)配备责任心强、技术熟练的人员操作和管理,建立健全岗位责任制和交接班制度,认真做好交接班记录。施工现场执行“谁主管、谁负责”的原则,工地项目经理对施工现场管理工作全面负责,一切与建设工程施工活动有关的单位和个人,必须服从管理。参加施工的所有人员,入场前都要进行“四防”教育和考试。施工现场的消防器材统
12、一由保卫人员检查、维修,保证灭火器材完好有效,不准他人擅自乱移、乱用。3、施工现场场容管理措施 施工现场的周围作出明显标志,设置标语牌,以突出我企业的企业精神。施工区域、办公区和生活区分开设置,对施工现场内进行绿化布置,使现场和生活区整洁、文明、有序。加强施工现场的排水工作,对路面、土坝周围有积水的地段采用水泵排出。进入施工现场所有人员必须佩戴安全帽,非施工人员不准进入施工现场。施工现场采用洒水车控制施工过程中的扬尘。4、环境保护措施 针对工程所处的位置的特点,结合 ISO14001 管理手册、程序文件规定,成立以项目经理为首的,由生产、技术、物资、机械等部门组成的环保工作领导小组,建立施工现
13、场自我保证体系,做到责任落实到人。对现场产生的噪音、扬尘等污染采取有效措施进行控制。5、清表土质量控制要点 采用推土机清表土时,对清表土深度控制较难,因此,由施工技术人员负责,每台机械跟随 1 人指挥,普工 23 人跟随挖掘机配合清表土,并由测量人员随时进行位置和深度的测量,并观察表土深度,如清表土不足时,可指挥机械继续清,确保表土能够全部回收利用。四、管道土方开挖 土方开挖包括机械土方开挖和人工土方开挖,机械土方开挖采用反铲挖掘机进行,人工开挖沟槽底部 2030cm 层的土方。(一)施工程序 施工准备现场清理测量放样土方机械开挖土方人工开挖弃土处理工程验收。(二)沟槽开挖 1、沟槽开挖前先对
14、地下公用设施进行踏勘,制定保护或移位的措施,并通知管理等有关方面。2、在沟槽开挖前先对地质情况进行详细调查,确定施工方案及应急措施,制定周密计划,确保工程安全、优质、高效进行。3、针对不同的地质情况放出开挖边线,在管材到位的情况下,经管理同意准备开挖。4、沟槽的开挖进度以管道安装进度为准,提前管道安装进度半个工作日即可,不可晾坑时间过长。根据管材供应的实际情况,确定每天开挖长度,保证在当天施工管前方不超过 10m。5、沟槽开挖断面 管线沟槽开挖前按GB5026897中的有关施工测量的规定进行管线测量放线,设置控制桩点及水准桩点。施工放线需经监理工程师验定。桩点位置便于管线各区段施工时对管线及标
15、高的引测和控制。在每段工程开始之前设立标桩,以便在施工前和以后控制管道的轴线和标高。整个工程的沟槽标高按图纸或按监理工程师审定的标高施工。6、沟槽开挖范围的确定(1)开挖深度计算 依据施工图纸的按标准施工断面,一般室外管道开挖深度不小于为自然地面下 2.1m(表土厚度 0.5m+管顶以上覆土 0.5m+管径 0.9m+管底垫层厚 0.2m),与管道交叉相碰时可局部降低或抬高,但埋深不得小于 2.1m。(2)沟顶开挖顶宽计算 依据设计图纸,开挖管槽底宽为 1.7m,管沟开挖一般段临时边坡粘性土1:0.751:1.0,无粘性土地段按 1:1,这样放坡后,管沟开挖上口开挖最小宽度B=1.7+2.1*
16、2=5.9m。7、沟槽土堆放范围的确定(1)堆土安全距离及高度 根据长输管道线路工程施工及验收规范SYJ4001-90、土方与爆破工程施工及验收规范及建筑施工土石方工程安全技术规范规定:在挖方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时,应与挖方边缘保持一定距离,以保证边坡和直立壁的稳定。当土质良好时,堆土或材料应距挖方边缘 0.8m 以外,高度不宜超过1.5m。本工程为便于土方回填及减少投资,将开挖的土方堆放于管沟的左侧(或布管的另一侧)。超过回填的开挖土,运到业主或监理工程师指定的弃土场。(2)堆土底宽 依据开挖断面,管沟每延长米最小开挖量为:V=(1.7+5.9)2.12=7.98m3。这样每每
17、米需要在沟边堆土约 8m3,堆土高度按 1.5m 计算,开挖后的土方属于软土,松土堆土稳定边坡为 1:1,这样经过计算,堆土底宽为 5m,堆土顶宽为 2 米。(3)堆土侧占地边线确定 为防止开挖的土方占用已种植的土地,并且为施工机械(土方回填时采用推土机推土机)提供作业范围,因此,确定堆土外边缘距离征地边线应预留至少 3m。8、堆管区宽度的确定 堆管区宽度为堆管安全距离 0.8m(距离坑边)和布管占用宽度之和,布管时,根据施工需要,布管的管线应首尾错开,型式如下图,以便于沟上修口,单根管线长 12m,布管与管沟轴线夹角取 15 度,则布管所占用宽度为 3.11m,这样堆管区的总占用宽度为 3.
18、91m。堆管区占用位置及宽度示意图 9、吊管区及施工道路宽度的确定 在堆管区的同侧布置临时施工道路,主要用由运输钢管线、砂石料、混凝土等,以及推土机、挖掘机、吊车的施工作业,临时道路占地在考虑满足作业车辆施工的前提下,还需要考虑错车的需要,因此选择了 4m 施工道路。为减少临时占地,在临时运输道路的外侧不再征用预留地。10、管线临时占地宽度的确定 管线临时占地宽度为:开挖区宽度 5.9m+堆土区宽度 11m+堆管区宽度 3.91m+临时道路宽度 4m,总计为 24.81 米。见下图 11、开挖方式 机械挖土或雨季开挖沟槽底留至少 200mm 厚的土层暂不挖去,待施工管基时用人工清理至设计标高。
19、挖方放置在管沟的一侧征地范围内,不能损坏或阻碍任何私人的或公共的通道及永久性工程设施,严格按有关规定及业主要求执行,在沟槽开挖期间,必须严格保护沟槽两侧永久性工程设施的稳固,如发现问题,立即停止施工并及时通知项目监理。凡业主已提前指出的与管道交叉的各种地下管线,施工开挖时必须严格保护,并按业主及项目监理的要求开挖。本标段以砂壤土、粘土、耕作土开挖为主,由于管道段土方开挖较深,开挖底宽 1.7m,上口宽度 5.9m 左右,开挖顺序由本标段进口和出口方向同时开挖,即由本标段终点和起点同时开挖,开挖深度约 2.1m,因此,除第一层清表土采用推土机进行开挖以外,其余层采用反铲挖掘机一次性开挖到管底高程
20、(粗砂垫层位置)。距离设计开挖深度预留 20cm 作为人工开挖层,人工开挖层在垫层开始施工前完成,在开挖时,配合机械运土至沟槽顶部。(三)施工进度及资源投入 管道土方开挖分为机械开挖和人工开挖两部分,其中机械开挖时间月日至月日,人工开挖时间月日至月日。机械土方开挖 196960m3,计划施工时间:年月日至年月日,日历工期为d,日平均施工强度为 6565m3/d,按最高峰时间段配置人力及设备,两个作业面,挖掘机工作效率 1000m3/台班,每天按12 个小时作业时间计算,投入 6 台 1m3 挖掘机开挖土方,这个每个作业面配挖掘机 3 台。人工土方开挖 6850m3,计划施工时间:年月日至年月日
21、,日历工期为d,日平均施工强度为 228m3/d,依据施工定额,每 100m3 土方开挖需要工长 1.6 个工时、初级工 80.3 个工时,经计算需投入工长 1 人、初级工(普工)15 人,因两个作业面作业,每个作业面投入工长1 人,普工 8 人。(四)沟槽内排水 雨季或有地下水情况的沟槽施工。除在特殊情况下经监理工程师同意,否则不允放积水,有降、排水措施,可采用明沟集水井排水或人工降低地下水位。不得使用正在施工的管线降水。明沟排水坡降不至冲刷沟底土壤。员有流砂的土层时宜采用人工降低地下水位的方法。全部降、打消设施保持施工过程的正常运行,直至回填土超过地下水位高度且不致使空管浮起的高度时,才能
22、停止和拆除降、排水设施,雨季施工在沟槽顶部两侧分设挡水堤或截水沟,以防止地面水流入沟槽。沟槽的排水方法和排水位置需在永久性工程标高和宽度的范围内建造排水设施,并向监理工程师提交详细的方案,并得到监理工程师的批准。(五)土方削坡 1、施工程序 表面清理削坡开挖开挖土料的堆存、处理和利用人工削坡清渣边坡检查、处理与验收特殊问题处理。2、测量放线 测量放样控制边坡开口线、坡度尺与水平尺联合检验校核的方式控制反铲削坡精度、机械操作手的熟练技术技能控制边坡的平整度。根据据施工程序,在测量人员放出设计开口线后,现场施工人员立即在开口线上打桩、拉线,然后反铲挖掘机就位开挖;在临近设计边坡时,现场施工人员采用
23、水平尺和自制的坡度尺跟踪检验并校核坡比,测量队定期检查边坡是否符合设计要求;开挖边坡的平整度则靠操作手的技术技能控制。土方开挖采用机械与人工相结合的方法施工,削坡机械采用反铲与装载机开挖,自卸汽车运输至指定弃渣场。3、削坡开挖 首先进行测量定位,根据设计图开挖范围、深度、坡度及分层情况。对边坡开口线的控制,由测量人员现场放样、现场施工人员和质检人员跟踪打桩,然后现场施工人员根据交样单挂线立杆,控制开口线;削坡开挖必须符合设计图纸、文件的要求。对监理人确认其基础不能满足设计图纸所规定开挖要求的部位,严格按监理人的指示进行。反铲挖掘机削坡过程控制,首先要控制其行走方向,履带板要与边坡面平行,这样有
24、利于操作手的视觉感官,其可以依据履带板行走来控制相邻部位的坡度一致,避免或减少频繁的检验校核工作。在局部坡面较长或地质条件较差的部位,主要采用反铲分层接力的方法开挖,挖掘次序从上到下,根据坡面长度不同用 1 台反铲在作业面上同时挖土,边挖土边将土向上传递,并装入装载机。坝身表层不合格土、杂物等必须清除,削坡开挖、清除的弃土、杂物等运至指定弃渣场堆放,堆高不超过 2m。开挖时严格控制开挖深度,预留 20cm 的保护层,该层只能由人工开挖以保护坝身原状土不受拢动,以便控制边坡,避免起挖和欠挖。实际开挖轮廓线必须符合设计文件所示或监理人现场指定的开口线、水平尺寸和高程的要求。开挖最终轮廓线均不得欠挖
25、。开挖过程中随时注意土层的变化,挖掘机距边坡保持一定安全距离,确定每次的挖装深度,避免出现异常情况,保证设备安全。所有削坡开挖均为旱地开挖,开挖前挖好截水、排水设施,并对开挖施工中的地下水和施工用水排除。(六)土方开挖技术措施 1、质量技术措施 严格按合同指定的技术规范及监理人的指令施工,加强施工过程的控制工作。开挖前,根据监理人提供的基准点采用全站仪进行测量放样,布设严密的施工测量网络,在施工过程中做好现场的开挖线、坡脚线放样,在现场做好样桩标记。开挖削坡过程中随时进行检测,测量员加强对高程的测控,减少超挖或欠挖。在人工削坡时,加密布控网格,现场做好标识,便于施工人员施工。及时进行现场检查工
26、作,若发现不合格的地方随时进行纠正,直至满足质量要求。2、安全技术措施(1)土方开挖前,会同监理人对开挖原地形进行复核勘测,并按施工图纸所示的工程建筑物开挖尺寸进行开挖剖面测量放样成果检查。将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。(2)在开挖区周围,按施工布置要求进行排水沟槽和防洪保护设施的质量检查。防止冲刷基坑边坡造成塌方。(3)大型施工机械周围严禁非施工生产人员进入,车辆倒车时设专人指挥。(4)配备足够的洒水设备,对运输道路进行经常性洒水,防止因视线不佳而发生安全事故。(5)在施工作业周围采用围栏防护,防止施工人员和机械坠入坑内。(6)开挖区和弃土区设有醒目标志,指示车辆行走方向。夜
27、间施工必须有足够的照明条件。(7)管沟槽的位置定位控制桩、标准水平控制桩及开槽的灰线尺寸,必须经检验合格,并办完预检手续。(8)夜间施工时,设有足够的照明设施,在危险地段应设置明显标志,并合理安排开挖顺序,防止错挖和超挖。(9)选择土方机械,应根据施工区域的地形与作业条件、土质类别和厚度、总工程量和工期综合考虑,以能发挥机械的效率来确定。(10)施工区域运行的路线布置,应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。(11)挖土施工前必须先熟悉图纸,并对具体班组和挖土机械人员进行详细的技术安全交底并做好技术安全交底记录。(12)按基坑围护图纸要求,沿基坑开挖面放好开挖边线,临
28、基坑围护线放坡,放坡系数 1:0.751:2.0,基坑两侧工作面宽 80cm。五、管沟土方回填(一)管沟土方回填概述 管沟土方回填包括机械回填、人工回填和耕作土回填三部分。各部分设计要求指标如下图所示。(二)土方回填主要施工工序 工序包括:碾压试验土料运输清理填筑面洒水刨毛铺料平料压实或夯实质量检查等作业工序。(三)土方回填现场试验 1、概述 根据工程填筑的需要,在工地需进行材料试验与现场工艺试验,自建现场材料试验室,配备足够的人员和设备。在收到开工通知后,提交一份现场试验室的设置和材料试验计划,报送监理人审批。对工程使用的材料(如土料、砂石料以及工程指定的其它材料等)进行取样试验,并将材料试
29、验报告报送监理人。工程开工前按施工组织设计的要求进行现场土方填筑的工艺试验,试验前将现场工艺试验的工艺设计和试验计划报送监理人审批。通过现场工艺试验选定的工艺流程、施工方法、施工参数和质量控制标准等,试验结束后,编制现场工艺试验报告,报送监理人审批,并经监理人批准后才能用于施工。(2)执行规范和标准 碾压式土石坝填筑施工技术规范DL/T5129-2001;堤防工程施工规范SL260-2014。(3)材料试验 试验项目及标准 本工程的材料试验主要是土料填筑的碾压试验。在土方填筑前,由规定的料场及料源取有代表性的填筑料,在试验室内进行试验,确定最大干密度、最优含水量、最终级配曲线的上、下包络线等技
30、术指标。试验方法按土工试验规程SD128-87 规定执行。试验项目包括:土料颗料分析试验、土料比重试验、土料天然含水量试验、土料的液塑限联合试验、土料的天然稠度试验、粘击实试验。击实试验 击实试验是为确定各种填料的密度与含水率的关系,从而确定粘土的最大干密度与最优含水率。击实试验分重型各轻型两种,粒径5mm 的粘土料用轻型击实试验,粒径20mm 的土料用重型击实试验。A、干法制备 取一定量的代表性风十土样(20kg、50kg),放在橡皮板上用木碾碾散,轻型击实试验过 5mm 筛,将筛下土样拌均匀,并测定土样的风干含水率,根据土的塑限预估最优含水率,按依次相差约 2%的含水率制备一组(试样5 个
31、)试样,其中有两个含水率大于塑限,2 个含水率小于塑限,1 个含水率接近塑限,将一定量的土样铺于不吸水的盛土盘内,按预定含水率用喷水设备往土样均匀喷洒所需加水量,拌匀装入塑料袋内备用。其静置时间24h。B、湿法制备 取有代表性的风干土样碾散,及时测定风干土含水量,按要求过筛,将筛下土样拌均匀,按加水量公式,对所要求达到析含水量进行加水。C、安装击实筒 将击实仪放在坚实的地面上,击实筒内壁和底板涂一层润滑油,连接好击实筒与底板,安装好护筒。D、击实 从制备好的一份试样中称取一定量土料,分三层或五层倒入愚味实筒内并将土面整平,分层击实,对于 3 层击实,每层 25 击;对于 5 层重型击实法,每层
32、 56击。击实完后,超出击实筒顶的试样高度6mm。E、称量计算 用修土刀沿护筒内壁削挖后,扭动并取下护筒,测超高。沿击实筒顶细心修平试样,拆除底板。擦净筒外壁,称量计算。用推土器从击实筒内推出试样,从试样中取出 2 个一定量的土料,平等测定含水量。(4)现场生产性工艺试验 概述 土方填筑工程开工前,根据监理人的指示,在选定的料场开采区开挖填料,进行与实际施工条件相仿的以下各项现场生产性试验,并根据所获得的试验成果确定填筑施工参数,将试验成果报告报送监理人。根据土质情况,选择有代表性的土料进行土方填筑碾压试验,在料场进行。土料的开采和碾压要求 A、填筑土料的开采前先进行开采方式、开采机械和开采效
33、果试验。B、填筑土料的碾压试验包括铺土方式、铺土厚度、压实方法、压实遍数、含水量的适宜范围、压实土的干密度、渗透系数、压缩系数和抗剪强度等试验。C、土料碾压试验完成后,检查压实土层之间以及土层本身的结构状况。如发现疏松土层、结合不良或发生剪切破坏等情况,及时分析原因,提出改善措施。碾压试验 A、试验目的 核实填筑料设计填筑标准的合理性;确定达到设计填筑标准的压实方法;研究填筑工艺,确定施工参数。B、压实机械的选择 根据以往的施工经验,本工程土方回填碾压拟采用 74kW 推土机碾压,夯实的机械采用手扶式蛙式打夯机,在试验中可以随时配置,以改变压实机械的施工参数。C、施工参数和试验方法 施工参数:
34、本工程的土方填筑施工参数主要包括松铺厚度、碾压方式、碾压遍数、行车速度、土料含水量、洒水量等。试验方法:在试验室中,每次只变动一种参数,固定其它参数,通过试验求出该参数的适宜值,同样变动另一个参数,固定其它参数,通过试验求得第二个参数的适宜值,依此类推各项参数选定后,用选定的参数再在现场进行复核试验。D、试验参与人员及碾压试验履行程序 施工单位参与人员:主要包括现场试验员、质检员、技术负责人、施工员等。管理单位参与人员:邀请现场监理工程师监视现场施工碾压试验。E、碾压试验场地布置 在地势平坦、地面密实。有足够的错车转向宽度的地方做为压实试验场。压实试验场布置成 606m 的条带形,然后将此条形
35、带分为 3 段,每段长 15m,测量各段的含水量,其误差不超过 1%。再将每段等分 4 块,每段各规定的碾实遍数。F、现场描述 现场描述主要包括以下几方面内容:记录使用的运输设备,卸料方式及铺料方式;对粘性土应观察:车辙深度、有无粘碾、弹簧土、干松土、表面龟裂及压实有无剪切破坏现象;粘性土应检查上、下压实土层结合情况;记录粘土碾压前后的实际土层厚度。G、取样方法 粘土采用环刀法取样,具体操作方法如下:本试验所用的主要仪器设备为:环刀:500cm2、铝盒:200cm2、天平:称量500g、电热烘干箱:温控 105110。根据试验要求用环刀取试样,先在环刀内壁涂一层薄凡士林,刃口下放在土料上,将环
36、刀垂直下压,并用切土刀沿环刀侧切削土,边压边削,直至土样高出环刀,用切土刀整平两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量,再用铝盒从余土中取代表试样测定含水率。本试验应进行两次平行测定。两次测定的差值0.03g/cm3,取两次值的平均值,每组取样 1015 个。成果整理:绘制不同铺土厚度时的干密度与碾压遍数关系曲线,绘制不同铺土厚度、不同碾压遍数的干密度与含水量关系曲线;最优含水量情况下的干密度、压实度、孔隙率的频率分配曲线与累计频率曲线。试验完成后,对试验资料系统整理分析,绘制成果图表,编写试验报告。H、总结试验成果 根据以上成果,编写试验报告,报送监理人审批,报告描述以下主要内容:设计标准
37、的合理性;压实参数的确定;填筑干密度控制范围;上、下层的结合情况及处理措施。3、回填材料 土方回填主要利用开挖土料,采用推土机进行推土,将合格的土料直接运至回填作业面上。为保持土料正常的填筑含水量,日降雨量大于 0.5mm 时,停止填筑。雨后复工处理要彻底,首先人工排除表层局部积水,并视未压实表土含水量情况,分别采用翻松、晾晒或清除处理。严禁在有积水、泥泞和运输车辆走过的填筑面上填土。管槽的回填材料必须采用中粗砂、开挖利用方,按照回填要求回填至管顶以上 500mm,500mm 以上按设计要求进行回填。其余地段的回填材料:管区采用素土回填,采用原来的或外运的开挖材料回填,不含有树根、有机物、垃圾
38、、粒径大于 35 的石块、冻土块,和其他有有毒物质,不满足要求的土料进行调整。非管区采用原槽开挖的土料,但也不含有树根、有机物、垃圾、粒径大于 35mm 的石块、冻土块,和其他有有毒物质。(四)场地清理 场地清理主要是指清除回填区域内的植被和表土,先平整,再压实,然后回填。若基底有积水,必须抽干水,清除淤泥和腐植土、压实基底后方可回填。回填前将原地面陡坡降缓,使坡度不陡于 1:5,如横坡陡于 1:5 时,可挖成台阶,台阶宽度不小于 1m,每级台阶高度不大于 30cm。(五)回填程序 沟槽的土方回填分以下两个阶段:第一阶段:回填深度从管沟底或垫层开始达管顶,称为各管区回填。如监理工程师要求,管线
39、接口留出来。回填必须用指定的材料回填,分层夯实每层不超过 200mm。夯实要在管线两侧同时进行,严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟内推填,以免引起管道轴线位移和接口变形。管顶 500mm 以内的填土,并不得使用重锤或机械夯实。一段管线铺设完成后,要尽快回填,每回填 100 延米后需进行现场夯实度试验。第二阶段:一阶段管线区回填验收合格之后,密实度试验留下的孔洞要填满夯实,其干密度要至少达到设计标准,管区以上部分的回填,分层夯实,厚度不超过 200mm。沟槽回填土要稍高于原地面,略有缓坡以作为自然沉实在之用。在完工结束至保修期内保持回填部位的良好状态,对需要进行机械碾压的特殊地段,需经监理工程师允
40、许,并在回填土至管顶 500mm 后方可采用机械在管顶上部碾压作业。(六)填筑施工 1、当埋地管线验收合格后,按现场生产性的碾压试验结果进行土方填筑。按现场生产性的碾压试验成果,确定分层铺土厚度、压实遍数,建筑物周围内的回填,层厚不得大于 20cm,采用蛙夯或人工夯填,管沟和墙回填后,按规定取样试验。2、本工程回填土料主要是利用开挖的土料,回填前检测土料的各项指标,作为回填料中不得含有杂草、树根等腐植性杂物。回填前清除基槽底部的积水、杂物等,土方填筑程序:碾压试验分层铺土分层碾压取样试验进行上一层土铺压。3、填筑时按水平层次铺填,不得顺坡填筑。先从低处开始回填,不同种类的土必须分段分层填筑,不
41、得混杂。分段施工时,两层不在同一时间施工,则先填段按 1:1 坡度的分层填筑台阶;若两个时段同时填筑,则分层互相交叠衔接,其搭接宽度不小于 1m。采取统一铺土、统一碾压,相邻作业面之间用机械推平,避免出现高差。4、在管顶 0.5m 以下夯实机械采用蛙式打夯机,设计要求压实密度 852%,回填土用人工回填,严禁使用重型机械推运土方,人工平整,回填土层厚度控制在 20cm 左右。行走方向与基槽轴线平行,相邻作业面的碾迹必须搭接。对于靠近管下部附近的回填土,采用人工夯实,铺土厚度及碾压遍数均以碾压试验确定的数值为准。管顶 0.5m 以上采用 59kw 拖拉机碾压、挖掘机及推土机配合完成铺土、平土。碾
42、压层厚不超过 30cm。5、原地面以下 50cm 厚的耕作土回填采用推土机进行平土,不压实,但回填密度须达到设计要求。6、管道安装完成并经验合格验收后,及时进行回填,除接口处,管道两侧及管顶以上回填厚度不小于 0.5m,水压试验合格后,及时回填其余部分。不允许将已完工的管道长期外露不回填,为保证管道不位移,在管道两侧至管顶的回填土,采用人工从两侧对称回填,分层夯实,将管道挤住。严禁从单侧回填或用推土机从一侧向沟内推填,以免引起管道轴线位移和接口变形。7、回填土料采用中粗砂或其它非素土回填材料时,其回填质量要求按有关规范执行。8、在回填过程中,由专人指挥机械的铺土、碾压,防止碰坏建筑物的表面及管
43、道。(七)回填土密实度 管区回填的压实度:球墨铸铁管管区回填的压实度不小于 95%。管区以上回填的压实度:在郊区耕地及绿地范围内,管区上部高为 500mm、宽为管道结构外缘范围内采取散填,其压实度不大于 853%;包括表土回填的表层500mm 范围内不压实,整平并留沉降量,表土回填压实度不小于 90%。粗砂回填的压实度不小于 90%。设计要求压实度如下图所示:(八)余土处理 征地弃土不仅须永久占地,而且运费很高,所以本工程采用余土沿管线就地加高回填的方法解决,即旱田部位将弃土铺到30m宽施工占地表面将腐植土复垦;水田部位将在临时占地范围内,管线外侧宽度 6m 变为永入占地,将弃土平铺,两边放坡
44、,表面再将腐植土复垦,做为绿化用地。(九)回填土的密实度检验 在开始回填前至少两个星期,向监理工程师提供其拟采用的夯实方法和夯实设备的详细情况,以及现场作的试验。在进行监理工程师认为必要的夯实前后,作测试和土质试验,以确定达到规定的压实程度。一般可采用环刀法检验沟槽覆土的密实度。(1)管区填土施工质量检验 回填分层夯实,分层检验。在每层表面以下 2/3 厚度处取样,测定土的干密度。取样数量不少于下列规定:管沟底部土层,每 50m 一处,每处做两个测定(平行测定);管区填土,每 50m 一处,每处做两个测定;对压实质量可疑处适当增加检测数量。(2)回填材料的夯实相对密实度的压实系数的实测值,其合
45、格率控制在 90%以上,低于设计要求压实度 5%者不得超过 10%,否则视为不合格,重新回填压实,直至满足要求为止。(十)土方回填技术措施 1、土方回填质量控制措施(1)土方填筑前,会同监理人进行以下各项目的质量检查和验收:填筑前对地形平、剖面测量资料的复核检查;填筑前按规定进行基础面清理质量的检查和验收;料场开采区各种土方填筑料的物理力学性质的抽样检验;现场生产性试验选定的施工碾压参数及其各项试验成果的检查和验收。(2)施工期的质量检查和验收 施工过程中,会同监理人定期进行以下各项土方填筑材料的质量检查和检验:在土料场,对防渗土料的含水量和黏土含量进行检查;对垫层料成品料的颗粒级配、含泥量、
46、软弱颗粒含量和形状等进行检查。除按要求对土坝的填筑面的各项施工工艺和参数进行检查外,还对填筑土体的干密度和含水量、砾质土颗粒级配、垫层料的干密度、孔隙率和颗粒级配等进行抽样检查。(3)对坝体每一层填筑面,按本规定进行工程隐蔽部位的验收。2、土方工程雨季施工(1)雨季施工时,现场周围做好排水沟,边坡上做截水沟,现场排水系统贯通,并派专人进行疏通,保证排水沟畅通。(2)防止地面水流入施工区域,保证施工场地不积水,雨季随时收听气象预报,配备足够的抽水设备及防汛的应急材料。(3)做好防雷、防电、防漏工作,保证施工正常进行。(4)回填土时,必须事先注意天气情况,尽量避开雨天,堆置的土方做好防雨措施,预备
47、好足够的活动防雨棚,准备好薄膜、油布等。(5)雨季前,组织有关人员对现场设施、机电设备、临时线路等进行检查,针对检查出的具体问题,应采取相应措施,及时整改。3、土方回填安全技术措施(1)所有现场作业人员必须戴好安全帽,系好帽带;严禁穿拖鞋进入施工现场、严禁酒后作业、上班嬉闹。所有上下基坑的作业人员必须走固定路线,严禁攀爬防护栏杆。(2)挖掘机司机必须定员定机并持证上岗。(3)挖掘机在工地上行走速度不得超过 5km/h。并仔细观察路面及空中的障碍物和周边电缆导线等,严禁碾压、碰撞,行走的臂杆与履带平行且制动住回转机构、铲斗离地面高度宜为 1 米。转弯不应过急,通过松软地时进行铺垫加固,运土车辆在
48、场区内减速慢行,特别是倒车时注意以防对他人及栏杆等造成损伤。(4)作业前对挖掘机进行试运转检查,检查设备照明、信号及报警装置等是否齐全有效;燃油、润滑油、液压油是否符合规定;各铰接部分连接可靠;液压系统有无泄漏现象,确认是否正常;大臂和铲斗回转范围内无障碍和其他作业人员;鸣笛警示后方可进行施工作业。(5)挖掘机驾驶室内外传动部分必须安装防护罩。(6)挖掘机回转时,使用回转制动器,不得使用转向离合器反转制动。满载时,禁止急剧回转猛刹车,作业时铲斗起落不得过猛。下落时不得冲击车架或履带及其他机件。(7)作业束后,将挖掘机开到安全地带,落下铲斗并制动好回转机构,操纵杆放到空档位置。将机械擦拭干净,关
49、闭门窗后方可离开。(8)发现运转异常时立即停机,排除故障后方可继续作业。(9)驾驶司机离开操作位置,不论时间长短,必须将铲斗落地并关闭发动机。(10)每台挖机作业设专人指挥,所有作业人员及车辆必须服从指挥听其调度。(11)挖掘机驾驶室前必须装设大灯,以确保夜间施工的照明度。(十一)土方回填强度分析及资源投入情况 1、机械回填 机械土方回填 106050m3,均为直接利用方,主要填筑部位是管的两侧位置,计划工期月日至月日,日历工期为d,日平均施工强度为 3030m3/d,挖掘机工作效率每天(12 小时计)1000m3,推土机工作效率为每天 700m3,分两个作业面施工,每个作业面每天完成 151
50、5m3,投入 1m3反铲挖掘机 2 台挖土,将沟槽以上的堆土送到管道两侧的填筑面上即可,需要 2台 74kW 推土机进行平整,碾压机械采用 74kW 拖拉机 2 台(平均工作效率每小时60m3)、投入司机 6 人、普工 12 人、工程技术人员 3 人。2、人工回填土方工程量 9400m3,为直接利用方,主要填筑部位是管的顶部0.5m 范围内及其他构筑物墙体附近,计划工期月日至月日,日历工期为d,日平均施工强度为 313m3/d,依据施工定额每 100m3需要普工 226.4 个工时,当两个作业面同时施工时,每个作业面需工长 1 人、普工 34 人。采用蛙式打夯机夯实,打夯机的效率 83m3/d