陳文平 胡世浩(中交二公局第一工程有限公司,湖北武漢 430019)
高速公路土石混填路基的施工技術(shù)分析
陳文平胡世浩
(中交二公局第一工程有限公司,湖北武漢430019)
土石混合料是由巖石和表層土經(jīng)外力作用而形成的一種筑路材料,其具有優(yōu)良的承載力、剛性和水穩(wěn)性,且有較好的壓實(shí)特征,是山區(qū)高速公路路基修筑的天然材料,而由于土石混填路基出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象后很難處理,與普通的填土路基相比,其施工過程中對(duì)強(qiáng)度的要求也更高,因此實(shí)踐工作中中需做好施工控制技術(shù),以保證路基施工質(zhì)量,從而保證高速公路整體整體。
高速公路土石混填路基施工
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)的高速公路建設(shè)也得到較快發(fā)展,作為公路的重要基礎(chǔ),路基質(zhì)量的好壞直接影響公路的整體質(zhì)量和使用性能。在山區(qū)高等級(jí)高速公路建設(shè)中, 修筑路基多采用土石混合料,這種材料的顆粒組成差異大、壓實(shí)體屬于低壓縮性土,其路基施工技術(shù)也一直是領(lǐng)域內(nèi)重要的研究課題。
土石混路基施工工序?yàn)椋呵灞砑暗鼗幚怼謱犹钪鷶備佌健盍蠅簩?shí)→沉降差檢測(cè)。
首先根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形,開挖臨時(shí)排水溝,疏干地表并清除基地耕植土層,使用壓路機(jī)對(duì)基底進(jìn)行壓實(shí),確保壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后可進(jìn)行分層填筑;根據(jù)土石混填料種類、施工設(shè)計(jì)要求等確定具體的填筑方案,一般應(yīng)采取水平分層填筑,同一區(qū)段內(nèi)的填料應(yīng)相同;采用全斷面統(tǒng)一鋪筑方法攤鋪整平填料后,按照填料碾軋?jiān)瓌t進(jìn)行壓實(shí);使用水準(zhǔn)儀觀測(cè)沉降差,并檢測(cè)壓實(shí)度,確定達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,完成施工。
2.1施工前準(zhǔn)備
在進(jìn)行路基建設(shè)之前,施工單位要在熟悉文件的基礎(chǔ)之上,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核對(duì)和展開全面的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)根據(jù)程序提出恰當(dāng)?shù)男薷囊庖?。在土石混合料中,巖石的強(qiáng)度是影響路基是否穩(wěn)定的最主要的因素。因此,在對(duì)路基進(jìn)行材料的選用的時(shí)候,首先要根據(jù)土石的特點(diǎn)加以分類。例如一些膨脹的巖石和易于溶解的巖石,還有具有崩解性質(zhì)的巖石等不能用來(lái)直接進(jìn)行路基的建筑。
與普通的填土路基相比,由于土石混合料的顆粒比較大,強(qiáng)度還很高,需要依靠比較強(qiáng)大的壓力才能達(dá)到比較滿意的穩(wěn)定狀態(tài)。因此,對(duì)于土石混合物來(lái)填充路基,要選用合適的壓實(shí)機(jī)械。在選擇壓實(shí)機(jī)械時(shí),應(yīng)根據(jù)其技術(shù)性能,綜合考慮到工程質(zhì)量要求、所需生產(chǎn)率、鋪層厚度、施工條件及公路類型等多種因素,確定適合土石混合料種類及施工條件的機(jī)械。一般若土石混料中超粒徑顆粒含量高、塊石粒徑大,鋪層厚度>40cm時(shí),需選擇振幅達(dá)到1.0mm的大型振動(dòng)壓路機(jī)。由于高速公路對(duì)道路性能要求較高,通常施工中也應(yīng)選擇15t以上的大型壓路機(jī),以保證壓實(shí)效果。
2.2填料攤鋪、整平
合理的路基攤鋪工藝能使土石混合料物,變成比較理想的結(jié)構(gòu)狀態(tài),從而能在最大限度上,避免填充材料的離析,全面提高壓實(shí)效果。由于土石混合物的土石比例有明顯的差異,適合采用分層或者是分段的方式進(jìn)行填筑,為保證路基質(zhì)量,不得采用傾填方式。
在路基填筑中,首先進(jìn)行放樣,確定坡腳位置,按照設(shè)計(jì)要求控制填筑寬度及厚度,計(jì)算卸料面積后,使用白灰打格;根據(jù)工程實(shí)際高程及設(shè)計(jì)高程進(jìn)行分區(qū),確定分層標(biāo)高。根據(jù)標(biāo)高,由專門人員指揮卸車,并且要按照事先安排好的土石混合物的運(yùn)行路線來(lái)進(jìn)行卸料。土石混合路基填筑中,卸料的方法有后退法、進(jìn)占法和混合法三種,不同的方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。其中后退法土石混料不易分離,對(duì)于粒徑不大的混料較為適用,但速度較慢;進(jìn)占法卸料、鋪料速度快,但易發(fā)生分離及架空現(xiàn)象;混合法可加快施工速度,且分離架空現(xiàn)象較少。具體施工中,應(yīng)根據(jù)施工條件及施工要求選擇合適卸料鋪料方法。鋪料時(shí),應(yīng)先鋪大塊石料,再鋪小塊石料、石渣等,避免尺寸較大的石塊集中。
填料攤鋪完成后,先使用推土機(jī)進(jìn)行初平,再使用平地機(jī)精平。推土機(jī)推平過程中,若土石混料中有粒徑較大的石塊,需進(jìn)行擊碎,少量無(wú)法擊碎的需運(yùn)到場(chǎng)外。根據(jù)施工圖紙,控制路基上下路堤及路床的攤鋪厚度和最大填料粒徑,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),攤鋪厚度不應(yīng)>80cm。
2.3填料壓實(shí)
填料的壓實(shí)是高速公路土石混填路基工程的關(guān)鍵工序,充分壓實(shí)是保證路基質(zhì)量,減小其沉陷變形的重要措施。根據(jù)工程施工條件的不同,填料碾壓時(shí)碾壓組合、速度、遍數(shù)等也各有不同。一般確定碾壓組合時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇拖式振動(dòng)壓路機(jī)、噸位及及激振力較大的壓路機(jī),根據(jù)施工實(shí)踐,高速公路土石混填路基中以18t拖式凸塊與20t自行式振動(dòng)壓路機(jī)的組合最為適宜;碾壓速度的確定需綜合考慮到機(jī)械性能、安全性、經(jīng)濟(jì)性等因素,一般應(yīng)將速度控制在2~4km/ h之間,遵循“先慢后快”的原則;具體的碾壓遍數(shù)需要根據(jù)試驗(yàn)路段的結(jié)果確定,在滿足壓實(shí)度要求的基礎(chǔ)上,選擇經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較高的方案。
填料碾壓前,需注意控制含水量,一般以±2%最佳,若含水量低,可采取灑水措施增加含水量,若含水量高可采取拉松晾曬結(jié)合挖溝拉槽降低水位的措施。碾壓填料時(shí)按照“先壓邊緣、后壓中間”、“先靜壓、后振動(dòng)”的原則進(jìn)行。碾壓中做好檢查記錄,以確保無(wú)漏壓、死角,保證碾壓均勻。碾壓完成后,需要對(duì)路基壓實(shí)度及壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),使用水準(zhǔn)儀每20~40m檢測(cè)一個(gè)斷面,每個(gè)斷面布置5~9個(gè)點(diǎn),觀察記錄高程,確保沉降差在規(guī)定范圍內(nèi)。路基壓實(shí)度、沉降差的檢測(cè)需逐層報(bào)檢,確定合格后,方可進(jìn)行上一層填料鋪筑。碾壓完成后,還需要對(duì)路基的平整度、外觀質(zhì)量等進(jìn)行檢測(cè)。按照規(guī)定頻率對(duì)平整度進(jìn)行檢測(cè),平整度偏值需控制在20mm內(nèi),橫坡偏差控制在0.3%范圍內(nèi)。高速公路路基碾壓完成后應(yīng)保證表面無(wú)明顯孔洞、大粒徑石無(wú)松動(dòng)、路基邊坡緊密、坡面平順。
高速公路土石混填路基中,由于填料的特殊性,在施工過程中,對(duì)于填料壓實(shí)方式、機(jī)械規(guī)格、性能參數(shù)等的要求各不相同,在具體工程實(shí)踐中,需要認(rèn)真考慮到路基內(nèi)部的填土與填石之間的明顯區(qū)別,確定合理的施工設(shè)計(jì)方案,并且還要根據(jù)不同的路段的土石混合物的工程特性,選擇一種最為合理的壓實(shí)方式,做好施工技術(shù)控制,以確保路基施工質(zhì)量,同時(shí)在路基建設(shè)的過程中,還應(yīng)廣泛吸取建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),不斷的完善高速公路的土石混填路基的方法。
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