許君良
摘 要:近年來,我國(guó)不斷加大各地區(qū)的公路基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)力度,在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也提高了人們對(duì)出行駕駛安全及舒適性的滿意度。在公路結(jié)構(gòu)中,路基是基礎(chǔ)構(gòu)造物,其穩(wěn)定性和強(qiáng)度直接影響公路的使用性能和使用壽命。筆者依據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)提高公路路基施工質(zhì)量的各項(xiàng)有效控制措施進(jìn)行詳細(xì)分析。
關(guān)鍵詞:公路路基;施工要點(diǎn);質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-5168(2020)07-0126-03
Abstract: In recent years, China has been increasing the construction of highway infrastructure projects in various regions, which not only promotes the economic development, but also improves people's satisfaction of driving safety and comfort. In the highway structure, the roadbed is the foundation structure, its stability and strength directly affect the service performance and service life of the highway. Based on years of work experience, the author analyzed in detail the effective control measures to improve the quality of highway subgrade construction.
Keywords: highway subgrade;key points of construction;quality control
公路工程中路基是基礎(chǔ)性構(gòu)造物,其穩(wěn)定性和強(qiáng)度直接影響公路的使用性能和使用壽命。路基施工質(zhì)量受自然環(huán)境、施工技術(shù)、施工材料等因素的影響。為了將各因素的影響降到最低,在施工前,施工單位必須嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)圖紙,科學(xué)組織施工隊(duì)伍,優(yōu)化施工流程;在施工過程中,管理人員必須認(rèn)真監(jiān)管施工質(zhì)量,若發(fā)現(xiàn)路基出現(xiàn)質(zhì)量問題,要及時(shí)作出整改通知。路基施工環(huán)節(jié)多,工序復(fù)雜,只有在施工中強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí),因地制宜選用科學(xué)的施工工藝,才能最大限度地減少路基通病的發(fā)生。本文主要對(duì)提高公路路基施工質(zhì)量的要點(diǎn)進(jìn)行分析,以期為我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)更好地發(fā)展提供參考。
1 做好施工前的準(zhǔn)備工作
為了保證公路路基的施工質(zhì)量,降低施工過程中的風(fēng)險(xiǎn),施工單位必須切實(shí)做好路基施工前的準(zhǔn)備工作。首先,在全面熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)文件的基礎(chǔ)上,進(jìn)入施工場(chǎng)地實(shí)地勘查,了解工程概況、所在地氣候特點(diǎn)、各段工程地質(zhì)情況等,對(duì)于和設(shè)計(jì)圖紙不相符的問題,及時(shí)依據(jù)有關(guān)程序提出修改意見,報(bào)請(qǐng)變更設(shè)計(jì);其次,從數(shù)量、技術(shù)指標(biāo)等方面分析施工所需的材料、機(jī)械設(shè)備,從而選擇最優(yōu)的施工技術(shù);再次,制定施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度,建立責(zé)任制,明確各環(huán)節(jié)施工負(fù)責(zé)人,責(zé)任到人,并建立健全獎(jiǎng)懲制度,利用一切手段調(diào)動(dòng)員工的工作積極性;最后,做好路基所在區(qū)域的雜物清除工作,為施工創(chuàng)造安全良好的環(huán)境,確保施工有序開展。
2 嚴(yán)格控制路基填筑質(zhì)量
路基填料必須是具有一定強(qiáng)度及黏度的填料。在挖方路基中,路基填料必須使用液壓限數(shù)小于50、塑性指數(shù)小于26的砂性土、碎石土、石渣等沉降量較少、透水性能好的石料。當(dāng)因施工條件限制,必須使用不同性質(zhì)的填料進(jìn)行填筑時(shí),則應(yīng)水平分層,分段填筑,分層壓實(shí)。同一水平層路基的全寬應(yīng)采用同一種填料,不得混合填筑。每種填料的填筑層壓實(shí)后的連續(xù)厚度不宜小于500 mm。填筑路床頂后一層時(shí),壓實(shí)后的厚度應(yīng)不小于100 mm。分層填筑時(shí),強(qiáng)度最小的填料應(yīng)填筑在路基最下層,CBR值大于8的優(yōu)良填料填筑在最上層。路基填方按路面平行線分層控制填土標(biāo)高,每層填土的寬度每側(cè)應(yīng)超出路基設(shè)計(jì)寬度300 mm[1]。
對(duì)于填方路基,填料必須選用砂礫石及片石,粒徑分別控制在40~100 mm、150~300 mm,并分層鋪設(shè)土工格柵,以有效排除填料間的水流,加固填方路基。在土工格柵施工時(shí),完成一定厚度的砂礫墊層后,采用25T振動(dòng)壓力路機(jī)靜壓2遍,方可鋪設(shè)土工格柵。運(yùn)用于加固地基的土工格柵,可選用縱向極限拉力≥60kN/M、橫向極限拉力≥20kN/m、伸長(zhǎng)率≤4%的鋼塑土工格柵。鋪設(shè)時(shí),必須使土工格柵的受力方向與路基的中線保持垂直,拉直拉平鋪設(shè)完一整幅格柵,縱向2幅土工格柵的搭接寬度必須大于30 cm,相鄰的土工格柵搭接寬度控制在20 cm,并用鐵絲對(duì)土工格柵的接縫進(jìn)行穿插固定連接。為了使土工格柵緊貼基層,可用U型釘每間隔1.5 m將格柵固定在地面上。鋪設(shè)完畢后填筑上層路基填料,壓實(shí)后再鋪設(shè)下一層土工格柵,上下層土工格柵的搭接縫位置必須錯(cuò)開3 m以上的長(zhǎng)度,在盡頭處用下層土工格柵回包上層格柵,使上下兩層格柵形成整體[2]。
3 嚴(yán)格控制路基壓實(shí)質(zhì)量
在完成每一層的路基填土作業(yè)時(shí),工作人員要對(duì)路基的松鋪厚度、平整度和含水量進(jìn)行檢查,符合施工要求后進(jìn)行碾壓壓實(shí)作業(yè)。在挖方路基段,采用振動(dòng)壓路機(jī)或35~50 t輪胎壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),第一遍必須是靜壓,速度由慢到快,速度低于4 km/h,強(qiáng)度則由弱到強(qiáng),碾壓的遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)確定。在直線段路基碾壓過程中,應(yīng)先碾壓兩邊后碾壓中間;在小半徑曲線段的路基碾壓過程中,先碾壓內(nèi)側(cè)后碾壓外側(cè),縱向進(jìn)退式完成碾壓工作。壓路機(jī)在前后相鄰的兩個(gè)區(qū)段碾壓時(shí),要縱向前后重疊至少1.5 m,以保證無漏圧[3]。
高填方路基的壓實(shí)需要使用沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行沖擊補(bǔ)強(qiáng),保持沖壓的次數(shù)達(dá)到30次以上,同時(shí)要保證土壤含水量達(dá)到最佳水平。對(duì)邊坡處進(jìn)行壓實(shí)時(shí),沖擊速度要保持勻速,防止工作車輛滑下路堤。壓實(shí)工作完成后,要根據(jù)相關(guān)要求對(duì)公路路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢查,壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到95%,陸地基底的壓實(shí)度不得低于93%。
4 提高路基與橋涵等構(gòu)造物銜接處的施工質(zhì)量
橋涵構(gòu)造物與公路銜接處是易發(fā)生橋頭跳車、不均勻沉降的地段,因此,要在橋涵與路堤的交界處設(shè)置臺(tái)階,以保證結(jié)合處連接的整體強(qiáng)度,開挖的臺(tái)階寬度一般大于1 m,回填一定厚度的砂性土后,可在每層臺(tái)階加鋪土工格柵,或在路橋銜接處設(shè)置搭板與伸縮縫,以防止路基發(fā)生沉降現(xiàn)象[4]。伸縮裝置設(shè)置在橋梁主梁梁端與橋頭的搭板中間,伸縮裝置中的橡膠條能夠緩沖搭板板端轉(zhuǎn)角與主梁梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的高差振動(dòng),從而避免路橋銜接處的路基土發(fā)生變形。需要注意的是,要根據(jù)路橋過渡段車輛通過時(shí)的受力、地基沉降量來設(shè)計(jì)橋頭搭板形式、搭板長(zhǎng)度及配筋參考值。
5 做好路基防護(hù)工作
路基防護(hù)工作主要是對(duì)路基坡面的防護(hù)、支擋防護(hù)、沖刷防護(hù)。
坡面防護(hù)是防止地表水對(duì)坡面巖土沖刷而設(shè)置的,一般采用植草防護(hù)、砌石框格、石砌圬工防護(hù)、混凝土預(yù)制塊護(hù)坡等。在挖方路基處,邊坡防護(hù)較多采用植物防護(hù);在填方路基處,若路基邊坡高度大于4 m,可采用拱形骨架護(hù)坡防護(hù),若路基邊坡高度小于4 m,可采用植草防護(hù)[5]。
支擋防護(hù)是指設(shè)置擋土墻作為路基防護(hù)。擋土墻具有懸臂式、板柱式、扶壁式、重力式等多種形式。擋土墻的支護(hù)效果較好,被廣泛應(yīng)用。
沖刷防護(hù)是利用砌石、拋石等形式進(jìn)行防護(hù),主要應(yīng)用于沿河路段的路基防護(hù)。
施工條件及材料的耐久性、經(jīng)濟(jì)性決定影響防護(hù)措施的選擇,施工時(shí)應(yīng)要依據(jù)實(shí)際情況選擇科學(xué)有效的路基防護(hù)。
6 提高軟土地質(zhì)段路基承載力
軟土一般是指天然含水量大、壓縮性高、承載力低和抗剪強(qiáng)度很低的呈軟塑~流塑狀態(tài)的黏性土。從工程的角度,一般將軟土劃分為淤泥、淤泥質(zhì)土和軟黏性土[6]。在軟土地基上修筑路基,若不加以處理,往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,導(dǎo)致公路被破壞或不能正常使用。
我國(guó)公路施工經(jīng)驗(yàn)豐富,軟土地基加固方法較多。在實(shí)際施工中,必須根據(jù)實(shí)際施工條件及軟土厚度等選用加固方法。
①對(duì)于軟土層厚度<3 m的,可采用換填法處理這種淺層軟土。
②對(duì)于軟土層厚度在3~5 m的,且地下水位比較高,可采用加鋪土工布或土工格柵增強(qiáng)軟土排水率,并利用土工格柵對(duì)土體顆粒的鎖嵌作用,增加軟土的強(qiáng)度。
③對(duì)于軟土層厚度大、但路堤較穩(wěn)定的高填土路基,可采用袋裝砂井法聯(lián)合堆載預(yù)壓或超載預(yù)壓加速排出水流。施工時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):首先,袋裝砂子必須選用中粗砂,不得使用潮濕及粒徑不符合要求的砂子;其次,裝袋時(shí)為了保證砂袋裝滿并密實(shí)均勻,應(yīng)分兩次裝灌,兩次振動(dòng);再次,裝砂袋子的材料必須是麻布、再生布或聚丙烯編織布,因?yàn)檫@種材料具有較好的透水性及韌性[7];最后,在安裝砂袋過程中,安裝完鋼管套后,先在套內(nèi)加少量水,然后將砂袋放進(jìn)鋼管套,到達(dá)設(shè)計(jì)深度后再添加少量水,以防止砂袋回帶,若施工過程中產(chǎn)生回帶現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)沖水拔出[7]。
④若軟土層厚度大,且經(jīng)過簡(jiǎn)單人工處理無法滿足施工要求是,可采用鉆孔灌注樁加固地基。鉆孔灌注樁施工過程中要注意以下問題。第一,鉆孔埋設(shè)護(hù)筒階段,護(hù)筒的埋置深度必須在2~4 m,高出自然地面約0.3 m,并使用優(yōu)質(zhì)黏土回填護(hù)筒周圍,逐層填筑,逐層夯實(shí)。第二,鉆孔過程中要隨時(shí)檢查孔內(nèi)水壓差及泥漿比重,并使泥漿面和水位之間的高度差在1.5 m之上。為防止孔壁坍塌,需要保持孔外水壓小于孔壁內(nèi)的靜水壓力,且泥漿的下降流速保持在0.15 m/s以內(nèi)[8]。第三,成孔后可根據(jù)施工條件選擇清孔方法。清孔方法主要有兩種,即正循環(huán)換漿法和換漿與掏渣結(jié)合法。為保證清孔達(dá)標(biāo),首次清孔時(shí)間必須在30 min以上。第四,在下放鋼筋籠時(shí),要保證鋼筋籠不得彎曲變形,并避免碰觸孔壁,完成鋼筋籠安裝后方可進(jìn)行二次清孔。第五,灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管下口與孔底要保持25~40 cm。為了避免鋼筋籠上浮,當(dāng)混凝土表面與鋼筋籠底距離1 m時(shí),要減慢灌注速度,增加導(dǎo)管埋深,減小混凝土灌注對(duì)鋼筋籠的沖擊力。
7 完善路基路面排水設(shè)施
及時(shí)排出路基范圍內(nèi)的水流是保障路基穩(wěn)定的有效措施。路基范圍內(nèi)的地表水及地下水都要及時(shí)排出。
路基地表水的排水設(shè)施有邊溝、排水溝、急流槽、倒虹吸等,分別設(shè)在路基的不同位置。以邊溝為例,其設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè),溝底的縱坡要與路線的縱坡保持一致,并不宜小于0.3%,出水口的位置延伸出坡腳,防止邊溝水沖刷坡腳。
路基地下水的排水設(shè)施主要有盲溝、滲井、暗溝。在地下水位高且水流量大的地段,應(yīng)注重滲溝的排水設(shè)計(jì),滲溝最小縱坡不宜小于1%,底部必須埋置于最下面的不透水層上。在地下流水較小的地段,可設(shè)置盲溝排出地下水。暗溝多設(shè)置在填挖路基交界處,溝底的縱坡宜大于1%,溝內(nèi)底部用大粒徑碎石鋪設(shè),上層用粒徑較小的粒料鋪設(shè)作為反濾層。
公路排水系統(tǒng)是一個(gè)整體,只有將路基排水設(shè)施與路面排水設(shè)施相結(jié)合,才能最大限度地排出水流。路面排水設(shè)施是在路面兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的節(jié)水溝、排水溝等附屬工程,排水溝渠緊挨路堤設(shè)置,將邊溝、截水溝、路基附近的積水排到橋涵處或路基之處的天然河溝里。
在進(jìn)行排水設(shè)施施工時(shí),會(huì)不可避免地與周圍農(nóng)田或已有涵洞產(chǎn)生交集,影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的正常生產(chǎn)生活。因此,要及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的設(shè)計(jì)缺陷,以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為準(zhǔn),及早與設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方聯(lián)系,對(duì)施工方案進(jìn)行改正,防止在施工過程中因周圍結(jié)構(gòu)物影響施工進(jìn)度,造成返工、復(fù)工的情況。
綜上所述,公路路基施工是公路施工的基礎(chǔ)性作業(yè),路基的施工質(zhì)量影響公路工程的整體質(zhì)量。筆者總結(jié)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn),從做好路基施工前的準(zhǔn)備工作、嚴(yán)格控制路基填筑質(zhì)量、嚴(yán)格控制路基壓實(shí)質(zhì)量、提高路基與橋涵等構(gòu)造物銜接處的施工質(zhì)量、做好路基防護(hù)工作、提高軟土地質(zhì)段路基承載力、完善路基路面排水設(shè)施七個(gè)方面對(duì)施工要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。在把握好這幾方面施工要點(diǎn)的基礎(chǔ)上,施工方還必須優(yōu)化施工計(jì)劃,應(yīng)用新技術(shù)、新材料,提高施工效率,確保地基承載力的提高及路基強(qiáng)度的增加。
參考文獻(xiàn):
[1]楊浩亮.關(guān)于公路路基施工技術(shù)存在的若干問題思考[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018(31):75.
[2]劉學(xué)軍.談土工格柵和沖擊碾壓在高填方路基加固中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2014(5):143-144.
[3]王光龍.關(guān)于公路路基施工技術(shù)的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(18):720.
[4]郭春蘭,郭良山.路橋過渡段設(shè)計(jì)與施工過程質(zhì)量控制措施分析[J].四川水泥,2016(12):73.
[5]章松青,張?zhí)煸?公路工程路基防護(hù)工程施工技術(shù)分析[J].交通世界(建養(yǎng)·機(jī)械),2015(12):90-91.
[6]張俊青.淺談公路施工中軟土地基的處理方法及適用范圍[J].科技致富向?qū)В?010(9):203-204.
[7]張海軍.試析市政道路工程中軟土路基施工技術(shù)的運(yùn)用[J].四川水泥,2019(11):334.
[8]王小英.路橋施工工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].黑龍江科技信息,2014(29):235-235.