付 陽
(中交第二航務(wù)工程局有限公司第六分公司,湖北 武漢 430014)
中交二航局S20五工臺至克拉瑪依一級改高速公路項目第WKGJ-2標(biāo)段起訖里程為K52+725~K135+025,全線包括82.3 km主線一級改建路段和66.2 km輔道。項目區(qū)位于亞歐大陸中部,天山北麓,準(zhǔn)噶爾盆地南部,古爾班通古特沙漠南緣。本標(biāo)段路基填挖方主要集中在分離立交、天橋、互通立交、輔道,其中分離立交橋路基9處,天橋路基7處、互通立交3處,輔道路基11條,挖方24.8萬方,填方275萬方,其中風(fēng)積沙填筑140.8萬方。本標(biāo)段路基填筑高度一般為8 m左右,最高為11.33 m。
開工之前用GPS、全站儀進(jìn)行控制點(diǎn)復(fù)測及加密,用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測及加密,并復(fù)測中線,固定路線主要控制樁。清表完成后要復(fù)測橫斷面并繪制橫斷面圖,報監(jiān)理、業(yè)主審核后方可開工。
在監(jiān)理工程師核準(zhǔn)測量成果后,按圖紙要求現(xiàn)場設(shè)置用地界樁和坡腳等的具體位置樁,標(biāo)明其輪廓,報請監(jiān)理工程師檢查批準(zhǔn),由監(jiān)理工程師現(xiàn)場驗收合格后,進(jìn)行下道工序。在施工過程中,對導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行妥善保護(hù),定期復(fù)測,若發(fā)現(xiàn)破壞、移位或丟失,及時恢復(fù),路基施工過程中層層恢復(fù)中樁,以檢查路基偏位和路基寬度。
(1)原地表土樣試驗
按照規(guī)范要求每公里至少取2個點(diǎn)(土質(zhì)變化大時,視具體情況增加取樣點(diǎn)數(shù))取原狀土樣做如下試驗:標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗、顆粒分析試驗及液、塑限試驗,確定原狀土的最大干密度和最佳含水率。
(2)取土場土樣試驗
開工前期在本段路基地段設(shè)有取土場、存料場,達(dá)到挖填同時施工,在挖方取土場處進(jìn)行取土樣做如下試驗:標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗、顆粒分析試驗、土的液塑限試驗、土的承載比試驗(CBR值)、天然含水量等各項試驗。
清除地表草皮、樹根、腐殖土,原地面有坑、洞、穴等,應(yīng)清除沉積物。原地表清表、取樣完成后,采用22 T振動壓路機(jī)進(jìn)行填前碾壓,在碾壓過程中,現(xiàn)場采用灌砂法試驗,檢測碾壓后土的壓實(shí)度能否達(dá)到規(guī)范要求(規(guī)范要求壓實(shí)度為90%),壓實(shí)度滿足規(guī)范要求后方可進(jìn)行填筑施工,不合格則進(jìn)行復(fù)壓,直至合格。
采用砂礫土進(jìn)行包邊,使路基形成整體,每層填料的施工要從包邊土開始,先要計算出每延米的包邊土土方量,自卸車按照堆距定量卸土,用小推土機(jī)按照設(shè)計尺寸進(jìn)行攤鋪,攤鋪機(jī)初步碾壓,人工掛線、整平。
當(dāng)路基寬度B小于8 m時,砂礫土包邊寬度為0.6 m,路基寬度B大于等于8 m時,砂礫土包邊寬度為1.25 m。
風(fēng)積沙作業(yè)段一般控制在200~300 m,并且留車輛進(jìn)出口,一頭為進(jìn)口,一頭為出口,禁止只留一個口;隨著路基加高修成進(jìn)出口坡道,運(yùn)輸?shù)呐榔碌酪ㄔ诼坊?,并隨著路基填筑增高而加高。
如果兩個構(gòu)造物之間不超過300 m,中間不比開口,但要一頭為進(jìn)口,一頭為出口,同樣不能只留一個口。在運(yùn)輸過程中宜選用雙橋驅(qū)動自卸車,要避免重載車在下層土上高速行駛、急剎車、轉(zhuǎn)彎掉頭等,并對上層土所碾壓的土層經(jīng)常灑水、整平、碾壓,要確保前一層壓實(shí)合格的土層不被上土車碾開,否則應(yīng)重新整平、補(bǔ)水和碾壓。
根據(jù)每層的虛鋪厚度、平均寬度和長度,計算每個斷面計劃所需的材料用量。在每個斷面內(nèi),確定卸車間距和車數(shù)。在卸車過程中,特別是第二層以后的卸車,必須做到風(fēng)積沙及時澆水。
根據(jù)試驗測定的最佳含水率確定是否對填料進(jìn)行灑水和晾曬:含水率大于最佳含水率應(yīng)進(jìn)行晾曬;含水率小于最佳含水率應(yīng)進(jìn)行灑水,灑水量約高出需要量的10%。為了防止作業(yè)過程中水分的散失,填料的含水率一般控制在高于最佳含水率2%~3%的范圍內(nèi),這時壓實(shí)效果最好。填料灑水時可采用現(xiàn)場打井抽水管澆或灑水車直接灑水的辦法,灑水量要經(jīng)過試驗計算確定。灑水應(yīng)灑透,即兩層填料中間不得留有夾層。
路基填筑材料碾壓前按照計算的攤鋪高程,每隔20 m設(shè)置紅白30 cm間隔的填筑控制桿(三桿),用平地機(jī)進(jìn)行精平,精平后路基填筑材料應(yīng)保持整體平整,個別不平處配合人工找平,表面平整度應(yīng)滿足規(guī)范要求。精平時應(yīng)使路基橫坡向加寬路基外側(cè)傾斜,以利于路基排水。
精平后,由測量組檢測固定點(diǎn)的松鋪厚度(每20 m一個斷面,每個斷面3點(diǎn)),以便在碾壓完后,檢測同一點(diǎn)的壓實(shí)厚度,確認(rèn)層厚為計劃值及平整度符合要求后,方可進(jìn)行碾壓。
先用壓路機(jī)低速靜壓2~3遍,使表面平整,然后再用振動壓路機(jī)振壓1遍,最后一遍靜壓收光。碾壓遵循“先輕后重,先慢后快,線路合理,保證搭接,均勻壓實(shí)”的原則進(jìn)行。在直線段和大半徑曲線路段,應(yīng)先壓邊緣,后壓中間;在小半徑曲線路段,先低(內(nèi)側(cè))后高(外側(cè))。碾壓時,碾壓輪跡重疊1/2輪寬,避免漏壓,前后相鄰縱向重疊2 m,并做到無死角,無明顯輪跡,使每層壓實(shí)度均勻。碾壓過程中隨時進(jìn)行整平作業(yè),嚴(yán)格控制壓路機(jī)行駛速度,不大于4 km/h。如表面太干,要及時補(bǔ)水濕潤及時碾壓,如遭遇水浸,先把上層稀泥鏟除后,再進(jìn)行壓實(shí)。每層壓實(shí)后,在進(jìn)行下一層填土?xí)r不得對上一層進(jìn)行大的擾動,表面浮層(10 cm左右)可適當(dāng)灑水穩(wěn)壓,不得因施工機(jī)械的運(yùn)行,大面積破壞表層,嚴(yán)禁車輛在碾壓合格的路基上掉頭轉(zhuǎn)彎、急剎車等。接近設(shè)計高程時,加強(qiáng)測量控制,如發(fā)現(xiàn)高低不平,及時用平地機(jī)配合人工找平,然后再壓實(shí),直到達(dá)到設(shè)計要求的斷面高程和平整度等質(zhì)量要求為止。
風(fēng)積沙填筑至路床頂以下30 cm處,開始鋪設(shè)一層復(fù)合土工布,土工布搭接寬度≥40 cm,并用細(xì)鐵絲分隔2 m做一綁扎。對鋪好的土工布當(dāng)日覆蓋,日照時間不超過36 h。在鋪設(shè)接頭時,根據(jù)路基縱坡低的一幅在下,高的一幅在上,鋪設(shè)過程中,應(yīng)將土工布拉緊鋪平,鋪設(shè)結(jié)束后,要仔細(xì)檢查有無破損處,對破損處用土工布進(jìn)行修補(bǔ)。填筑材料應(yīng)采用倒退式卸料,即料車卸料從兩頭向中間合攏全斷面平鋪。
土工布鋪設(shè)完成之后,在路床頂30 cm范圍內(nèi),及時進(jìn)行砂礫土壓頂施工。在填筑砂礫土前,上路床檢查驗收壓實(shí)度、平整度、橫坡度、高程、寬度、進(jìn)行工序交接。檢查項目復(fù)核JTGT 3610-2019《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求,填筑砂礫土前在路基左、右幅邊樁10、25 m提前測量填筑厚度并設(shè)置好控制松鋪厚度的層鋪標(biāo)志樁。嚴(yán)格控制砂礫厚度及設(shè)計圖紙要求的寬度,并控制好橫坡度。
試驗人員在取樣或測試前要保證填料是否符合要求,碾壓區(qū)段是否壓實(shí)均勻,填筑層厚是否超過規(guī)定厚度。路基填土壓實(shí)的質(zhì)量檢驗隨分層填筑碾壓施工分層檢測。在填料質(zhì)量、填筑厚度、填層面縱橫方向平整均勻度等符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,包邊土采用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)系數(shù)和地基系數(shù)的測定,風(fēng)積沙壓實(shí)度檢測采用將1.5 mm特質(zhì)鋼護(hù)筒打入需要檢測的風(fēng)積沙中,然后將護(hù)筒內(nèi)50 cm范圍內(nèi)的沙取出,然后按照常規(guī)灌沙法進(jìn)行檢測。壓實(shí)度達(dá)不到技術(shù)規(guī)范要求須進(jìn)行追密碾壓,碾壓后仍不符合要求時,應(yīng)予對該層填料翻松,重新碾壓后,對該層填料重新做擊實(shí)試驗。達(dá)到規(guī)范及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后方進(jìn)行下一層的填筑,在進(jìn)行第二層填筑前,先恢復(fù)對應(yīng)斷面中樁、邊樁并在每個樁的樁身距地面30 cm處做明顯標(biāo)志,用作填料松鋪厚度的控制。其施工工藝、檢測方法同第一層填筑。
包邊礫石土的質(zhì)量直接影響風(fēng)積沙的壓實(shí)效果,會影響風(fēng)積沙的填筑,造成邊坡坍陷,造成路基、路面的破壞。因此,在風(fēng)積沙路基填筑中,包邊礫石土填筑施工的質(zhì)量控制是風(fēng)積沙路基施工的重要環(huán)節(jié)。
在施工中,應(yīng)注意觀察天氣情況,如有風(fēng)或氣溫高,風(fēng)積沙填料水分揮發(fā)塊,此時應(yīng)適當(dāng)加大澆水設(shè)備的投入,以保證風(fēng)積沙填料含水率處于最佳狀態(tài)。以150~200 m的長度一次填筑為宜,含水率宜大不宜小。填筑時,推土機(jī)與水車緊隨其后,進(jìn)行粗平和灑水車澆水, 使得風(fēng)積沙與包邊礫石土的松鋪厚度縮小。待風(fēng)積沙含水率全部飽和后,壓路機(jī)只在風(fēng)積沙上靜跑一遍,這時風(fēng)積沙低于包邊土的填筑高度,此時用平地機(jī)將包邊土高出部分刮出路基以外,使風(fēng)積沙與包邊礫石土同高,而后進(jìn)行平地機(jī)精平碾壓。
風(fēng)積沙施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是澆水。澆水方式不當(dāng),對風(fēng)積沙的施工質(zhì)量影響很大。施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)澆水不均勻、不徹底而導(dǎo)致風(fēng)積沙壓實(shí)度不足的問題, 同時也導(dǎo)致運(yùn)料車在上料時的誤車現(xiàn)象,嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。風(fēng)積沙施工需要大量及時的澆水,所以必須保證有充足的水源和配套的上水設(shè)備。
土工布增大了風(fēng)積沙路床的承載面積及抗剪切能力,所有土工布的平展、搭接寬度在施工過程中作為重點(diǎn)工序控制。
風(fēng)積沙地區(qū)路基分段完成后,特別要注意成品保護(hù)。應(yīng)及時按設(shè)計完成路基表面防護(hù),經(jīng)常注意灑水養(yǎng)護(hù)等。嚴(yán)禁車輛在路基上行駛。
邊坡防護(hù)必須及時跟進(jìn),避免風(fēng)沙進(jìn)入30 cm壓頂砂礫土內(nèi),影響路基壓實(shí)度。同時做好排水設(shè)施,保證路基、路床不受雨水沖刷。對路堤和路塹邊坡應(yīng)采取有效措施,做好邊施工邊養(yǎng)護(hù)。
本項目大規(guī)模采用風(fēng)積沙作為路基填料,通過就地取材,采用“包邊砂礫土”風(fēng)積沙施工工藝,在風(fēng)積沙路基填筑頂面鋪設(shè)土工布,使用30 cm砂礫土進(jìn)行壓頂,確保了路基的整體穩(wěn)定性,增加了風(fēng)積沙的填筑量,降低了砂礫土的使用量,從而降低了工程造價。同時對改善沿線脆弱的生態(tài)環(huán)境,貫徹生態(tài)環(huán)保理念具有極其重要的作用。