劉 建
(中鐵十六局集團路橋工程有限公司,北京 101500)
南昌市昌北組團中的經(jīng)開區(qū)海棠路采用城市主干路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),紅線的寬度為42 m,設(shè)計車速為50 km/h,設(shè)計主線雙向6車道;雙港大街以北段中,海棠路采用城市次干路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),紅線的寬度為30 m,設(shè)計車速為45 km/h,設(shè)計主線雙向4車道。海棠路全長為6.654 km。路基填方約42 777 m3,路基挖方約230 132 m3。
在路基填筑施工正式開始前,準(zhǔn)備工作必須做到位,具體包括:全面展開施工調(diào)查;系統(tǒng)核實設(shè)計資料;安全交底;做好土源檢測試驗和路基填筑試驗;測量放樣。填筑的調(diào)查范圍應(yīng)全面細(xì)致,如管路情況、道路狀況、地下水狀況、地面軟弱度等。在調(diào)查過程中如果出現(xiàn)特殊情況,必須立即向各有關(guān)單位上報,以確保后續(xù)工程順利進行。在正式開工之前,根據(jù)圖紙及相關(guān)規(guī)定反復(fù)檢測路線等,核實控制樁的狀況,如果不足應(yīng)及時增設(shè),同時測定測量結(jié)果,并編制系統(tǒng)的測量報告,將報告送呈監(jiān)理工程師審查,監(jiān)理工程師審核結(jié)束后簽字確認(rèn)。將線路中樁作為核心,嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計圖布置出坡腳線樁,并設(shè)置出標(biāo)志樁。
為充分保證路床的壓實度,利用超挖換填碎石土的形式進行壓實,在填充前碾壓,壓實度確保在96%以上。具體來說,當(dāng)路堤填土高度在80 cm以下時,確保壓實度在96%以上;當(dāng)路堤填土高度高于80 cm、低于150 cm時,確保壓實度在94%以上;當(dāng)路堤填土高度在150 cm以上時,確保壓實度在93%以上。如果是零填挖的區(qū)域,在其下80 cm之內(nèi)壓實度最低確保96%[1]。如果地面橫坡的傾斜度在0.1%以下時,可直接展開路堤填筑作業(yè);如果地面橫坡的傾斜度在0.1%~0.2%之間時,對原有的地面土壤進行松潤處理后再展開填筑;如果地面橫坡的傾斜度在0.67%以下,首先將原地面處理為寬度在2 m以上的臺階,然后在臺階頂面制作較緩的斜坡,最后填筑路堤。如果路堤恰好處于耕植土地,應(yīng)先清除這些土層,然后碾壓,壓實度最低確保在90%以上。如果路堤有大量積水,則先清除積水,再進行碾壓和填筑。
施工工藝流程見圖1。
圖1 土方填筑施工工藝流程圖
對道路中心樁開展全方位定期檢查檢修,對道路的幾個主控點開展檢查,如發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)查清緣故,并匯報監(jiān)理工程師或施工方。中線設(shè)定好后,測量縱橫剖面的水準(zhǔn)設(shè)計標(biāo)高,并明確土層路基的回填土高度。依據(jù)路線的中樁、橫坡、路肩邊線、路堤坡腳線明確路基輪廊,每5 m設(shè)定標(biāo)志樁。
工程施工過程中,留意保護有關(guān)測量點和樁志,并隨時查驗。測量點產(chǎn)生變化,如有沉降現(xiàn)象時,應(yīng)立即通告公司工程部開展檢驗,并報監(jiān)理人查驗復(fù)核。
調(diào)研材料梳理:屬實、詳盡地記錄調(diào)查報告。測量技術(shù)人員和技術(shù)小組的負(fù)責(zé)人需在各部分的測量數(shù)據(jù)和材料上簽字確認(rèn),然后提交給監(jiān)理工程師審閱。
低填淺挖路段:樁號K0+080~K4+860之間的路段存在現(xiàn)狀道路,設(shè)計標(biāo)高與現(xiàn)狀路標(biāo)高接近,根據(jù)該路段其路基嚴(yán)重破損情況,為了保證路床范圍內(nèi)的承載力,對該路段范圍破除舊路結(jié)構(gòu),至路床頂面以下80 cm仍進行開槽,將80 cm的碎石土進行填埋,分層壓實,最大碾壓厚度不超過20 cm,滿足設(shè)計要求的彎沉值和壓實度后,進行鋪筑路面。
雜填土路段:地勘報告顯示在樁號K4+860~K5+410的路基范圍內(nèi)存在較厚的雜填土,局部厚5 m左右,對該路段范圍深挖以清除雜填土,至路床頂面以下80 cm回填素土并分層壓實,每層壓厚度不超過20 cm,之后方可填筑80 cm碎石土。
填挖路基垂直周圍10 m、路基橫向周圍2.5 m的范圍,并在地面結(jié)構(gòu)層和超挖回填素土之間鋪設(shè)土工格柵。對自然傾斜度在1:5以上的道路,應(yīng)實施臺階開挖法[2]。土工格柵需要整體鋪設(shè),且必須是雙向土工格柵,垂直和橫向抗壓強度在30 kN/m2以上,延伸率在5%以下。
當(dāng)路面頂至原地面高差≤1.5 m時,認(rèn)為是低填路堤。在低填路堤或淺層路基的情況下,為了使路基范圍(地面以下0~80 cm)的壓實度達(dá)到95%以上,可采用以下方法進行施工:當(dāng)路基范圍內(nèi)路基土的CBR值或含水率不符合要求時,應(yīng)換填普通土解決該問題。
路堤填筑前,明確采土樣的最佳水分含量、最大干密度、CBR值等。對運送來的土壤的水分含量應(yīng)精確測量,測量后將其堆積壓實。200 m~300 m為1個施工段。土方回填倒料點保持一定距離,載重為15 t的車輛距離保持在6 m~7 m[3]。
很多土方填筑選用按段分層次流水作業(yè)。施工過程中選用挖掘機進行開挖裝料,自卸貨車運送卸料。第一填筑層的松鋪系數(shù)為1.5,第一填筑層之后各層土壤層應(yīng)松鋪30 cm,并壓實20 cm。路堤附近的土層基本上每隔200 m~300 m就要確保其平整,用壓路機靜壓,再用平地機進行精平。對于建筑物周邊填筑,為保護建筑物,使用小型夯實設(shè)備,如蛙式打夯機、平板震動器等。對于為保證斜坡面碾壓質(zhì)量,每層考慮超寬填筑30 cm左右,待最后用機械輔以人工修整成型。
選擇振動壓路機。直線部分從道路旁邊向道路中央碾壓,曲線部分從內(nèi)側(cè)向側(cè)面碾壓。碾壓速度控制在3 km/h~5 km/h,滾動頻率為5次~6次[4]。除了最初和最后的工序是靜壓外,剩下均為振動碾壓。除了結(jié)構(gòu)物邊緣的橫向碾壓,其余的都是垂直碾壓。輪跡重疊平行路軸線方向≥0.5 m,垂直路軸線方向≥3.0 m新老鋪層與路中成45°,并根據(jù)施工情況總結(jié)出壓實后的干容重和滲透系數(shù)等試驗結(jié)果,確定合理的碾壓參數(shù)。
要先填筑路拱,并造出2%的道路橫坡。先在10 m以內(nèi)的道路中心線兩側(cè)填充,隨后壓實成路拱。在道路中央兩側(cè)25 m以內(nèi),經(jīng)過壓實和填筑,形成中部高50 cm的路拱。第3層是對道路中心兩側(cè)35 m以內(nèi)進行壓實填筑。全部壩基應(yīng)按20 cm~30 cm分層次填筑壓實,并往上分層次填筑[5]。選用18 t以上的振動壓路機壓實。
道路長度為4 044 m,綠化帶寬度為50 m,本次提升面積為121 320 m2。京河大道是濱河新區(qū)景城區(qū)的重要道路之一,作為迎賓大道,在景觀設(shè)計上要求高檔次、高標(biāo)準(zhǔn),打造集景觀和功能需求于一體的景觀大道。這次提升設(shè)計將在重要節(jié)點處設(shè)置觀賞性和功能性設(shè)計景觀小品等;在植物搭配上主要以大色帶、流線型為主,在統(tǒng)一中尋求變化,體現(xiàn)迎賓大道的特色,如圖14所示。
1)測量放樣:在該路段第一層填筑試驗以前,進行放樣,中邊線拉出松鋪厚度,用石灰標(biāo)出測試點位置,做好記錄,并測出各點高程以備使用。
2)取料運輸:根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采用自卸汽車配合挖掘機進行填料運輸,同時保持施工便道暢通。盡量縮短運輸時間,保證挖掘機和壓路機能夠不間斷工作。填筑路基時,應(yīng)平整每層填料,且自中線向兩邊設(shè)置2%的橫向坡度,及時碾壓。用白灰撒線,劃成6.5 m×10 m的方格,每方格內(nèi)倒土1車,每車約20 m3。路基填筑按水平分層法施工,一次性全幅填筑[6]。
3)攤鋪、整平及碾壓:該路段進料,嚴(yán)格按方格倒料,換填部分采用人工配合,推土機推開,在換填后正常填筑時,采用推土機初平,再用平地機進行精確找平,在找平過程中確保路基排水橫坡控制在2%。經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后進行恢復(fù)測試點,測其高程并記錄,計算出各點的松鋪厚度。然后用振動壓路機碾平。碾平時沿路線縱向,直線段由兩邊到中央,曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè),由低到高、先慢后快的進退式碾壓。先靜壓1遍,接著振壓,先慢后快,由弱振至強振。碾壓時,派專人計時和觀察控制碾壓時速、走線,輪跡處重疊1/2。自第4遍起每壓1遍檢測1次壓實度和測試點高程,并記錄、計算該遍的壓實度和松鋪系數(shù)(松鋪系數(shù)計算時應(yīng)除去個別不合理數(shù)據(jù)后再平均)。為保證試驗所需的各項指標(biāo)符合要求,擬對填料采取如下處理措施:當(dāng)填料含水量偏低時,則可在取土場灑水澆濕;當(dāng)填料含水量接近最佳含水量時,應(yīng)迅速運土攤鋪并碾壓密實,當(dāng)填料含水量偏大時,應(yīng)先行涼曬至適宜含水量時再進行碾壓,直至壓實度達(dá)到規(guī)范要求為止。記下滿足壓實度要求的松鋪系數(shù)及松鋪厚度、碾壓遍數(shù)及碾壓速度、填料的含水量等技術(shù)參數(shù),后面依此施工[7]。
4)該路段工序流程為:施工放樣→進料→整平→含水量檢測實→碾壓→自檢合格→報檢現(xiàn)場監(jiān)理工程師→進行下道工序的施工。
5)路基填方高度應(yīng)按設(shè)計標(biāo)高增加預(yù)沉量值。預(yù)沉量應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、填土高度、填料種類、壓實系數(shù)和地基情況與建設(shè)單位、監(jiān)理工程師共同商定確認(rèn)。
6)路基填土中斷時,應(yīng)對已填路基表面土層壓實并進行維護。
7)原地面橫向坡度在1:10~1:5時,應(yīng)先翻松表土再進行填土;原地面橫向坡度陡于1:5時應(yīng)做成臺階形,每級臺階寬度≥1 m,臺階頂面應(yīng)向內(nèi)傾斜;在沙土地段可不做臺階,但應(yīng)翻松表層土。
8)路塹開挖應(yīng)自上而下分層開挖。作業(yè)中斷或作業(yè)后,開挖面應(yīng)做成穩(wěn)定邊坡;開挖時,無論為人工開挖或機械開挖,均需嚴(yán)格控制路基設(shè)計高度,若有超挖,應(yīng)用于開挖相同的土壤填補,并壓實到規(guī)定要求的壓實度。當(dāng)路床范圍內(nèi)土質(zhì)不能滿足填筑要求時,應(yīng)挖除換填或挖松摻生石灰填筑壓實。
10)路床修整:外觀鑒定碾壓無顫動翻漿現(xiàn)象,表面無起皮、波浪現(xiàn)象,用12 t壓路機碾壓輪跡深度≤5 mm。
1)還原路基中心線,加密中柱、勘測高程、放置坡度樁,且標(biāo)明標(biāo)號及填筑標(biāo)高。
2)清理掉填筑領(lǐng)域的雜物,同時將填筑面疏松和對路基的平展夯實,需監(jiān)理人員認(rèn)同后,確認(rèn)填筑前的高度,再進行路基填筑工作。
3)篩選合適的填筑物料,應(yīng)盡快進行標(biāo)準(zhǔn)壓實試驗,試驗數(shù)據(jù)及篩選的取料場,需得到項目監(jiān)理的批準(zhǔn)。
4)路堤采取水平分層法進行填筑,按照壓實機械、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確壓實標(biāo)高,每層壓實厚度通常控制在20 cm以內(nèi)。
5)土方挖掘、裝載、運輸?shù)纫幌盗胁扇C械化進行,通常情況下,挖掘裝載機配置自卸車進行土方運輸,卸土嚴(yán)格按照每米用土量來管理,將土采用推土機械攤平,且采用平地機進行平整。
6)如果路基因含水率高不符合標(biāo)準(zhǔn),可在路邊進行晾曬,或者采用鏵犁翻騰晾曬;若含水率低而不達(dá)標(biāo),采用水車進行灑水彌補,使填土含水率達(dá)標(biāo),保證壓實符合基本要求。
7)路堤寬度、厚度、含水率都滿足標(biāo)準(zhǔn)后,采用壓路機從路側(cè)向路中央,依次由低邊到高邊進行碾壓。夯實根據(jù)先輕后重規(guī)則,等到符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的壓實度才算完成。
8)按照路堤填筑標(biāo)高,將壓實度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進行審查,層層填筑數(shù)據(jù)要全面,需監(jiān)理人員簽字及跟隨。雨天作業(yè),需避免路堤存水,填充層表面應(yīng)適量加大橫向坡度,便于排水,應(yīng)注意天氣變化情況,實時碾壓成型,避免填筑土被雨水浸透。
9)在初冬時期進行填筑,需晝夜持續(xù)作業(yè),將存土場遮蓋,以免填土被凍害影響,當(dāng)天填筑層需碾壓成型。
10)完成設(shè)計高度時,需盡快根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行清理路槽,修理側(cè)坡、防備,保證路堤質(zhì)地、穩(wěn)固性。
11)計劃中填筑路段的橋洞結(jié)構(gòu)物需提早進行作業(yè),尤其是橋洞兩邊填土需重點關(guān)注,填充物料務(wù)必達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,臺背填筑和路堤填筑應(yīng)統(tǒng)一執(zhí)行規(guī)范要求,橋臺周圍配置微型壓實機進行碾壓,臺背填充和路堤填充連接部位應(yīng)重點關(guān)注,若后填臺背需挖臺階,確保壓實度達(dá)標(biāo)。雨天需預(yù)防地表水流入,若有存水應(yīng)盡快清除,保證臺背質(zhì)量達(dá)標(biāo),嚴(yán)格預(yù)防橋頭填筑土下降,導(dǎo)致跳車現(xiàn)象發(fā)生。
綜上所述,根據(jù)上述工程實例總結(jié)市政公路路基填筑施工技術(shù)的應(yīng)用情況,路基填筑施工質(zhì)量關(guān)乎著市政公路的使用效果和使用周期。所以,路基填筑施工要根據(jù)施工設(shè)計方案嚴(yán)格進行,在路基碾壓、施工準(zhǔn)備、填筑施工、基底處理、料場選擇等方面做好管控,要結(jié)合實際情況,選擇最為合適的施工技術(shù),充分把握施工技術(shù)要點,加強施工質(zhì)量管理,從而有效提高路基填筑施工的效率,建設(shè)出更高質(zhì)量的市政公路。