侯偉 侯俠
摘要: 在公路擴(kuò)建工程中,新老路堤拼接部的合理處治可以減少新舊路基間的不均勻沉降量,同時(shí)可以提高新舊路基的整體結(jié)合強(qiáng)度,使新舊路基結(jié)合為一個(gè)整體。本文針對路基拼接施工的問題,提出了合理化的施工技術(shù),為今后相似路基拼接段的設(shè)計(jì)與施工提供參考。
關(guān)鍵詞:公路拓寬 路基拼接施工技術(shù)研究
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1前言
新老公路結(jié)合段,由于存在道路施工時(shí)間的差異、沉降差異、不同地質(zhì)條件下地基承載力差異等問題,因此可能引起結(jié)合部出現(xiàn)裂縫、破損、高差、行車不舒適等現(xiàn)象,影響公路安全及造成服務(wù)水平的降低。另外,在道路擴(kuò)建中的路基直接拼接,工程難度和施工組織要求,也明顯高于一般新建道路。因此,需要施工單位精心組織與施工、規(guī)范操作、加強(qiáng)檢測,以保證擴(kuò)建工程的施工質(zhì)量和施工期間的老路運(yùn)營安全。
本文以無棣縣蔡河公路拓寬改造公路工程為背景,對公路路基拼接填筑施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)與分析。
2路堤拼接施工準(zhǔn)備
(1)機(jī)械準(zhǔn)備
為滿足拼接路堤施工及提高壓實(shí)度的要求,施工必須配置重型壓實(shí)機(jī)械。每個(gè)施工段最少應(yīng)配置:平地機(jī)1臺、路拌機(jī)1臺、重型振動凸輪壓路機(jī)1臺(激振力+自重≥50 T)、重型振動光輪壓路機(jī)1臺(激振力+自重≥50T)、靜力壓路機(jī)3臺(自重≥18 T)、挖掘機(jī)3臺、推土機(jī)2臺、小型壓實(shí)機(jī)具、灑水車、其他輔助機(jī)械和設(shè)備等。
老路邊坡清理
老路邊坡表土由于植草防護(hù)、雨水浸潤和沖刷等原因,普遍存在著松散、過濕、壓實(shí)度不足等。需要在開挖每一級臺階前,將臺階開挖范圍的邊坡防護(hù)拆除,并清理表土,邊坡表土的清理厚度不少于30cm。若清理后老路邊坡土依然松散,則可繼續(xù)加大清理厚度10cm。必要時(shí),可采用密實(shí)度檢測方法,對于均質(zhì)土質(zhì)路堤,亦可采用DCP貫入儀等現(xiàn)場快速檢測方法。
老路邊坡清理需根據(jù)開挖每一級臺階的范圍分級進(jìn)行,不宜一次性清理整個(gè)老路邊坡,尤其是高填方地段,以防止老路邊坡在雨季被沖刷或長期晾曬。
填前整平壓實(shí)準(zhǔn)備
新征地部分要填前整平、翻松2030cm,摻石灰5%拌和均勻后整平并壓實(shí);老路堤的護(hù)坡道、排水溝及隔離帶(水溝邊緣至原隔離柵)先整平,當(dāng)排水溝低于地表時(shí),需要將表層挖除,分層回填壓實(shí)至原地表;當(dāng)排水溝高于地表時(shí),高出部分整平,壓實(shí)厚度約20cm;若壓實(shí)厚度大于20cm,則分二次整平壓實(shí)。每個(gè)整平層均摻灰5%,壓實(shí)度90%;老路堤坡腳外至新路堤坡腳外,須全部整平壓實(shí),并形成不小于2%外向橫坡。
(4)土源準(zhǔn)備
挖方利用土場、借土場和其他取土場用作填料的土應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),其試驗(yàn)方法按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 051-93)執(zhí)行。
(5)施工排水
臨時(shí)便道通過灌溉渠、排水渠時(shí)必須設(shè)置臨時(shí)涵管,確保排灌順暢不積水;臨時(shí)排水設(shè)施,可在新路堤邊溝外側(cè)開挖臨時(shí)排水溝,梯形斷面不宜小于60 cm×60 cm,縱坡不小于3‰,臨時(shí)排水溝和灌溉渠不能共用和互通;路基拼接前對舊路面的表面排水,要相對集中設(shè)置排水通道,防止路面水對老路基開挖臺階的沖刷。臺階的開挖應(yīng)采取分級的方式進(jìn)行,應(yīng)盡量避免臺階開挖面的長時(shí)間暴露或大氣降水雨水沖刷。對已開挖的臺階要作好施工組織,合理安排施工進(jìn)度。多雨季節(jié)可對已開挖的老路基臺階用防水布覆蓋。在老路的橋頭錐坡防護(hù)拆除、錐坡填土開挖后,極易形成雨水沖刷面。在老路的橋頭錐坡開挖后,可采用噴射砂漿的臨時(shí)防護(hù)措施來保證安全。
3 路堤拼接填筑施工
在正式全面施工前,先設(shè)立先導(dǎo)試驗(yàn)段,選擇典型地質(zhì)條件、代表性斷面型式,長度不小于100m,作為先導(dǎo)試驗(yàn)段。先導(dǎo)試驗(yàn)段施工中,所用材料和施工機(jī)具,應(yīng)與大規(guī)模施工所用的材料和施工機(jī)具相同。通過先導(dǎo)試驗(yàn)段試驗(yàn)與檢測,結(jié)合氣候條件,來確定最優(yōu)的施工工藝和施工組織,并應(yīng)加強(qiáng)對關(guān)鍵控制指標(biāo)的檢測,及時(shí)寫出試驗(yàn)報(bào)告。
先導(dǎo)試驗(yàn)段選擇k8+l60-k8+360,共200m。該段利用舊路的路段多,工期較緊,為提高新路基的密實(shí)度,減少工后沉降,提高路基整體強(qiáng)度及穩(wěn)定性全段采取重型碾壓技術(shù)。
在路基直接拼接施工時(shí),開挖臺階是最常見的銜接形式。一般有如下基本要求。
(1)路基直拼的一般臺階尺寸為:60cm×90cm(高度×寬度),保證臺階水平寬度≥90cm??紤]到現(xiàn)場邊坡坡率的變化,每級臺階開挖的控制點(diǎn)為臺階的高度60cm,由底至上。最上層臺階無法控制高度,僅控制寬度150cm(由老路路肩邊緣算起)。在挖掘機(jī)開挖前,需要用白石灰在老路邊坡上沿行車方向劃線,以標(biāo)記本次臺階開挖的位置。
(2)臺階的開挖采用挖掘機(jī)結(jié)合人工的方式進(jìn)行。挖掘機(jī)的挖斗沿著白石灰線往下垂直切,形成粗糙的臺階,然后人工手提式內(nèi)燃鏟修整,形成尺寸基本準(zhǔn)確、垂直平整、無松散土的臺階。
(3)由于是新老路相拼接,原老路邊坡將從原防護(hù)作用轉(zhuǎn)換為路基承載作用。經(jīng)過若干的通車運(yùn)營,原老路邊坡土勢必會在自然侵害的作用下發(fā)生變化,部分地段可能會松散。不論是否處于軟基地段,都應(yīng)對臺階處的老路填土進(jìn)行檢測,如DCP貫入儀進(jìn)行現(xiàn)場快速檢測,對于DCP貫入擊數(shù)低于判別值的軟弱臺階,應(yīng)進(jìn)行換填處理。臺階開挖時(shí)若老路堤出現(xiàn)滲水,須及時(shí)報(bào)告監(jiān)理,采取處理措施后才可繼續(xù)施工。
(4)普通路段的臺階開挖應(yīng)結(jié)合路基施工分段落、分級進(jìn)行開挖。高填方路段,應(yīng)對老路基進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算后再決定臺階開挖的工序安排。臺階自下而上隨填土進(jìn)度逐層開挖,臺階暴露時(shí)間一般不超過34d(指完成最后一層填土);超高段的臺階開挖,為調(diào)坡需要,可在96區(qū)以下(即:路床底面以下部分)逐漸調(diào)平,96區(qū)起(即:路床底面)為水平坡,然后形成超高。
(5)臺階90cm寬度位置的老路基土,需向下翻松20 cm,與新路堤填土一起摻灰拌和、粉碎,然后和新路堤的填土同步壓實(shí)。在進(jìn)行碾壓作業(yè)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對老路臺階位置的碾壓,必要時(shí)需人工清理臺階結(jié)合處的虛土,然后壓路機(jī)碾壓到邊。
(6)對與老路基的結(jié)合部位應(yīng)作為重點(diǎn)碾壓部位進(jìn)行施工,考慮到老路基的穩(wěn)定性,對與老路基的結(jié)合部位不宜采用振動壓路機(jī)進(jìn)行強(qiáng)振碾壓,宜采用高噸位的靜力壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,同時(shí)應(yīng)較普通路段多碾壓34遍。應(yīng)達(dá)到無漏壓、無死角,確保碾壓均勻。碾壓后的結(jié)合部位不得有松散、軟彈、翻漿及不平整現(xiàn)象。如不合格,必須重新處理。重型壓路機(jī)碾壓不到的邊角部位,須采用小型振動夯壓密實(shí)。
(7)填挖交界處當(dāng)填土高度H≤1.6m時(shí),進(jìn)行原地面開挖處理,確保開挖后路基高度H≥1.6m,路床底面以下翻松40cm分兩層摻灰6%回填,第一層壓實(shí)度≥93%,第二層壓實(shí)度≥95%,下臥層翻松25cm摻灰翻拌平整壓實(shí),壓實(shí)度≥90%。
(8)進(jìn)行每層填土壓實(shí)前,要對填土的含水率檢測,因?yàn)閴簩?shí)時(shí)要克服土顆粒之間的摩擦阻力和粘聚力而使顆粒間產(chǎn)生位移,水在很大程度上起到潤滑作用,因此,在某一范圍以內(nèi),壓實(shí)后的干密度隨含水率的增加而增大。超過這一范圍則會出現(xiàn)干密度減小。通過標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)得出該試驗(yàn)段的最佳含水率為15.5%,最大干密度為1.8g/ cm3,現(xiàn)場的含水率應(yīng)控制在15.5±2%以內(nèi),保證壓實(shí)效果。
4結(jié)束語
根據(jù)路基拼接填筑的技術(shù)要求,結(jié)合拓寬改造工程技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn),對于不同地質(zhì)條件和老路地基處理方案采取相應(yīng)的拼寬路基處理方案。施工過程中加強(qiáng)對拼接路段的檢查和沉降變形監(jiān)測,隨時(shí)給出觀測資料和曲線,以指導(dǎo)施工。施工期間及時(shí)進(jìn)行施工信息反饋,加強(qiáng)對老路的交通管理,保證老路的暢通和施工安全。另外在正式施工前先進(jìn)行試驗(yàn)先導(dǎo)段的施工為建設(shè)管理、施工和監(jiān)理等各方,提供了可靠的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),對全線大面積施工有重要的指導(dǎo)價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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[3]《公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南》交公變字[2005]329號,北京:人民交通出版社.