王風(fēng)琴
(新疆路橋南疆工程建設(shè)有限公司,新疆 喀什 844000)
某高速公路主線按照雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基寬度為28m,設(shè)計(jì)車速為120km/h。本合同段全線采用風(fēng)積沙填筑,K4+500~K5+000段最大填高為7.997m,平均填高為6.5m;葉河特大橋兩頭路段,最大填高超過7.8m。以上路段位于河道附近或農(nóng)田區(qū),地下水位高,屬于或接近高填方路堤。
高填方路堤沉降量大,高填方路段施工的質(zhì)量控制對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量影響很大,確定高填方路堤的施工方法和嚴(yán)格控制其填筑質(zhì)量是本工程的另一個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)。具體流程如圖1所示。
(1)做好路基施工準(zhǔn)備
在公路工程施工前,應(yīng)先充分了解本工程沿線的地質(zhì)情況、路基可采用的填料、特殊路基分布情況等,并與已有資料進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)于實(shí)際情況與現(xiàn)有資料不對(duì)應(yīng)的,應(yīng)報(bào)業(yè)主處理。另外,為了有效確保施工質(zhì)量,在路基施工前,應(yīng)落實(shí)交底工作。
(2)嚴(yán)格控制路堤填筑施工技術(shù)
路基填筑施工按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施,壓實(shí)施工時(shí)采取分級(jí)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),即90%→93%,93%→95%,95%→97%。填筑高路堤施工時(shí),本工程結(jié)合不同路段采取不同填料,采用相適應(yīng)的施工機(jī)械組合進(jìn)行路堤填筑,從而獲得最佳的填層厚度以及填料的施工含水量范圍。路堤填筑施工時(shí)采取分層進(jìn)行,須確保分層壓實(shí),而且應(yīng)當(dāng)對(duì)各個(gè)壓實(shí)點(diǎn)確保一致性。另外,為了有效確保路基的填筑施工質(zhì)量,本工程結(jié)合不同場地情況和填料的不同,選取相適應(yīng)的壓實(shí)機(jī)械設(shè)備,重點(diǎn)是控制好每層填筑厚度。本工程中存在的高填方路基,選取優(yōu)良的壓力機(jī)設(shè)備以確保高填方路基的壓實(shí)質(zhì)量。對(duì)于路基中的特殊部位,尤其是對(duì)于路橋過渡段的填方以及橋涵結(jié)構(gòu)物臺(tái)背回填是本工程填筑施工重點(diǎn)部位,對(duì)這些部位由專業(yè)回填施工隊(duì)處理。由于這些部位不適宜采用大型壓實(shí)設(shè)備,因此選取小型的壓實(shí)機(jī)械,分層厚度控制在15cm以內(nèi)。
(3)優(yōu)先安排高填方段施工
為高填方路堤留有足夠的時(shí)間施工和沉降,從而有效防止高填方路堤施工后產(chǎn)生過大的沉降。在高填方路基填筑施工中,結(jié)合本工程的施工組織設(shè)計(jì)以及施工現(xiàn)場,合理調(diào)配施工機(jī)械設(shè)備和施工隊(duì),從而有效地確保了本工程路基施工質(zhì)量。
圖1 高填方路基施工工藝流程圖
(4)嚴(yán)格選取路基填料,并控制好填料質(zhì)量
本工程路基填筑后的碾壓采用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行。同時(shí),對(duì)填筑路基前做好路基臨時(shí)排水工作,對(duì)于地下水位高的路段,提前挖排水溝和抽水坑,以降低地下水位。施工過程中還需考慮路基的排水問題,加快路基范圍內(nèi)地基土的排水固結(jié)。在降低路基地基地下水位的前提下,建議高填路段填高4m及到路床頂面進(jìn)行增強(qiáng)沖擊碾壓一次,以加快路基的沉降。
高填方路段施工中,必須進(jìn)行沉降和動(dòng)態(tài)觀測。觀測裝置應(yīng)在軟土地基處理后埋設(shè),并在觀測到穩(wěn)定的初始值后,方可進(jìn)行路堤填筑。觀測工作分為準(zhǔn)備階段、現(xiàn)場觀測、資料匯總階段及沉降分析階段。
準(zhǔn)備階段包括制訂觀測計(jì)劃、布置觀測用水準(zhǔn)點(diǎn),準(zhǔn)備觀測儀器(沉降板觀測儀器要求:往返水準(zhǔn)測量精度1mm/km)、水準(zhǔn)尺、各種用表,埋設(shè)沉降標(biāo)。沉降板設(shè)置方式為:在主線左右兩側(cè)路肩和中心線位置設(shè)置,在觀察位置豎直埋置一根導(dǎo)管(用Φ1cm塑料管制作),導(dǎo)管下端設(shè)置混凝士底座(C30普通混凝士,幾何尺寸為0.5m×0.5m×0.2m),在導(dǎo)管內(nèi)豎直放一根自由導(dǎo)桿(外徑0.4cm的金屬桿),導(dǎo)桿下端和混凝士底座相連,導(dǎo)管和導(dǎo)桿采用逐節(jié)連接方式進(jìn)行加長,每節(jié)長度按0.5~1m進(jìn)行選擇。導(dǎo)管和導(dǎo)桿上端伸出路面頂適當(dāng)高度,以便工程竣工后跟蹤觀察。
水準(zhǔn)點(diǎn)分為地面水準(zhǔn)點(diǎn)和橋上水準(zhǔn)點(diǎn)兩種,埋設(shè)要求如下。
(1)地面水準(zhǔn)點(diǎn)。地面水準(zhǔn)點(diǎn)密度應(yīng)滿足沉降觀測斷面的要求,一般為每200m一個(gè),保證一個(gè)測站視距不超過300m。水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在土質(zhì)堅(jiān)硬便于長期保存和使用的地點(diǎn),并埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石。標(biāo)石、標(biāo)志應(yīng)符合有關(guān)測量規(guī)范要求、編號(hào)應(yīng)統(tǒng)一。
(2)橋上水準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)路堤填筑較高時(shí),為減少轉(zhuǎn)點(diǎn)傳遞對(duì)觀測標(biāo)高的影響,應(yīng)適時(shí)將地面水準(zhǔn)點(diǎn)轉(zhuǎn)至有灌注樁基礎(chǔ)的橋面上,位置應(yīng)在橋臺(tái)背墻路肩外緣處。在橋臺(tái)背墻施工時(shí),預(yù)埋一根直徑為18~20mm的鋼筋(上端用砂輪磨圓),鋼筋頭露出混凝土頂面1~2cm,或用射釘打入標(biāo)志,橋上水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一用另一種序號(hào)編號(hào),以與地面水準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)別。橋上水準(zhǔn)點(diǎn)埋好后,由地面水準(zhǔn)點(diǎn)用三等水準(zhǔn)往返觀測引測,高差閉合差4mm。
(3)整個(gè)觀測期要保管好沉降標(biāo)不受損壞,如有損壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)并恢復(fù)觀測數(shù)據(jù),使觀測數(shù)據(jù)連續(xù)。每次觀測應(yīng)使觀測條件相同,以消除觀測中的系統(tǒng)誤差,為此應(yīng)做到五固定:測站位置固定、儀器固定、觀測人員(司儀及持尺者)固定、水準(zhǔn)尺固定(置于水準(zhǔn)點(diǎn)上的后視尺也應(yīng)固定),若需轉(zhuǎn)點(diǎn)也應(yīng)固定。
(4)外業(yè)手簿是長期保存和使用的基本資料,應(yīng)認(rèn)真記錄,字跡清晰、整潔,格式統(tǒng)一。記錄不得轉(zhuǎn)抄或涂改,若觀測記錄數(shù)據(jù)有誤,觀測記錄時(shí)應(yīng)即時(shí)將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)用單線劃去,在其上方寫上正確數(shù)字,正確數(shù)字及被劃去數(shù)字,均應(yīng)清晰可辯,手簿及其他資料應(yīng)由專人保管,以備查。
2.3.1 沉降標(biāo)埋設(shè)
路堤觀測前,應(yīng)按設(shè)計(jì)提供的觀測點(diǎn)布置表埋設(shè)沉降標(biāo)(可根據(jù)觀測及施工情況及時(shí)調(diào)整、增設(shè)沉降標(biāo),也可視需要增設(shè)水平位移樁)。沉降標(biāo)由底座管節(jié)(帶有螺紋鋼管及管箍),以保護(hù)竹管帽三部分。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為確保沉降標(biāo)埋設(shè)的牢固性,本工程對(duì)于一般地段埋設(shè)沉降標(biāo)志于原地面,然后再壓實(shí)土層;對(duì)于有砂墊層地段,則埋設(shè)沉降標(biāo)志于原地面,然后再埋設(shè)一層土。同時(shí),為使沉降標(biāo)不受破壞,管桿應(yīng)隨填土上升而逐段以螺紋管箍接高。每段50cm以便虛土填筑時(shí),埋入土中(頂部用可裝卸竹節(jié)管帽保護(hù)),壓實(shí)后應(yīng)保留有5~10cm間隙,對(duì)被土壓埋的沉降管節(jié),為便于尋找開挖,可在管桿頂部系上布條或塑料紙條拖出地面,每次觀測前后,立即卸除保護(hù)竹管帽,在鋼管頂上觀測,每段接管的頂面后有相鄰兩期的觀測標(biāo)高。每一段接管埋好后,隨即測量管頂標(biāo)高,作為第一期觀測值(初讀數(shù)),待填筑一層土后,先在原頂管面上觀測標(biāo)高,作為第二期觀測值,隨即接上第二段接管,觀測接管后的管頂標(biāo)高。這樣,按順序逐節(jié)升高,計(jì)算出每期觀測的沉降量。
2.3.2 觀測精度和要求
本標(biāo)段超高路基填筑施工的中后期,經(jīng)路基沉降和位移觀測,路基變形基本趨向穩(wěn)定,對(duì)其中最具代表性的K298+320~K298+470段高填方路基進(jìn)行了地基深層穩(wěn)定性和路基填筑整體穩(wěn)定性的檢測。在本段路基填筑最高斷面處K298+436設(shè)置6個(gè)監(jiān)測孔,如圖2所示。分析監(jiān)測數(shù)據(jù),孔口位移變化不大,小于2mm,深部位移量較少,無下陷和滑移跡象,路基穩(wěn)定。
圖2 路基沉降監(jiān)測(單位:m)
高填方路基施工是山區(qū)公路施工的重要處理技術(shù)之一,其施工質(zhì)量直接關(guān)系到公路的修建及運(yùn)營情況。本文針對(duì)高填方路基施工特點(diǎn),提出了相應(yīng)的施工處理技術(shù)措施。同時(shí),針對(duì)高填方路基沉降大特點(diǎn),提出了有效的沉降監(jiān)測方案,有效地確保了工程的實(shí)施。
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