張霽
(福建省高速公路達通檢測有限公司)
高速公路路基施工質(zhì)量管理與控制措施分析
張霽
(福建省高速公路達通檢測有限公司)
隨著中國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,交通運輸在國民經(jīng)濟發(fā)展中的作用將會越來越突出,高速公路作為交通運輸中的重要樞紐,高速公路的質(zhì)量問題是關(guān)乎經(jīng)濟發(fā)展大計和人民日常出行的重大民生問題。高速公路的路基從某些方面來說就相當(dāng)于是一條公路的基礎(chǔ),如果地基的質(zhì)量無法確保,將會給整項公路工程建設(shè)埋下隱患。相關(guān)部門應(yīng)加強施工質(zhì)量監(jiān)管工作,全力提高公路路基的工程質(zhì)量,是保證公路工程質(zhì)量關(guān)鍵的一步,具有重要的實際價值。
高速公路;路基;施工質(zhì)量;控制措施
路基,包括路堤與路塹,即公路開挖時天然地層形成的路塹,在天然地段薄弱處以土填方再壓實,填筑而形成的路堤。路基貫穿高速公路全線,與橋梁、隧道相連,需要直接承受路面行車荷載,又受各種自然因素的影響,加之路基質(zhì)量又是直接影響公路質(zhì)量的重要組成部分,因此在路基施工過程中,為確保路基的強度和穩(wěn)定性,從選址到施工,一定要嚴格按照施工標(biāo)準和設(shè)計來進行。本文將以高速公路路基質(zhì)量的重要性為切入點,全面分析高速公路路基的施工質(zhì)量管理與控制措施。
1.1路基的質(zhì)量要求
①路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。即防止路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體損壞、滑動、變形。②路基荷載的強度。即路基在容許載荷范圍內(nèi)防止路基出現(xiàn)變形所需具備的強度。③水溫穩(wěn)定性。即在地面水和地下水溫作用下,保證路基強度不會嚴重降低所需具備的水溫穩(wěn)定性。④耐久性。即路基設(shè)計要保證其使用壽命[1]。
1.2路基施工前的相關(guān)準備
①施工前,要詳細了解施工設(shè)計圖紙、工程數(shù)量、施工組織設(shè)計、施工設(shè)計交底、土石方調(diào)配方案等。②對施工項目做好現(xiàn)場核對和相關(guān)調(diào)查。③施工測量是路基施工前的關(guān)鍵,測量所需儀器必須滿足精度等級要求和標(biāo)準。其測量的方面主要包括導(dǎo)線、中線、水準點的增設(shè)和復(fù)測,橫斷面的檢查和補測,選出路基的取土坑、路塹坡頂、邊緣、邊溝等位置。
1.3常見的路基病害及其對應(yīng)方法
①沉陷。其主要原因一般有:壓實度不夠,橋梁等通道與路基銜接處選材不當(dāng)或碾壓的壓實度不夠,脆弱地基如軟土地段的加強處置不到位,路基填土含水量過大,壓實密度難達標(biāo),后期載荷一強,就會出現(xiàn)沉降。②縱向裂縫。裂縫會造成路基出現(xiàn)崩塌、滑坡、坍塌、泥石流等公路病害。造成路基裂縫的主要原因有路基起始填筑寬度不夠,而填補鑲邊時壓實不合理,后期出現(xiàn)鑲邊下沉產(chǎn)生裂縫;清淤不到位,表面植被或軟基淤泥清挖不到位,就進行填土施工,導(dǎo)致路基邊緣下沉產(chǎn)生裂縫;半填半挖的路段,在填挖交界處分層填筑壓實不合理產(chǎn)生裂縫;地基處理方法不符合實際需求,導(dǎo)致路基壓實不到位,產(chǎn)生裂縫。
常用的路基病害處理方法有:強夯法、土擠密樁法、換填墊層法、高壓噴射注漿法、柱錘沖擴樁磁、砂石樁法、預(yù)壓法、水泥粉煤灰碎石樁法、振沖法、灰土擠密樁法、實水泥法土樁法、水泥土攪拌法、石灰樁法等。在實際施工中,可依據(jù)實際情況,既可單一方法使用,也可多種方法混用[3]。
2.1填筑路基
為確?;踪|(zhì)量,在填筑前,要選好填筑的自然土,分析其物理力學(xué)性質(zhì)、最佳含水量、最大干容重等。然后對路基填筑范圍原地面上的雜物,如植物等進行清理,再根據(jù)壓實度的設(shè)計標(biāo)準,用平地機、壓路機對原地面進行清平、碾壓。在低洼積水等非常規(guī)地段,要依據(jù)施工要求和施工需要靈活運用排水疏干、壓實、換填等方法進行填筑,填料不得離析,清表、壓實、填筑后的工程數(shù)量報監(jiān)理工程師檢驗批準,全面確保高速公路基底的穩(wěn)定性。
2.2開挖路塹
其按開挖機器種類可分為鉆爆開挖、開挖機開挖、靜態(tài)破碎法;按掘進方向可分為縱向全寬掘進、橫向通道掘進;按高度有單、雙層掘進混合,縱、橫掘進混合。施工急,開挖路塹較深時,一般采用雙層掘進法;施工面廣,施工急,路塹既長且深時,建議采用縱橫掘進混合法。
2.3壓實路基
路基壓實能有效提高填方路堤的強度和穩(wěn)定性,是筑路工程的重要組成部分,直接影響高速公路的質(zhì)量和使用壽命。
路基壓實效果的主要因素有土質(zhì)、濕度、壓實功能等,其中壓實功能即碾壓機具的性能和操作方法、壓實時間和速度等。影響路基壓實效果的關(guān)鍵是填土含水量,為保證含水量穩(wěn)定,可盡量連續(xù)施工,減少雨淋、暴曬。含水量過大時,要晾曬風(fēng)干再碾壓。為保證路基的承載力和穩(wěn)定性,可以先用重型壓實機壓實,再輔助人工壓實,提高壓實密度。
2.4高速公路底基層作業(yè)
為使高速公路的底基層達到設(shè)計強度和彎沉值常以水泥或石灰來穩(wěn)定地基結(jié)構(gòu),因此為確保公路底基層的施工質(zhì)量,選材質(zhì)量一定要達標(biāo),其次材料的配合比要適當(dāng)。材料拌和時要用機械化生產(chǎn),嚴格控制材料的含水量、拌和的均勻性、材料的配合比等,禁止采用路拌。
2.5軟土路基作業(yè)
軟土路段需要采取加固處理,是最易埋下路基質(zhì)量隱患的地段,所以需要特別注意。經(jīng)過不斷探索和經(jīng)驗累計,目前已經(jīng)找到一些相對比較有效的常用施工方法。①反壓護道法。當(dāng)軟土地區(qū)路堤高度嚴重超過極限高度時,通過單級反壓護道提高路堤軟土的穩(wěn)定性。②砂墊層法。當(dāng)軟土地區(qū)路堤高度與極限高度相差不大時,在路基頂面鋪設(shè)厚砂墊層,促進路面底部排水,提高路基的強度和穩(wěn)定性。③換填法。當(dāng)軟土厚度小于2m時,可先將軟土挖除,再換填滲水性強的土層或者直接把路堤筑于基底。④拋石擠淤法。在軟土表面無硬殼,厚度小于3m,石料又充足時,可選用尺寸大于0.3m的石料從路基中部向兩側(cè)拋投,將軟土擠出路基范圍,提高其強度。⑤設(shè)置砂井法。此法適用于路堤高度嚴重超過天然地基承載力且軟土厚度超過5m時,此法常與打樁法、射水泥樁法等綜合使用。⑥豎向塑料板排水法。在軟土地帶飽和度較大時,以塑料板進行豎向排水,再輔助土工布進行橫向排水,使軟土固結(jié)、沉降,增強路基強度。⑦土工布軟基處理法。在路基松軟潮濕或高填土路堤段,以土工布攤鋪底層,加快排水,加強路堤剛度,使荷載均布,加強路基的穩(wěn)定性。
高速公路路基質(zhì)量控制主要要注重路基的路基土的控制、水破壞的控制、寬度控制、厚度控制、壓實度控制。
3.1路基土的控制
①土質(zhì)選材,砂性土是良好的筑路材料,施工選取土場時,通常選擇塑性指標(biāo)較小的土來填筑路基;②壓實度控制,保證土在最佳含水量時進行壓實,使其達到最大密度;③彎沉控制。壓實度反映路基的密實狀態(tài),路基上部的整體強度,要合理控制路基的彎沉值[4]。
3.2水破壞的控制
水會對路基的強度造成直接影響。國內(nèi)高速公路大多路堤較高,且多有硬路肩,水害不算嚴重,因此主要要控制整體道床水下滲破壞整體道床結(jié)構(gòu)。路基施工時,宜采用粘結(jié)力強的瀝青和堿性石料,表層施工按防水層處理,保持水溫的穩(wěn)定性,減少水進入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,降低水對路基的破壞[5]。
3.3裂縫的防治
高速公路整體道床裂縫主要有兩大類:①屬于非荷載裂縫,即基層開裂形成的反射裂縫和面層自身產(chǎn)生的溫縮裂縫;②反復(fù)行車產(chǎn)生的載荷裂縫,其主要由于基層承受的拉應(yīng)力超出其抗彎強度而形成的裂縫,在設(shè)計和施工時做好質(zhì)量控制能有效預(yù)防裂縫。①裂縫的控制。選擇材料時要對材料的塑性指標(biāo)進行試驗,選擇收縮性小的水泥穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)做基層,施工時要充分考慮到水泥類穩(wěn)定材料產(chǎn)生裂縫的機理和產(chǎn)生收縮的主要原因。②裂縫的防治。出現(xiàn)裂縫后,會出現(xiàn)雨水下滲,侵蝕地基結(jié)構(gòu)層,降低其強度,因此在選材時要充分考慮相關(guān)因素,例如針入度指標(biāo)越高,溫度敏感性越低,高粘度瀝青的溫度敏感度較低。且相關(guān)部門還要做好行車載荷控制,禁止超載超速行為對路基造成的破壞。
綜上所述,高速公路路基的質(zhì)量與高速公路的使用壽命和使用性能息息相關(guān),因此路基的質(zhì)量管理和施工技術(shù)需要特別注重。高速公路作為地方經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐,近年來隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,公路建設(shè)也得到了迅猛發(fā)展。其實路基施工地分散,操作工序簡單、工作面窄,因此施工技術(shù)要求相對簡單,只要施工團隊針對不同的路基項目,因時制宜,恪盡職守,高標(biāo)準嚴要求,完善施工工藝,不斷研發(fā)新材料、新技術(shù)、新設(shè)備,就一定能夠保證高速公路的質(zhì)量滿足其施工要求。
[1]湯明泉.高速公路路基施工質(zhì)量控制研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011(8):115.
[2]郭溫生.高速公路路基施工工藝與質(zhì)量控制的分析[J].科技咨詢導(dǎo)報,2007(11):55.
[3]姜梅.高速公路路基施工質(zhì)量控制技術(shù)要點分析[J].大科技·科技天地,2011(7):302~303.
[4]宋彬.高速公路路基施工質(zhì)量控制探究[J].科技風(fēng),2012(13):120~121.
[5]張凱.淺談高速公路路基的設(shè)計與技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(31):134~135.
U416.1
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1673-0038(2015)07-0154-02
2015-1-15
張霽(1988-),男,助理工程師,本科,主要從事高速公路試驗檢測工作。