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        填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

        2015-11-01 05:57:52黃勵湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司湖南長沙410004
        建材與裝飾 2015年6期
        關(guān)鍵詞:施工

        黃勵(湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 湖南長沙 410004)

        填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

        黃勵
        (湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司湖南長沙410004)

        采用合理的填石路基施工工藝有助于改善公路工程的施工質(zhì)量,有效減少質(zhì)量通病的出現(xiàn)。由于填石路基與普通填土路基存在一定的差別,尤其是壓實度控制方面,因此要注重深入研究填石路基施工技術(shù),根據(jù)工程的實際條件選用攤鋪技術(shù)、填筑技術(shù)及壓實技術(shù),從而加快公路工程的進(jìn)一步發(fā)展。

        填石路基;施工技術(shù);公路施工

        引言

        路基工程作為道路結(jié)構(gòu)最下面的一個層次,是道路工程的基礎(chǔ),墊層、基層、面層都作用其上面,承受著全部的荷載,進(jìn)行路基施工前,要精心準(zhǔn)備,從技術(shù)、經(jīng)濟、組織以及現(xiàn)場準(zhǔn)備等方面入手,優(yōu)選合格的原材料,進(jìn)行路基施工時,要不斷增強質(zhì)量意識,提高技術(shù)水平,每層的壓實度都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,從根本上避免路基整體或者局部沉降、滑塌等各種質(zhì)量病害的發(fā)生,保證路基的整體穩(wěn)定性,提高公路工程的建設(shè)質(zhì)量,延長道路的使用壽命。

        1 填石路基的概念以及特點

        相比傳統(tǒng)的路基而言,填石路基在實際的建設(shè)過程中,顆粒之間就必須要有較強的黏聚力,并且有著降低的抗剪強度。同時,由于填石路基在建設(shè)的過程中,填料的選擇一般是顆粒較大的碎石顆粒,在實際的建設(shè)以及使用的過程中,碎石顆粒之間是沒有粘聚力的,而在抗剪強度的實現(xiàn)方面,也需要使用顆粒之間的嵌擠以及摩擦來形成的。因此強度往往比較好。因此,填石路基可以看成是一種半剛性體。但是正是由于這樣的特點,在實際的填石路基建設(shè)以及使用的過程中如果地基發(fā)生較大的沉降,那么路基就會因為變性而失去穩(wěn)定性,無法正常的使用。由此可見,填石路基的使用必須要表面諸如路基失去穩(wěn)定性等情況。目前我國雖然在大多數(shù)的山區(qū)中的道路施工過程中使用填石路基的技術(shù)進(jìn)行使用,但是由于我國使用填石路基技術(shù)的時間較晚,因此在填石路基的技術(shù)上仍然是處于初級的階段,在一些諸如指標(biāo)體系以及技術(shù)層面都不夠成熟,仍然是需要進(jìn)行發(fā)展。同時在填石路基施工的過程中需要關(guān)注諸如路基穩(wěn)定性等情況,也需要充分別的掌握到填石路基的施工優(yōu)點以及相關(guān)的缺點,將填石路基的有點在公路施工過程中進(jìn)行較好地發(fā)揮。

        2 填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

        2.1地基處理

        相信很多人都知道,公路中的填石路基對于地基有一個承載力的要求,地基承載力不是固定不變的,要根據(jù)填石路基的高度發(fā)生變化。通常來講,路基高度在10~20m時,其相應(yīng)的承載力至少要高于200kPa,路基高度小于10m,其承載力在150kPa和200kPa之間。而當(dāng)路基高度大于20m時,則需要落在承載力較高的巖石基層上。因此,為了使地基承載力達(dá)到填石路基的要求,必須進(jìn)行地基處理。

        在進(jìn)行地基處理時,首先要將路基的表層土和淤泥以及石聳、石牙等清理干凈,有必要時還可以采用爆破法進(jìn)行炸平處理,務(wù)必確保路基表面平整,地基的承載力一定要達(dá)到設(shè)計要求;然后配合附近永久排水設(shè)施做好地面的臨時排水設(shè)施,確保地表水不流進(jìn)附近農(nóng)田、耕地以及對路基的沖刷,對于農(nóng)田地段的公路路基,要沿路基兩側(cè)縱向開挖排水溝,低洼處開挖橫向排水溝,用來及時排除積水。而對于地基承載力存在明顯差異的部位,要采用置換細(xì)粒土的方法設(shè)置過渡層,使巖石混合基地均勻、平整。

        2.2邊坡碼砌

        地基處理完之后,就要進(jìn)行邊坡碼砌,一般采用先碼后填或者先填后碼兩種方法,碼砌形式也有單坡碼砌和臺階碼砌兩種。臺階碼砌的相關(guān)要求見表1。碼砌施工時,從基底面開始,以1:5坡度向內(nèi)收斂,并按照設(shè)計要求留設(shè)伸縮縫,當(dāng)設(shè)計無要求時,可根據(jù)施工經(jīng)驗每隔15~20m設(shè)置一道。填石路基的邊坡碼砌所選用的石料要求堅硬、密實、無風(fēng)化剝落和裂紋,形狀規(guī)則、便于砌筑,其強度要求≥30MPa。在砌筑時,應(yīng)嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量,保證灰縫的厚度,不應(yīng)超出規(guī)范要求的20~30mm,避免出現(xiàn)石塊間無砂漿、通縫、假縫等情況,嚴(yán)禁采用內(nèi)包法進(jìn)行砌筑,可使用砂漿填塞石料間空隙。

        表1 臺階碼砌厚度表

        2.3卸料與攤鋪施工技術(shù)

        卸料與攤鋪施工技術(shù)如下:①在卸料前先對施工場地進(jìn)行清理,在必要的情況下進(jìn)行換土或采用壓路機進(jìn)行平整壓實處理。采用運輸車將石料運送至施工現(xiàn)場,從路基的一端開始卸料,石料應(yīng)前后成行、左右成排,呈梅花型布置形式。為了對填筑厚度進(jìn)行有效控制,在施工中根據(jù)松鋪厚度、運輸方量及路基寬度嚴(yán)格控制卸料位置;同時將填筑施工控制桿設(shè)置于路基橫斷面當(dāng)中,控制桿長度為60cm,間隔為25m。②對于水平地形處的填石路基,石料的松鋪厚度為160cm;如填石路基處于斜坡地帶,則松鋪厚度為100cm,為保證壓實效果,工程所采用的松鋪系數(shù)為1.15~1.20,同時將每個攤鋪層的松鋪厚度控制在30cm以下。在進(jìn)行攤鋪整平施工的過程中采用推土機,先采用推土機推平石料,在推平時嚴(yán)格按照控制桿的高程要求;推平后采用裝載機配合人工施工法將粒徑≥25cm的石料挑出,如發(fā)現(xiàn)存在不平之處,則采用人工填補石屑或石塊法進(jìn)行找平。如石料粒徑較大、級配相對較差或攤鋪后發(fā)現(xiàn)石塊之間存在較大空隙時,則將中砂、粗砂、石屑及石渣等嵌入到攤鋪層表面的石塊空隙當(dāng)中,確保填滿空隙之后才能開始路基壓實施工。表2是填石路基各種巖石類型的虛鋪厚度參照表。

        表2 填石路基最大虛鋪厚度表

        2.4路基壓實施工技術(shù)

        工程采用分層壓實與沖擊碾壓的施工工藝,具體如下:①碾壓順序為先壓實路基兩側(cè),隨后壓實路基中部,橫向接頭處重疊碾壓0.5~0.6m,縱向接頭處重疊碾壓1.5~2.0m,保證無死角碾壓及避免出現(xiàn)漏壓的情況,以改善路基壓實質(zhì)量。在實施碾壓施工的過程中嚴(yán)格遵循先慢后快及先弱振后強振的原則,靜壓次數(shù)為3遍,靜壓時壓路機的行駛速度為1~1.5km/h。填筑完一層后立即進(jìn)行增強補壓,沖擊碾壓施工時采用雙輪式?jīng)_擊壓路機,兩輪之間的輪隙寬為1.20m,輪寬為1.0m,外邊緣寬3.0m。完成1次沖壓后可碾壓的寬度為2.5m,錯輪寬沖碾壓后,可碾壓的寬度為5m,每個壓實作業(yè)段沖擊碾壓25遍左右即可。②在采用壓路機進(jìn)行壓實的過程中安排作業(yè)人員采用石屑、石塊將縫隙填滿,并同時完成找平工作。如部分粒徑較大的硬質(zhì)材料沒有被壓路機壓碎,則采用人工法進(jìn)行破碎處理或直接清除,確保硬質(zhì)材料均勻分布且最大尺寸應(yīng)小于壓實厚度的2/3。④完成沖擊碾壓施工后及時檢查路基外觀及壓實強質(zhì)量。如碾壓施工后路基表面平整、石塊緊密、無輪跡及頂面穩(wěn)定,則可以檢測路基的壓實質(zhì)量。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)工程沖壓5~10遍時,平均沉降為6.2cm,10~20遍時為2.0cm,隨著碾壓遍數(shù)的增加平均沉降逐漸變小,后10遍的沉降率為0.5%,軟質(zhì)石料的孔隙率≤20%,中硬石料≤22%,硬質(zhì)石料≤23%。

        2.5路基邊坡施工技術(shù)

        工程采用的邊坡施工工藝為先填筑、后碼砌,具體施工工藝如下:①先對超過路基設(shè)計寬度的部分進(jìn)行填筑、壓實處理,隨后開始刷坡,刷坡工作完成后便可以碼砌邊坡。邊坡石料粒徑的最大值均<30cm,碼砌厚度>1.5m,石料形狀方正、規(guī)則,在碼砌施工時可以穩(wěn)定擺放石塊。交錯咬碼時采用中等粒徑及大粒徑石料,保證碼砌表面處于平順狀態(tài),不得出現(xiàn)明顯松動或空洞現(xiàn)象,完成上述施工工作后根據(jù)地形條件在邊坡中設(shè)置臺階及伸縮縫。②在邊坡中設(shè)置分級臺階及排水溝,每級臺階的高度為5~ 8m,同時將臺階寬度控制在1:1.5~1:2.0之間。如路基邊坡存在軟質(zhì)巖,則采用客土植物對邊坡進(jìn)行綠化,或利用護(hù)坡石料,如漿砌片石等處理軟質(zhì)巖,防止邊坡受到?jīng)_刷。采用上述工藝依次完成填筑施工及邊坡碼砌施工,不但加快了施工進(jìn)度、降低了施工勞動強度,同時有利于充分壓實路基邊緣,保證路基整體強度與設(shè)計要求相符。

        3 施工質(zhì)量檢測

        (1)施工前,首先要檢測填石料的強度、級配、視比重和吸水率,一般每個料場每次要檢測50000m2,當(dāng)爆破方法有變更時,要重新測定石料級配;當(dāng)填筑路基的材料為軟質(zhì)巖石(軟巖)時,應(yīng)提前通過試驗段確定其壓實度相關(guān)技術(shù)參數(shù),可采用試驗方法測定軟巖填料強度、含水率、天然密度、孔隙率等工程指標(biāo),通過多組試驗得出最大干密度、最佳含水率,從而確定壓實系數(shù)。當(dāng)軟巖強度較低時,還應(yīng)進(jìn)行承載力試驗,使填筑的最終壓實度滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

        (2)施工中,對于硬質(zhì)巖石(硬巖)填料,需要采取目視管理的方法,在碾壓施工中嚴(yán)格檢查單塊填料尺寸超過200mm的塊石數(shù)量是否超標(biāo),檢查方法為隨機選取6處/2000m2,當(dāng)其值≤10 塊/m2時為合格,對于超過標(biāo)準(zhǔn)的石塊填料應(yīng)撿出或就地破碎,使其滿足施工要求。對于壓實沉降量的檢測,要求每壓實層按每20m取一斷面檢測4點,其質(zhì)量評價指標(biāo)可選用孔隙率或壓實沉降值的一種或多種。對于軟巖填筑的公路路基,在填筑過程中,要檢驗壓實遍數(shù)、固相體積率及壓實度,以最嚴(yán)格的為控制標(biāo)準(zhǔn),不符合要求時應(yīng)采取措施。具體措施有:路基適當(dāng)灑水并進(jìn)行補壓,或更換超重型壓路機,增加振動壓實功率已達(dá)到壓實效果。

        (3)最后,在進(jìn)行施工后選取的路段試驗時,采用專用壓實機械(18t壓路機)對試驗段進(jìn)行碾壓,碾壓時機械開至振動狀態(tài),控制壓實遍數(shù)不少于2遍,測定壓實沉降值并與之前的數(shù)值進(jìn)行對比,要求其差值≤5mm,標(biāo)準(zhǔn)差≤3mm,并無明顯輪跡為合格。

        4 結(jié)束語

        對路基土石方進(jìn)行施工時,管理人員應(yīng)提升管理意識,將協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌工作做好,妥善處理施工中遇到的問題。施工人員應(yīng)熟悉掌握施工工藝流程,有效控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序的施工,使工程的質(zhì)量得到有效保障。

        [1]路立龍.關(guān)于山區(qū)高速公路填石路基施工技術(shù)的探討[J].公路,2013 (4):129~130.

        [2]隋玉鳳.高速公路填石路基試驗段施工質(zhì)量控制[J].價值工程,2011,30 (24):82.

        [3]陳奇.公路施工中填石路基施工技術(shù)的分析[J].中華民居,2011(7):1025~1026.

        U416.1

        A

        1673-0038(2015)06-0151-02

        2014-12-28

        黃勵(1980-),男,工程師,本科,主要從事路橋施工方面的工作。

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