余海妮
摘 要:作為公路工程施工的重要內(nèi)容之一,填方路堤施工需合理組織、規(guī)范施工,以此保證工程質(zhì)量。填石路堤是指填方路堤填筑材料粒徑在2mm以上,且顆粒含量70%以上的石質(zhì)路堤。因高填斜坡填石路堤具有較大施工難度,為做到密實、均勻、穩(wěn)定,必須確保填石路堤壓實方法合理化、質(zhì)量控制最佳化及施工檢測精確化。這也是目前我國公路工程建設(shè)人員普遍關(guān)注的問題。
關(guān)鍵詞:公路工程;高填斜坡;填石路堤;強夯施工
中圖分類號:U416.12 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)16-0120-01
本文以某公路工程K50+100—K50+500路段填石路堤施工為例,采取科學(xué)有效地壓實施工工藝,即填石路堤先選取常規(guī)壓路機進行分層壓實施工,當(dāng)填筑高度滿足規(guī)定值后,即可強夯處理填石路堤,石塊填料間的骨架將被大能量、密夯點的方式所破壞,以此將石塊填料間的空隙量最大限度降低,進而將路堤沉降隱患消除,進而將路基整體強度有效提升,并實現(xiàn)高填斜坡地帶填石路堤工后差異沉降問題得以有效解決的目的。
1 工程案例分析
某公路工程總長度為135.5km,具有極為復(fù)雜的地形情況,進而增加了其施工難度。其中該工程K50+100—K50+500段填方高度最大,填高平均為40m左右,57m為填高最大值,原地面斜坡為25到30°之間,路堤填料以就近山林爆破后的風(fēng)化砂巖、泥巖等為主。因此,可以看出本路段屬于典型斜坡地帶高填公路填石路堤。通過大量實踐證明,300mm為本路段填料粒徑最大值,顆粒粒徑小于38mm所占比例在75%左右,每立方厘米最大干密度為2.08g。顆粒粒徑低于38mm所占比例為25%,每立方厘米顆粒密度為2.47g。通過2種顆粒含量百分數(shù),計算填料加權(quán)平均干密度最大值,為每立方厘米2.18g。因本路段路堤填料類型眾多,且具有不同程度的巖石強度及風(fēng)化強度,因此,為提高施工質(zhì)量,應(yīng)確保采取的壓實施工工藝科學(xué)、有效,只有這樣才能確保路堤填料壓實密度滿足施工設(shè)計要求,才能提升路堤穩(wěn)定性及耐久性。按照施工現(xiàn)場實際情況,應(yīng)選取兩次強夯壓實K50+100—K50+500段斜坡地帶高填路堤,填料施工先選取常規(guī)壓路機一層一層壓實,當(dāng)填筑壓實至35.1到49.2m時,可選用強夯施工法進行第一次強夯作業(yè),待其滿足路基設(shè)計標高后,即可進行第二次強夯施工。
2 公路高填斜坡填石路堤強夯參數(shù)分析
為確定強夯施工參數(shù),應(yīng)進行強夯參數(shù)試驗,要求做好單點試驗。夯點夯擊能量、夯點中心距等都是單點試驗確定的內(nèi)容。以填高49.2m平整段作為單點試驗夯點,需進行18擊夯實。夯實開始前,相隔50cm在填石層表面下10cm位置夯錘邊緣位置直線放線進行一個鐵板樁設(shè)置,根據(jù)工程實際情況,埋設(shè)數(shù)量為6個。夯擊試驗中,需對各個夯擊夯坑深度、上口直徑等進行不間斷測定,以此計算夯擊能量不同情況下,夯坑側(cè)填料隆起量。如表1所示。
由表1可見,在與夯錘邊緣距離1.5m的3#樁產(chǎn)生最大樁頂隆起值,這表明填料在夯擊能量橫波作用下將產(chǎn)生側(cè)擠,與夯錘邊緣相距1到1.5m之間時期效果最佳。為對橫波側(cè)擠效果進行充分利用,且達到側(cè)擠效果疊加作用,應(yīng)選取1m作為夯點凈距,也就是說距離夯點中心3.3m。
與夯錘邊緣相近時,1#—4#鐵板樁具有良好側(cè)擠效果,隆起量在12擊之后增加量顯著,表明填料在夯擊能量作用下將降低壓縮變形量,且增加其剪切變形量,換言之,能量利用率下降顯著,因此飽和夯擊能量可看做是各個夯點12擊。
通過試驗分析,12擊為夯擊次數(shù),每米夯擊能量為36840Kn.m,3.3m為距離夯點中心的間距,3.3m為最終兩擊平均沉降差,1.04m為夯坑整體深度,且將該當(dāng)做區(qū)域試驗控制值。
3 公路高填斜坡填石路堤強夯施工要點
3.1 基面處理
在強夯施工前,要對原有基面進行處理,對基面100mm以內(nèi)的植被根系和雜草垃圾進行清除。將基面雜物清除完成之后,對基面進行壓實作業(yè),在這一階段需檢測其壓實程度的,保證基面壓實度在90%以上,方可繼續(xù)進行下一步施工,若壓實度達不到要求,應(yīng)重新進行灑水壓實。此外,若原有基面坡度高于1:2.5時,要在坡度陡峭地方開挖臺階,臺階的寬度大于4m,保持向內(nèi)傾斜4%。在基面處理工作結(jié)束后,即可測量路基坡線和邊角線,恢復(fù)路基中心線。除此之外,必須修建施工現(xiàn)場臨時排水設(shè)施,避免產(chǎn)生積水問題。
3.2 施工機械
起重機與夯錘是構(gòu)成強夯設(shè)備的主要成分,本工程選取波蘭KU1207型履帶吊車作為起重機施工機械,17.6m為起吊高度。圓形為夯錘底面,2.25m為其直徑,174.4kN為其總重量。每擊夯擊能量為:總重量x起吊高度=3070kN.m。
3.3 施工放樣
施工圖繪制后,需進行夯點位置合理設(shè)置,根據(jù)施工規(guī)定,選取石灰將夯點位置放出,且在10cm以內(nèi)控制誤差。
3.4 夯擊
根據(jù)現(xiàn)場施工要求,一個點一個點不間斷地進行夯擊作業(yè)。且對夯錘起吊高度進行定期測量,保證夯擊能量滿足施工規(guī)定。各個夯點夯前與最后3點擊時,應(yīng)對夯錘底面高程進行測量,完成夯擊作業(yè)后,需做好推平、碾壓施工。
3.5 夯坑表面處理
完成夯擊作業(yè)后,夯坑可及時推平,碾壓施工時可選取激振力500kN振動施工,需在8遍控制碾壓遍數(shù)。也可按照試驗,選取輕錘,低落距,滿夯的方式進行施工。
3.6 場地高程測量
根據(jù)方格網(wǎng)(3.3x3.3m)選取水準儀對強夯前后的場地高程進行準確測量,并將平均夯沉量計算出來。
3.7 質(zhì)量控制
要求一層一層選取灌水法進行密實度檢測,1.0m為各層深度。80到90cm為試坑直徑,且在70cm以內(nèi)控制測點深度,并按照5000㎡進行1點檢測。
4 結(jié)語
綜上所述,隨著經(jīng)濟社會發(fā)展速度的不斷提升,我國公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴大,大量路段需修筑于丘陵、山區(qū)等石方或洪積土地帶,路基施工時路堤填方材料可選取山體爆破后的石塊。因公路建設(shè)具有較高技術(shù)標準,因此必須重視路堤填筑施工,特別是斜坡路段的高填石路堤。因山體爆破后石塊級配不佳且碾壓難度大,導(dǎo)致相同斷面內(nèi)的填石路基填筑高度具有極大差異,致使基底施工工作面成型難度大,無法緊密嵌鎖大石塊。因此,高填斜坡地帶填石路堤壓實施工選取常規(guī)壓路機械,路基填料密度與施工設(shè)計要求相符,但碾壓功能具有局限性,無法破壞現(xiàn)存石塊填料間的不穩(wěn)定嵌鎖骨架,導(dǎo)致路堤壓實內(nèi)存有相應(yīng)空隙,最終導(dǎo)致沉降量產(chǎn)生于高填斜坡地帶的填石路堤內(nèi)。選取強夯法用于公路高填斜坡填石路基施工,可有效解決以上問題,提升工程質(zhì)量。
參考文獻
[1]謝曉輝,翟飛飛.高填斜坡地帶高速公路填石路基的強夯處理[J].河南科技.2010(22).endprint