王玉先
(安丘市自然資源和規(guī)劃局, 山東 安丘 262100)
公路工程建設中填石路基施工作為一項較為特殊的路基施工,在山區(qū)或施工環(huán)境較為復雜的工程施工中被廣泛應用。如果公路工程路基施工質量與實際標準不相符,不僅會為公路工程投入使用安全性帶來影響,也會增加其后期運行維護成本。填石路基施工技術具有良好的整體性、透水性以及密實性等特點,可以有效地滿足復雜施工環(huán)境和路基在承載力方面的需求,是我國在山區(qū)公路路基建設中最有效的施工技術[1]。
填石路基施工方法主要有分層壓實法和強力夯實法兩種。
分層壓實法是填石路基工程施工中最普遍運用的方法,主要為填石路堤的質量提供保障。分層壓實法根據(jù)自上而下的方式進行填筑與壓實。在一級或鋪設高級路面公路時,通常會采用該方法。而填石路堤的填方路段主要分為四級施工臺階、四個作業(yè)環(huán)節(jié)、八種工藝流程開展分層施工。四級施工臺階為:路面下1m之內為第一臺階,1m至2m為第二臺階,1m至3m之間為第三臺階,3m之外是第四臺階。填石環(huán)節(jié)、整平環(huán)節(jié)、碾壓環(huán)節(jié)以及檢驗環(huán)節(jié)作為四個工作環(huán)節(jié)。填方與挖方施工形成了臺階狀的路面,臺階之間的距離根據(jù)具體施工情況與設備作業(yè)而定,通常間距為 100米左右。填石施工過程中,首先會從最底部進行,逐層向上進行填筑,每一層在填料時要先下機械攤鋪主骨料,然后進行整平做作業(yè),在邊緣縫隙進行填料,填石產生的孔隙可以采用碎石將縫隙填平,之后用重型振動壓路機進行碾壓,直至填筑層表面石塊穩(wěn)定。八種工藝流程為前期準備、填料裝卸、分層填筑、攤鋪整平、振動碾壓、路基成型,檢測合格以及后續(xù)維護。
這種方法主要是使用重型起重機將夯錘升起并從高處迅速落下,利用下降產生的巨大沖擊力,改變碎石顆粒的位置,使其發(fā)生位移,主要目的就是提高填筑層密實性與強度。
強力夯實法施工流程為:填石分層夯實施工需要將分層填筑與夯實施工交叉進行,各分層攤鋪厚度系數(shù),一層厚度系數(shù)可以為1.5,其他分層可按照一層實際情況進行調整。每層在強力夯實時要連續(xù)性緊密進行,形成夯坑之后,對其也要像填筑一樣進行相同填料的填實。因為分層厚度最高系數(shù)就是4至5米之間,在進行填筑作業(yè)是,大型裝載機械化設備要與卸料汽車共同配合,鋪筑時要利用大型履帶式推土機進行攤鋪與整平作業(yè),回填夯坑時也要利用推土機完成,各層每層不同夯實作業(yè)都要利用起重機與夯錘完成,最后要利用振動壓路機對路基表面進行壓實整平。各層夯點布置。應采用錯位布置,即上層夯點位于下層四夯點間??渝N有歪斜時,應及時將坑底整平再夯。石質填料的粒徑控制在40cm以內,最大不超過60cm。要注意安全措施。
強夯法與碾壓法的差異其實就是工藝不同,對于填料粒徑和填鋪厚度都要有效控制,而強夯法要對夯擊次數(shù)進行控制,碾壓法則要對壓實遍數(shù)進行控制,在裝運填料的機械與攤鋪整平作業(yè)方面施工工藝是相同的,強夯法則要對夯擊產生的夯坑進行回填。
⑴膨脹巖石、易溶性巖石、強風化石料、崩解性巖石和鹽化巖石不適合被直接用在路堤填筑作業(yè)中。
⑵路堤填料粒徑應不大于 500mm,并不宜超過層厚的 2/3,不均勻系數(shù)宜為15~20。路床底面以下400mm范圍內,填料粒徑應小于150mm。
⑶路床填料粒徑應小于100mm。
填石路基施工中,裝卸與運輸填料作為關鍵施工環(huán)節(jié),要求施工人員要對坡腳位置進行標注,同時控制兩點管線間的距離,距離范圍最好控制在22cm左右。對于松坡厚度施工人員也要采取相關措施有效控制,然后再根據(jù)施工具體情況對運輸填料貨車位置進行控制,確保填料在運輸中能夠處在最合理的位置,促進填石路基填料施工效率的提升。
各種類型的公路對于填石路基攤鋪規(guī)則是不一樣的,因此要選擇與其相匹配的攤鋪規(guī)則。如一級公路或高路公路,其需要鋪設的路面為高級路面,這時可以選擇分層填筑與壓實。二級以下的公路,通常不需要高級路面的鋪設,一些需要大量爆破的公路或是公路修建難度很高的,對于填石路基通常會選擇傾填的方法進行攤鋪,在傾填工作中,要在路基底部一米之內進行施工,這里要根據(jù)相關要求選擇分層填筑方法,同時對其進行壓實處理。
路基邊坡防護工作中要對填料質量、厚度以及路基邊坡的平整性進行分析,同時要對路基作業(yè)邊緣坡度進行有效控制,確保邊坡施工質量與進度。此外,在路基邊坡施工過程中,為了使其具備足夠的強度、穩(wěn)定性和耐風性,選擇的填料最好是方正形態(tài)的,填料中要避免空洞現(xiàn)象發(fā)生,確保填料的緊密性,防止填料產生松動,同時還要確保填料石塊表面的平整順滑。
壓實填石材料前,要對填石路基進行灑水,充分浸濕填料,降低巖石之間的摩擦力,進而保障石料中細碎石土能夠沉降到位,確保壓實工作順利進行。過程中,需要使用重型振動壓實設備降低巖石間的摩擦與阻力。設備的選擇通常會采用重型振動壓路機和重錘進行夯擊,形成巨大沖擊力與振動力,促使石料產生移位并為其提供振動力,讓石料間咬合度更加緊密。
通常會利用壓沉值與施工工藝對其施工質量進行檢測。壓沉值通常檢測填石路基在施工中涉及到的壓實次數(shù)、壓實頻率以及厚度等,確保公路路基質量的提升與使用壽命的延長。施工工藝管理檢測要求企業(yè)安排專業(yè)技術人員到施工場地對填石路基各施工環(huán)節(jié)進行監(jiān)測,保障各施工技術都是嚴格按照相關要求進行,同時要對填料厚度、粒徑以及碾壓次數(shù)等全方位記錄[2]。除此之外,在填石路基施工期間,要派遣專業(yè)監(jiān)管人員進行現(xiàn)場監(jiān)理,確保填石路基施工質量符合施工標準。
施工過程中嚴格執(zhí)行試驗路段確定的松鋪厚度、嚴格控制填料的最大粒徑、并嚴格按照確定的機械組合進行碾壓、保證壓實遍數(shù),加強工程完工后的檢查驗收,做好沉降量的檢測。
⑴填石路堤作業(yè)中比較困難的部分就是對填料粒徑的控制。由于填料幾乎都是爆破之后產生的石塊并被利用,如果爆破力度過大就會造成石塊粉碎過度,爆破力低產生的石塊粒徑會非常發(fā),這時就要進行二次爆破。因此相關人員要做好監(jiān)理工作,若監(jiān)理工作不到位,對于填料粒徑不夠重視,直接將爆破產生的石塊進行利用,如石塊過大就會造成填筑內細料分離,進而導致路基產生沉降。因此,施工人員要注重對填料粒徑的有效控制。
⑵填石路堤應分層填筑、分層壓實,不同強度的石料應采用不同的填筑層和壓實控制標準。施工現(xiàn)場應要求施工單位必須配備專職檢查人員和解小設備。發(fā)現(xiàn)有超粒徑石塊立即清除或解小。
⑶壓實過程中注意檢查壓實機械的型號,不得隨意更換,碾壓過程中要注意壓路機的振幅及行使速度的控制,重要的是要控制好碾壓遍數(shù)。
⑷壓實檢測,在按規(guī)定碾壓,壓實后的填石路堤上,采用靜重18t,激振力達50t的振動壓路機以2~4km/h的速度,頻率30Hz碾壓兩遍,用水準儀檢測碾壓前后的測定高程,計算平均沉降差評價。
⑸路床范圍內的填料要設置好過渡層,嚴格控制填料的粒徑和壓實度。最終要通過彎沉值的檢測做為最后評定的依據(jù)。
在公路工程建設中,路基施工質量至關重要,路基質量直接影響公路建設質量。進行填石路基施工不僅提高了路基的夯實度與穩(wěn)定性,也為公路運行使用與質量提供了保障。具體施工中,施工人員要掌握質量控制方法,做好各項施工工作,實現(xiàn)對工程施工質量的控制。