彭志新
(中鐵十九局集團第一工程有限公司,遼寧遼陽 111000)
近年來,高質(zhì)量的道路越來越受到人們的推崇,尤其是高速公路的硬件設施也備受關(guān)注。對于衡量高速公路的質(zhì)量的各項指標來說,路基是其中的關(guān)鍵因素。在高速公路的建設過程中,填砂路基施工技術(shù)應用較為普遍。這種施工技術(shù)不僅成本低,而且還便于維護。
工程所涉及到的雙向4車道高速公路施工標段長度142 280 m,設計車輛通過速度100 km/h,路基寬度34 m,主要使用填砂路基施工技術(shù)。路基使用的是膨脹土摻灰填土,路床的頂面與路基底面間隔距離(0.8~1)m,使用砂礫水泥穩(wěn)定砂作為填筑材料。
評判路基的壓實度主要看最大干密度。當含水量一致時,若干密度小的路面,即使碾壓遍數(shù)少也能達到路面的使用性能要求。但是碾壓遍數(shù)不達標,有可能影響到路基的穩(wěn)定性和硬度,使得路面的使用性能受到影響。相反若干密度大的路面,要想使整個路基的硬度達到使用要求需要不斷地碾壓,增加碾壓遍數(shù);但同時也會延長施工工期,需要投入更多的人力、財力[1]。
在水的壓實處理之下,中粗砂的密實程度得到了很好的擠壓,且可以在短時間內(nèi)不會發(fā)生其他變化。但細砂的密實度卻很難符合標準。正因如此,若用細砂取代中粗砂對路基進行回填,壓實之后雖然表面上沒什么問題,但實際上密實度是不符合相關(guān)規(guī)定標準的,會埋下返工的隱患。
借助于振動力可實現(xiàn)壓實材料的反復碾壓,令其不斷運動,材料的顆粒不斷在擠壓中彼此填充,使得填充材料的壓實達到規(guī)定的要求,即振動壓實。鑒于上述內(nèi)容,含水量會影響到壓實效果。因而,在施工中需格外注意砂土的持久保持度、塑性指數(shù)、顆粒的均勻程度、砂土的黏性等指標,若這些指標較低時,會使砂的含水量控制困難,無法找到最佳含水量狀態(tài),很容易產(chǎn)生一層較薄的氣體屏蔽層。
砂的含泥量直接影響著砂的質(zhì)量。從相關(guān)規(guī)定來看,砂的含泥量包括黏土含量、粉土含量、細粒土含量,這些含量最多不得超過砂質(zhì)量的0.05倍。因而,需要使用恰當?shù)姆绞絹砜刂粕暗暮嗔縖2]。
路基填筑高度為0.8 m,用砂礫及水泥穩(wěn)定砂處理填筑,具體填筑結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個填砂區(qū)域250 cm范圍內(nèi),需進行砂礫包邊處理。
圖1 填砂路基結(jié)構(gòu)
這一環(huán)節(jié)的主要施工技術(shù)為同步填筑,將整個路基填筑的過程分層次填筑相同的高度,使用砂礫和砂,促使粗骨料中混入同等質(zhì)量的細骨料。具體操作步驟:①坡腳線測量放樣。參照圖紙,對相關(guān)節(jié)點進行標注,在標注點布放砂礫,厚度需達到200 cm。②布料。根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況,選擇恰當?shù)倪\輸方法和線路,將材料運至施工現(xiàn)場。本工程選用了運料車并在現(xiàn)場設置了一個臨時的運輸通道。③砂礫包邊寬度處理。結(jié)合現(xiàn)場施工的路基的具體情況,適當放寬包邊空間。④卸料??稍谑┕ぶ苓呥M行倒運,借助推土機將填筑材料填入指定位置,以免來回卸料奔波損壞已修好的路基。
攤鋪是路基鋪設的過程中必不可少的環(huán)節(jié)。本工程攤鋪的過程中,使用的是型號TY220履帶式推土機,遵循中線低、路基兩側(cè)高的攤鋪原則。設置橫坡,坡度變化范圍1.5%~2%。另外,需注意攤鋪平整度。
灑水是填砂路基施工中較為重要的環(huán)節(jié)。灑水施工的效果直接影響著整個路基施工質(zhì)量。若灑水量不達標,會影響到整個路基的壓實度。為確保路基的壓實度符合標準,需準備充足的水和高性能的灑水裝備。本工程的灑水處理是依據(jù)填筑材料的含水量制定的,在保證砂料平整度符合要求的前提下,借助人工修筑分格的方式將砂石分割。在灑水時需保證每個格子內(nèi)的水量要均勻到底,杜絕漏灑或過量灑的情況出現(xiàn)。根據(jù)旱季和雨季水量的變化調(diào)整人工灑水量,確保灑水施工的順利進行。
大規(guī)模灑水之前,需要選擇一段路基作為試驗標段,并檢測灑水之后路基的性能是否符合標準。本工程中的試驗標段選在路基的中間段,放置1臺大功率揚程潛水泵,揚程可達60 m,一端連接長達400 m的橡膠管,另一端連接水塘,之后每隔20 m設置1個三通,并在接口處用防水膠帶連接好,之后進行灑水施工。當巖層的含水量超過10%時,需要進行二次振壓,灑水時還可以直接在砂層上行走直接進行碾壓[3]。
灑水之后,借助于振動壓路機完成碾壓施工,注意碾壓時要分層碾壓。在執(zhí)行大規(guī)模碾壓施工時,要先選擇試驗標段,獲取該標段的碾壓結(jié)果。參照試驗結(jié)果確定路基松鋪厚度,并設置碾壓的遍數(shù)。這一環(huán)節(jié)的施工原則:碾壓力度需遵循先輕后重的原則,碾壓速度需遵循先慢后快的原則。本工程中不同的標段所對應的壓實標準見表1。
表1 不同壓實度要求的區(qū)域所采用的壓實方式
碾壓時,初碾速度應控制在4 km/h,但在二次碾壓時,速度要控制在2.5 km/h。若碾壓標段為直線,碾壓時需從兩邊向中間推進。若碾壓標段為曲線需遵循從內(nèi)側(cè)向外側(cè)延伸的規(guī)則。橫向碾壓時,需注意碾壓輪跡,最佳指標為碾壓輪寬度的1/3處即為重疊的寬度。
壓路機壓實的施工效果與填料砂的黏聚性有關(guān),若選擇沒有黏聚性的填砂料,為保證填砂路基的整體效果要做好路基外側(cè)的保護工作。這項措施主要施工辦法是包填,仔細地劃分出防護地帶,諸如土工格柵防護帶、植被防護帶等。在施工中,可以利用編織袋碼坡,來達到外層加固的效果。以上措施都可以增強路基的壓實效果。對外側(cè)的邊坡進行加固時,要先使用壓路機壓實,之后借助小型夯實機進行補充操作,這樣操作,可以很好地增強邊坡路基的穩(wěn)定性。為了進一步確保路基的壓實度符合相關(guān)標準,需在填砂完成之后檢測填充部位的含水量,采取必要措施將含水量控制在15%~20%。
整個路基完成施工后,檢測路基壓實度,具體操作方法:①布置檢測點,測量該點的標準高度,記錄好數(shù)據(jù);②用重型壓路機在該點處進行碾壓,之后再次測量碾壓段測量點的標準高度,將數(shù)據(jù)記錄下來;對比兩次數(shù)據(jù),若結(jié)果顯示兩次的數(shù)據(jù)差為2 mm以上,則證明該路基壓實度滿足工程項目建設要求。
要想確保填砂路基的施工效果,施工人員需熟練掌握施工技術(shù)要點,了解各個工序的操作流程,嚴格按照規(guī)定進行施工。在本工程中,填砂路基施工技術(shù)的運用,取得很好的施工效果。