潘成龍 馮繹文
(1.河南恒通工程監(jiān)理咨詢有限公司,河南 平頂山 467000;2.魯山縣翔達公路養(yǎng)護工程有限公司,河南 平頂山 467300)
填石路基質量的好壞直接決定了公路工程的使用壽命,為此,在填石路基施工中,需要相關工作人員必須嚴把質量關。目前,我國公路建設填石路基施工技術體系還不完善,仍處于探索階段,缺乏豐富的經(jīng)驗和成熟的技術,因此,有著巨大的發(fā)展空間。在現(xiàn)實工作中,應取其精華去其糟粕,借鑒國外的先進技術,更好地融入到具體施工案例當中,從而更好地提升工程質量,推進我國公路建設事業(yè)持續(xù)發(fā)展。
填石路基是一個大粒徑的填料路基,屬于一種特殊的巖石顆粒整合形成的散體狀材料,其中碎石粒徑較大,甚至可達到50~100cm。相比一般土質填料,在工程性質方面,其特點包括以下幾方面。
1)碎石填料屬于顆粒間不具備粘結力的摩擦性材料,因此,顆粒之間基本上沒有或具有很小的粘結力;2)填料實際粒徑參數(shù)較高,可通過顆粒間的相互咬合及摩阻力加大強度,且具有較大抗剪參數(shù);3)填料間具有相對較少的細顆粒參數(shù),因此,實際空隙率偏高;4)相比之下,此類材料具有更為理想的透水性,可達到自由排水的作用;5)壓實操作相對難度較大,在實際碾壓施工中,相關填料極易被破碎。
根據(jù)《公路路基設計規(guī)范》(JTC D30—2015)中規(guī)定,“填石路堤是指用粒徑大于40mm、含量超過70%的石料填筑的路基。”在具體工程應用中,根據(jù)石料的具體巖性、強度等特征,又可以將填石路基細分為不同的類型,如堅硬類巖石填石路基、軟質巖填石路基等。
某公路工程屬于溶蝕洼地地貌,地面高程1090~1240m,地形起伏不大,相對高差最大值為40m,5~35°為自然坡度范圍。現(xiàn)選取K1+900~K2+020段作為試驗段,120m為其長度。該試驗段各層巖土特征如下:1)人工填筑土(Q4ml)。雜色,主要為碎塊石,稍密至中密,厚度范圍為2~6m,可劃分到III級硬土,屬于C組填料。2)松軟土(Q4dl+pl)。黃褐~褐色,軟塑狀,流塑狀存于局部,厚度范圍為0~3m,可劃分到II級普通土,屬于E組填料。3)紅黏土(Q4dl+pl)。黃褐色、灰黃色,具有較為均勻的土質,粘性不佳,弱膨脹性存于局部,厚度范圍為2~6m,可劃分到II級普通土,屬于D組填料。4)紅黏土(Q4dl+el)。褐黃~灰黃色,具有較差粘性,灰?guī)r質碎石角礫含有5~25%,2~60mm為其直徑范圍,弱膨脹性存于局部,厚度范圍為0~3m,可劃分到II級普通土,屬于D組填料。5)紅黏土(Q4dl+el)。褐黃~灰黃色,具有較差粘性,灰?guī)r質碎石角礫含有5~25%,2~60mm為其直徑范圍,弱膨脹性存于局部,厚度范圍為0~3m,可劃分到II級普通土,屬于D組填料。6)灰?guī)r夾砂質泥巖(T1g1+2)?;野咨泻駥訝?,砂質泥巖存于局部,弱風化層,為V級次堅石,屬于A~B組填料。
1)填料選擇。按照填石路基相關規(guī)定,需在70%以上控制粗顆粒含量。此工程填料主要來源于周邊山體爆破,此類填料通常與試驗要求不符,為此,填筑施工前,必須先處理石料。要求先過篩填料,以此將最大粒徑以上的石料剔除,少量可通過人工方式在攤鋪過程中去除。2)攤鋪施工。此次施工以漸進式攤鋪法為主,施工過程中可同時完成卸料、攤鋪作業(yè)。要求指派專人負責自卸車按照相應卸料方式進行工作面攤鋪,一般以100㎡作為其面積,相比最終厚度,攤鋪厚度可少20cm左右,隨后通過功率較大的推土機完成初平施工,隨后運送的填料可在該表面直接堆放,并再次選取功率較大的推土機進行攤鋪施工,盡可能在底部位置放置顆粒較大的填料,要求水平擺正。最后選取小石塊通過人工方式進行找平,并在縫隙內(nèi)填滿石屑、石渣。3)填料整平。完成填石路基攤鋪作業(yè)后,需及時整平其表面。在碾壓施工中表面平整度直接影響路基壓實效果。為此,在完成攤鋪作業(yè)后,需及時選取刮平機做好初平施工,要求將細料充分填充到壓實表層,且通過人工方式做好整平施工,這樣才能達到良好壓實效果。整平施工的重點在于確保底部為大顆粒石塊,頂部為小顆粒填料,同時孔隙可充分被填充,以此為碾壓施工提供一個良好的壓實面。如路基攤鋪之后,局部細粒料嚴重不足,需及時補充,或將一層碎石、石屑料撒鋪其上,保證大粒徑石料之間的縫隙被碎石等材料充分填充。施工中往往存在局部填料在最大粒徑限制以上或存有明顯孔隙,此時需及時清除超粒徑材料,或進行破碎,隨后需再次進行整平。如大粒徑填料集中存在于路堤邊緣位置,整平難度較大,應根據(jù)實際情況選取人工整平處理。待整平填石路基之后,確定其表面無大石塊露出,滿足平整度需求,即可進行碾壓施工。4)碾壓施工。目前,公路壓實機械種類眾多,不同填料壓實可選用不同的碾壓機械,如粘性土可選用羊角碾,而羊角碾用于非粘性土,則壓實效果不佳。為此,壓實機械選擇是否合理直接關系到碾壓質量。在選擇填石路基壓實機械時,應考慮其工作質量、激振力、振動頻率等因素,一般以拖式振動壓路機為主。本工程選取振動壓路機作為施工機械,碾壓可按照“靜壓-振動碾壓”的順序施工,一般直線段碾壓時,可從兩邊逐步碾壓至中間;小半徑曲線段,則從內(nèi)到外進行碾壓施工。碾壓時應保證橫向搭接寬度在20cm左右,且合理控制碾壓速度,本工程以2~4km/h為主,待碾壓無明顯輪跡之后,即可停止施工。
1)施工前,要求徹底清理路基基底,保證填筑施工質量。同時,為了便于施工,需預先進行臨時排水、施工便道開挖施工,并做好養(yǎng)護工作。在對各類施工原始記錄進行及時檢驗的同時,需確保其結果的準確性。必要時,可通過相關質量檢驗儀器進行修正。根據(jù)施工設計規(guī)定進行軟基路段施工,并預留一定沉降時間。嚴格遵循設計規(guī)定進行路基邊坡施工,選取平地機對路基進行精細化施工,高程可通過埋磚法加以控制。要求路基壓實度、高程等實測內(nèi)容與施工規(guī)定相符。2)每進行一層填筑都需進行壓實度自檢,確保其與施工規(guī)范相符后,即可對下一層進行填筑施工。卸料地點、分層厚度等都需通過專人嚴格把關,且在相應路基填筑寬度內(nèi)確保運料車行駛的均勻性。試驗人員需實時對沉降差進行測定,保證各層壓實度與設計規(guī)定相符。填筑路基過程中,需每三層檢查校正一次中線、高程與路基寬度,以此提升填筑路基的整體質量。3)臨時排水設施需在雨季到來前完成修建工程,避免積水淹沒現(xiàn)象的出現(xiàn)。雨后需對頂面積水及時排除,并維護好邊坡與急流槽。開挖、填筑與填筑、壓實作業(yè)在路基填料施工中可同時進行。在施工前如路基被雨水澆淋,需再次進行碾壓整平施工。同時加大便道維護力度,確保雨季材料運輸?shù)募皶r性、暢通性。
綜上所述,隨著公路建設規(guī)模的持續(xù)擴大,越來越多公路修建于復雜地勢地形環(huán)境下,基于經(jīng)濟性原則,在此類公路建設中,往往會就地取材,采用大粒徑填料的填石路基。據(jù)研究表明,選擇強度大、堅硬類石料,優(yōu)化施工碾壓組合和壓實參數(shù),加強地基處理,做好邊坡防護,能夠進一步提高填石路基施工質量。本文結合某工程實際和施工條件,為降低工程造價,采用填石路基施工工藝,通過工程實踐的檢驗,證明填石路基施工應用效果良好。