(安徽省碭山縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,安徽 宿州 235300)
瀝青路面在使用初期便出現(xiàn)裂縫、沉陷、坑槽等嚴(yán)重病害,與路基強(qiáng)度、剛度不足、穩(wěn)定性較差等有著密切聯(lián)系,因此高速公路路基施工應(yīng)嚴(yán)格控制施工過程,把握好高速公路路基施工質(zhì)量。本文結(jié)合實(shí)際路基施工案例,對(duì)當(dāng)前路基施工中存在的問題進(jìn)行闡述,簡單介紹高速公路路基施工過程,并對(duì)路基施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。
濟(jì)祁高速公路主線設(shè)計(jì)路基寬度27m,按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),為對(duì)高速公路路基施工質(zhì)量進(jìn)行檢測研究,選取試驗(yàn)路段K16+200~K18+820為試驗(yàn)路段,共計(jì)2.62km。該路段工程地質(zhì)條件簡單,沿線分布有粘土、砂土、碎石土等,所處地形簡單,結(jié)合道路選線走向,路基填筑形式較多。
填土路基施工包括路基基底處理、路基填筑、碾壓夯實(shí)、檢測與檢修,其施工工藝流程圖如圖1所示。
圖1. 填土路基施工工藝流程圖
高速公路路基正式施工之前必須對(duì)路基范圍內(nèi)的地表進(jìn)行清理,避免存在植被、種子、動(dòng)植物尸體等雜物,保證填土路基不受影響。路基基底清理完畢后,應(yīng)及時(shí)對(duì)地表及基底進(jìn)行整平壓實(shí)。
本工程采用水平分層填筑方法進(jìn)行路基鋪筑,自下而上進(jìn)行攤鋪。在攤鋪前,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及路基設(shè)計(jì)得到滿足規(guī)范要求的路基最佳攤鋪厚度,攤鋪過程中,嚴(yán)格控制每一層路基土的填筑厚度,待下一層填土達(dá)到要求后方可進(jìn)行上一層路基的施工。為便于路基整平壓實(shí),在路基填筑過程中應(yīng)超寬填筑30~50cm。
振動(dòng)壓實(shí)法是高速公路路基壓實(shí)的常用方法,其工作原理主要是利用壓實(shí)機(jī)械自重與激振器兩者協(xié)同作業(yè)進(jìn)行壓實(shí)。在振動(dòng)壓實(shí)開始之前,需對(duì)路基土含水量進(jìn)行檢測,一般含水量應(yīng)在最佳含水量±2%左右浮動(dòng)。此次工程中,選用22t的振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)順序按照初壓、復(fù)壓與終壓三個(gè)步驟進(jìn)行。初壓采用靜壓的形式壓實(shí)2遍,壓實(shí)速度控制在1.5~1.8km/h之間,復(fù)壓時(shí)先進(jìn)行2遍振動(dòng)壓實(shí),再進(jìn)行1遍靜壓,壓實(shí)速度控制在2.0~2.5km/h。終壓壓實(shí)遍數(shù)以路基表面平整為宜,但不得低于2遍。相鄰兩幅壓實(shí)應(yīng)重疊1/3,最后兩次壓實(shí)的沉降差不得大于2mm。
砂性土作為路基建筑材料最優(yōu),粘性土次之,粉性土屬于不良材料,容易引起路基病害,對(duì)于黃土、季節(jié)性凍土等不良土質(zhì),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行承載能力檢測,不滿足要求的應(yīng)及時(shí)換填承載能力滿足要求的優(yōu)質(zhì)路基土。
影響壓實(shí)效果的因素,有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面,內(nèi)因指土質(zhì)和濕度,外因指壓實(shí)功能(包括機(jī)械性能、壓實(shí)時(shí)間與速度、土層厚度等),以及外界自然和人為的其它因素等。
1.保證最佳含水量
路基填土在最佳含水量上下2%的范圍內(nèi)壓實(shí)才能取得較好的壓實(shí)效果。因此,在對(duì)路基土進(jìn)行壓實(shí)過程中,應(yīng)及時(shí)對(duì)土體含水量進(jìn)行測定。當(dāng)含水量過大或較小時(shí),采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。同時(shí)避免在高溫天氣或陰雨天氣下作業(yè),防止對(duì)路基土體含水量產(chǎn)生影響。
2.合理選擇壓實(shí)機(jī)械
一般高速公路路基土填筑厚度不超過30cm,對(duì)同一類型填土而言,重型機(jī)械壓實(shí)所得到的土體最大干密度較輕型壓實(shí)機(jī)械大,而最佳含水量又比輕型壓實(shí)機(jī)械小,土體的最大干密度越大、最佳含水量越小,壓實(shí)后所得到的壓實(shí)度越大,路基穩(wěn)定性與使用性能越好。
路基填土的壓實(shí)度反映每一層填土的密實(shí)情況,彎沉值反映路基的整體強(qiáng)度,當(dāng)壓實(shí)度與彎沉值都滿足施工規(guī)范要求時(shí),路面的穩(wěn)定性、強(qiáng)度與耐久性方可滿足要求。
1.平整度控制
在路基填筑初期要從基底位置開始控制路基填筑的縱、橫向坡度,可有效避免路基施工期間的積水下滲,影響路基強(qiáng)度。路基平整度控制主要是采用推土機(jī)和平地機(jī)進(jìn)行控制,推土機(jī)可對(duì)路基表面大體整平,隨后再采用平地機(jī)進(jìn)行精平。
2.軟土地基處理
試驗(yàn)路段的軟土地基主要分布于河溝、水塘處,軟土長期經(jīng)過地下水浸泡而形成粘土和淤泥土,層厚20cm~50cm,在路基填筑前先對(duì)下部不良土進(jìn)行清除,再回填碎石,回填碎石采用砂卵石置換與無紡?fù)凉げ冀Y(jié)合的方法進(jìn)行施工,置換厚度可通過觸探試驗(yàn)進(jìn)行確定,一般不少于50cm。采用土工布可均勻傳遞上部荷載,有效減少路基不均勻沉降,增加路基整體穩(wěn)定性。
壓實(shí)度是路基施工質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),本工程采用環(huán)刀法對(duì)施工完成后試驗(yàn)段路基進(jìn)行檢測,每隔500m進(jìn)行一次檢測,根據(jù)規(guī)范,該壓實(shí)層壓實(shí)度分區(qū)為96區(qū),ta是隨保證率而變的系數(shù),在本檢測中ta取95%。具體檢測結(jié)果如表1所示。
表1. 壓實(shí)度檢測結(jié)果
由表1可知,試驗(yàn)路段共抽取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度檢測,每個(gè)檢測點(diǎn)壓實(shí)度、平均值和代表值均滿足規(guī)范要求,表明經(jīng)過上述路基施工過程及路基質(zhì)量控制可取得良好的施工效果。
路基沉降是導(dǎo)致高速公路路面產(chǎn)生病害的重要原因,本工程中選取試驗(yàn)路段中心樁號(hào)位置K17+700處進(jìn)行沉降觀測,分別在觀測樁號(hào)的路堤左側(cè)、路堤中心位置及路堤右側(cè)設(shè)置沉降板,檢測路基同一橫斷面的沉降差異,具體檢測結(jié)果如表2所示。
表2. 路基沉降觀測結(jié)果
由表2所示,樁號(hào)K17+700斷面路堤左側(cè)、路堤中心線及路堤右側(cè)的最終沉降量檢測結(jié)果滿足《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F10-2006)中不大于300mm的要求。
本文結(jié)合實(shí)際路基施工項(xiàng)目,對(duì)路基施工質(zhì)量控制舉措進(jìn)行探討,并且對(duì)采用施工控制措施的試驗(yàn)段路基進(jìn)行壓實(shí)度檢測與彎沉檢測,結(jié)果表明,路基具有良好的壓實(shí)效果與彎沉值,施工質(zhì)量良好,可保證高速公路具有良好的穩(wěn)定性與路用性能。