阿卜杜熱合曼·阿卜杜熱西提
(新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)洛浦縣交通運輸局,新疆 洛浦 848200)
在高速公路工程實施過程中,路基作為整個工程主要的承載結(jié)構(gòu),直接受到行車荷載作用,此外還要承受其結(jié)構(gòu)自身重量,因此,高速公路路基的施工質(zhì)量直接影響面層鋪設瀝青的質(zhì)量。為滿足人們對高速公路瀝青路面行車的質(zhì)量要求,本文對高速公路工程路基施工技術(shù)進行改進創(chuàng)新,采用分層壓實填筑的方式施工,并通過有效質(zhì)量控制發(fā)揮分層壓實填筑技術(shù)的優(yōu)勢,進而推動高速公路工程的發(fā)展。
根據(jù)目前的壓實工藝,分層壓實主要通過共振及反復荷載沖擊的方式實現(xiàn)對路基的壓實作用。在實際施工過程中,采用壓路機對路基主體進行反復振動沖擊,可以有效減小填筑材料內(nèi)部之間的內(nèi)摩擦角,進而增強土體之間的粘結(jié)強度和整個路基的密實度。
目前,國內(nèi)外學者對飽和土的研究尚不透徹,對設計方法的認識也比較落后,但對于非飽和土的強夯理論卻已經(jīng)有了明確認識,夯錘在與底面接觸的同時會產(chǎn)生橫波、縱波及表面波,并在土中實現(xiàn)了徑間傳播。由于土顆粒粒徑大小不同,土質(zhì)不均勻及傳播路徑存在很大差異,導致波在土體內(nèi)的加固效果也存在很大差異,反射到路基表面也會造成松弛問題,此時在坑的底部會直接形成隆脹區(qū)。
根據(jù)強夯加固原理,若路基中存在較多的非飽和土,將使得夯錘在擊實過程中,由于沖擊力作用而減小土體空隙,進而壓縮土體中的氣體提升密實度,使得土體結(jié)構(gòu)強度指標滿足要求。
將分層壓實填筑技術(shù)運用到高速公路路基工程施工中,相比于傳統(tǒng)施工技術(shù)可以大幅提高其施工質(zhì)量和施工效果。本文通過分析分層壓實和分層強夯兩種施工工藝效果,希望可以根據(jù)高速公路路基施工環(huán)境特點及實際施工狀況選擇最佳的分層壓實填筑施工工藝。
1.攤鋪及整平
整個路基壓實施工過程中,需要確保分層壓實的每層路基的壓實度均滿足規(guī)范要求。路堤頂部和底部分層填筑時的攤鋪厚度一般不同,靠近底層的攤鋪厚度一般控制在50cm左右,而靠近頂部的攤鋪厚度一般控制在40cm左右。此外,靠近路床底面時,需將其攤鋪厚度控制在40cm左右,而靠近路床頂面的攤鋪厚度應逐漸過渡到30cm。在整個攤鋪施工過程中,應注重對標高的測量,保證整個攤鋪過程嚴格按照標高測定結(jié)果進行。此外,需使用平地機整平攤鋪后的混合料,并控制好拌合物自拌和攤鋪的時間,以保證路基攤鋪質(zhì)量。
2.碾壓
當選用振動壓路機對路基進行分層碾壓時,其施工順序包括靜力碾壓、振動碾壓和靜壓平整三個階段。具體碾壓方案見表1所示。
表1. 高速公路路基碾壓施工方案
若實際施工采用單鋼輪振動壓路機碾壓下路堤,其松鋪厚度需要控制在50cm左右,施工方案為先采用靜力碾壓1遍后,繼而采用強振和弱振兩種振動方式對路基各碾壓2遍,最后采用靜力碾壓1遍進行整平。對上路堤進行碾壓時,可以采用同樣的施工方案,由于上路床受到路面行車荷載而產(chǎn)生附加應力,為避免上路床受到荷載作用發(fā)生變形,松鋪厚度控制在40cm左右,同時保證最后一層壓實厚度至少在30cm以上。
3.施工質(zhì)量控制
分層壓實質(zhì)量控制主要對碾壓遍數(shù)、壓實度和沉降量三方面進行控制。其中碾壓遍數(shù)對路基壓實效果和效率至關(guān)重要,若碾壓遍數(shù)過少,會導致路基填筑后的壓實度達不到規(guī)范設計要求,若碾壓遍數(shù)過多,將導致時間和機械損失,同時路基壓實效果也并不會有較大提升。壓實度是路基施工中一項重要指標,有效控制壓實度的方法是對最大干密度進行精準檢測。壓實結(jié)束后,需要對路基沉降量進行監(jiān)測,施工前設置多個測點,確??梢詼蚀_檢測路基土層壓實度是否達到設計要求。
1.施工準備
施工前,首先需要檢查起重機和夯錘等強夯設備是否安全,夯錘質(zhì)量是否符合要求。此外,還需要對路基進行清理并確定夯點,根據(jù)圖紙設計要求,確定夯點的位置和間距。
2.試夯
在正式對路基進行強夯施工之前,可以選取一段路堤作為試夯場地,但此段路堤的土質(zhì)狀況應與實際施工路基相同。經(jīng)試夯確定落錘的夯擊高度、深度、單次夯擊次數(shù)及夯擊間歇時間等參數(shù)。
3.強夯施工
強夯施工的第一層夯實高度從填方高度的8~12m范圍內(nèi)開始,在此基礎(chǔ)上每層填筑高度為8m左右,并夯擊密實,按照此步驟一直夯實至路堤頂部。強夯過程中,需嚴格按照事先確定的參數(shù)進行,同時每次強夯完成后,需要整平場地。
4.分層強夯施工質(zhì)量控制
為確保分層強夯施工質(zhì)量得到保障,需要嚴格控制現(xiàn)場施工工序,并對施工機械設備參數(shù)進行監(jiān)測。此外,在每層路基填筑壓實結(jié)束后,應及時檢測其壓實度是否符合規(guī)范要求,不合格時需要修正機械參數(shù),確定最終實際工程施工參數(shù)。
某高速公路全長55.21km,路基全寬26m,選取其中試驗段K32+150至K35+350標段,分別采用上述兩種施工工藝對試驗段進行路基壓實填筑施工,并對施工后的路基進行平整度和橫坡度檢測。
路基平整度是衡量路基施工質(zhì)量控制指標的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文采用3m直尺檢測上述兩種不同的分層壓實填筑路基的平整度,由檢測數(shù)據(jù)分析得知,采用分層壓實填筑方法的平整度平均值較分層強夯法高2.3mm,因此,采用分層強夯法施工工藝的試驗段路基平整度較好。
路基橫坡度指路幅和路側(cè)帶各組成部分的橫向坡度,也是路基施工質(zhì)量控制的重要指標之一。本文采用水準儀檢測上述兩種不同的分層壓實填筑路基的橫坡度,通過分析實驗數(shù)據(jù)得知,分層壓實填筑的路基橫坡度平均值高于分層強夯法0.03%,因此,選用分層強夯法施工工藝的試驗路段橫坡度更優(yōu)。
本文通過對分層壓實和分層強夯法兩種路基分層壓實填筑技術(shù)進行分析,根據(jù)其工藝特點,詳述了質(zhì)量控制措施,對實際工程分別采用分層壓實和分層強夯兩種施工工藝,并對施工后的路基平整度和橫坡度進行檢測,試驗結(jié)果表明,采用這兩種施工工藝后,路基的平整度和橫坡度均滿足要求,但分層強夯填筑施工的路基平整度和橫坡度指標更佳。