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        公路建設中砂性土路基填筑施工技術研究

        2021-04-12 03:02:45尚偉剛
        智能城市 2021年10期
        關鍵詞:砂性壓路機碾壓

        尚偉剛

        (中交第四航務工程局第一工程有限公司,廣東廣州 510000)

        砂性土應用于路基建設的時間較早,關于砂性土路基填筑施工技術的研究較多,并取得較好的成果。實際施工中,砂性土顆粒之間的黏聚力較小,碾壓較為困難,易造成壓實度不足的問題,常配合黏土一起使用,可改善土質,保證路基壓實效果。

        1 工程概況

        本文工程為莫桑比克馬普托大橋南接線S1和S2,S1路段號IK5+706~IK19+000、IK62+000~IK114+998.242,S2路段號為IK0+000~IIK9+325.914。

        IK5+706~IK8+026.343段路基全寬20 m;橫斷面布置為0.5 m土路肩+1.5 m硬路肩+3.5 m×2 m行車道+0.5 m路緣帶+1 m中央分隔帶+0.5 m路緣帶+3.5 m×2 m行車道+1.5 m硬路肩+0.5 m土路肩。

        S1線IK8+026.343~IK114+998.242和S2線路基寬11.5 m,橫斷面布置0.5 m土路肩+1.5 m硬路肩+3.75 m×2 m行車道+1.5 m硬路肩+0.5 m土路肩。

        IK62+000~IK65+600馬普托河漫灘段及起點段為IK6+025~IK10+300,軟土發(fā)育。該段地貌屬平原地貌,沖積沉積物主要為黏土、淤泥、淤泥質砂等,地形平坦開闊,地勢總體較平緩,沿路線地面標高3 m左右,地表土主要為淤泥、粉砂、細砂混雜組成。軟土深度最小為2~6 m,最大深度達28~40 m。

        2 砂性土概念

        砂性土指具有一定黏性砂土粒含量較多的土壤。砂性土顆粒的粒徑處于0.005~0.075 mm之間,砂性土顆粒質量占砂性土總質量的72%。砂性土經(jīng)過碾壓,整體性不佳,由于砂粒和粉粒之間的空隙沒有任何填充物;砂性土的干密度對水較為敏感,含水量過高或過低均易導致砂性土的密實度難以達到既定的要求。砂性土經(jīng)過壓實后,均可有效改善水穩(wěn)定性、輕度,砂性土內(nèi)的毛孔發(fā)達,土體易吸收水分、蒸發(fā)水分。

        (1)一類砂性土。

        砂性土級配較低,塑性較差,粒徑小于0.074 mm的顆粒占比不超過5%。

        (2)二類砂性土。

        砂性土級配稍高,塑性較強,粒徑小于0.074 mm的顆粒占比5%~15%。

        (二)豬口蹄疫 對抽選采集的200份生豬血清采用豬口蹄疫病毒VP1結構蛋白抗體酶聯(lián)免疫吸附試驗診斷試劑盒,被檢樣品OD值≥0.23X陽性對照平均OD值判為陽性(即有豬口蹄疫VP1結構蛋白抗體存在),試驗結果見表2。

        (3)三類砂性土。

        砂性土級配更高,塑性最強,粒徑小于0.074 mm的顆粒占比15%~50%。

        3 砂性土路基填筑施工要點

        (1)軟土路基填筑施工前,需要做好兩方面工作,應了解路基概況,并對填筑材料性能參數(shù)進行測試,以此為基礎,確定合理的施工參數(shù)。

        (2)根據(jù)實際施工情況,選擇填筑、碾壓方法,針對巖性較大的施工材料,應采取分段分層填筑施工工藝。

        (3)嚴格控制砂性土的松鋪厚度,松鋪厚度影響公路最終的穩(wěn)定性,可通過試驗段施工進行確定,一級公路的松浦厚度不可超過30 cm。

        (4)公路路基完成填筑壓實后,其寬度不能小于設計寬度。

        4 施工方法

        項目K75至項目終點,50 km長線路現(xiàn)有道路均為砂性土填筑,填砂路基用水量大。計劃安排推土機、壓路機、平地機、自卸車,人工配合灑水車灑水,分層施工。

        4.1 施工步驟

        (1)確定路基中線,在路基中線上,設置樁位,相鄰樁位之間的距離為20 m。分層虛鋪砂,除了第一層砂的虛鋪厚度較大,其他層砂的虛鋪厚度應控制在30 cm。砂完成虛鋪后,因表面失水,可能會出現(xiàn)嚴重的松散問題,因此,檢測每一層砂的高層意義不大。每完成4層的虛鋪測量一次砂的填筑厚度。同時應隨時檢測中心線的偏位情況,一旦出現(xiàn)偏差,隨時進行糾偏。

        (2)結合每一層砂的虛鋪厚度、長度以及寬度,對單位斷面施工內(nèi)的施工材料的用量進行計算,根據(jù)計算結果和每一輛拉料車的拉運量,確定合理的運輸車輛數(shù)量,同時注意控制卸車間距。

        (3)砂的運輸借助自卸汽車完成,自卸車輛將砂運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后,按照確定的卸車間距進行卸車。卸砂時,由于砂失水速度較快,卸至第二層時,需要及時澆水,保證砂的濕潤度。同時在施工現(xiàn)場配置專門交通指揮人員,避免交通堵塞,防止運料車直接到達卸料場地。

        4.2 施工過程中常見問題及解決方法

        為了方便測量、控制虛鋪厚度,上砂過程中,應隨時應用推土機進行初步平整,也稱為粗平,這個過程中,需要進行澆水潤濕;粗平的主要目的是保證邊線順直,坡度沿線始終一致;含水量達到最佳后,可以利用平地機進行精平處理,精平處理完成后,利用振動壓路機進行砂的碾壓,碾壓方式為靜壓[1]。

        (1)由于砂施工需要大量及時灑水,須保證具有充足的水源和配套的上水設備。本合同段所處位置地下水位較低,施工團隊應用后場開槽補水、悶料的補水方法,完成補水后,拌和2~3遍,再將水含量合格的砂運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,及時進行攤鋪、整平、碾壓[2]。為了保證施工質量,可在整平和碾壓操作前,對砂表層進行適當補水。

        (2)如果施工中遇到砂粗,整平處理后,需要修筑擋水埝,并對砂進行分隔處理,每格的大小宜為5 m×5 m。再對每個格進行灑水,灑水原則為均勻、徹底,避免出現(xiàn)過灑或滲漏等問題。

        5 砂性土路基填筑施工中需要控制的參數(shù)

        5.1 碾壓施工速度

        壓路機在工作中,如果碾壓速度較低,其在單位面積內(nèi)振動的次數(shù)會增加;如果速度加快,單位面積內(nèi)振動的次數(shù)會減少。從能量的角度分析,低速壓實工作中,路基承受的能量遠高于高速壓實。如果壓實過程中,能量保持不變,碾壓速度加快,碾壓次數(shù)會增加。

        施工實踐證明,較慢的碾壓速度,壓實效果更理想。碾壓施工中,必須合理控制碾壓速度。對于本文項目,碾壓速度前2次應控制在1.5~1.7 km/h,之后控制在2~2.5 km/h,碾壓長度不超過50 m。

        碾壓過程中,如果混合料表面的水分蒸發(fā)過快,應及時補灑少量的水;如遇到松散、起皮類嚴重問題,應重新攤鋪、碾壓,以保證路基質量。對于邊角等不易碾壓充分的位置,需要應用小型夯實機進行夯實。

        碾壓分為三個階段進行:壓路機靜壓1遍;壓路機微振2遍,重振2遍;靜壓收面。完成壓實的路基,如果表面平整、密實、邊線整齊,證明壓實質量合格。

        5.2 碾壓施工組合

        碾壓施工的組合方式會影響最終的碾壓效果,須根據(jù)填料屬性選擇合理的碾壓組合方式,保證路基壓實度,提高公路項目的經(jīng)濟效益。砂性土路基填筑施工中,不同填料對路基壓實施工工藝要求會存在差異。為了提高路基壓實質量,需要根據(jù)公路建設需求、砂土特性,配置合理的機械設備,為壓實效果奠定基礎,并提高壓實效率,為后續(xù)施工爭取時間,保證公路項目的施工在工期范圍內(nèi)完成。

        在本文路基壓實中,應用的壓實設備主要有膠輪壓路機、雙鋼輪壓路機、小型鋼輪壓路機;對路邊緣等局部地區(qū)應采用振動夯板壓實;對邊緣區(qū)域采用人工夯錘補充壓實;應降低碾壓施工組合中壓路機的數(shù)量,注意處理壓路機之間的銜接問題。

        5.3 碾壓施工次數(shù)

        對各取土場地,各路塹利用各段的各種土樣分別進行擊實試驗,以確定各種填料的最大干容重、最佳含水量。在處理好的基底上,按照不同填料和壓實機具,分別取不小于100 m長度進行路基填筑試驗段,確定達到規(guī)定壓實度需要的壓實遍數(shù)、壓路機走行速度、松鋪厚度、施工最佳含水量等參數(shù)[3]。

        在施工過程中,應在施工前進行試驗,根據(jù)試驗時的施工環(huán)境、填料性質、使用的機械設備等因素進行綜合分析,得到適宜的碾壓施工次數(shù),為后期的壓實施工提供可靠的試驗數(shù)據(jù),探究可達到公路設計要求、經(jīng)濟性較高的碾壓施工次數(shù)。

        砂性土路基壓實施工中,碾壓次數(shù)是較為重要的參數(shù)之一,影響最終的壓實效果。砂性土具有更高的流動性,壓實施工中應以靜壓為主。本文路基施工中,精平完成后,先應用振動式壓路機進行1遍靜壓。

        當砂性土含水量達到最佳后,繼續(xù)進行碾壓,碾壓由外向內(nèi)、由低向高的順序進行,為了保證壓實的銜接性,保證壓實效果,應注意錯1/2輪。在碾壓2遍后,對表面進行檢查,如果輪痕較過于明顯,采用壓路機大排軸快速碾壓1遍,直至輪痕徹底消除。

        6 結語

        綜上所述,砂性土路基施工難度較高,是公路施工中必須加強管理的工序之一。為了保證砂性土路基施工質量,須綜合考慮公路工程實際情況,嚴格根據(jù)具體的規(guī)范進行作業(yè)和施工,提高路基施工質量,保證公路項目社會效益、經(jīng)濟效益。

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