郭成麗
山西二建集團(tuán)有限公司(030013)
規(guī)劃二路道路工程是山西省太原市古交火山東部新城市政道路工程中的一條支路,場地位于古交火山東部新城中部,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為城市支路。道路為東西走向,西起火山二路,東火山四路。總長520.121 m。瀝青混凝土路面,總厚度50 mm,從上至下依次為:4 mm 厚細(xì)粒式SBS 改性瀝青混凝土、6 mm 厚中粒式瀝青混凝土、1 mm 瀝青表處下封層、20 mm 厚水泥穩(wěn)定碎石(水泥含量5%)、20 mm厚水泥穩(wěn)定碎石(水泥含量3%)。
本工程檢查井?dāng)?shù)量較多,且道路下方存在引黃工程管線。就以往施工經(jīng)驗(yàn)而言,檢查井及管線周邊的路面出現(xiàn)破損、沉陷的現(xiàn)象非常普遍。因此采取了一系列措施,確保了檢查井和引黃重點(diǎn)管線周邊路面的質(zhì)量。
目前我國城市道路的結(jié)構(gòu)基本是瀝青混凝土面層和二灰碎石等一些半剛性基層。檢查井基礎(chǔ)及井身通常采用鋼筋混凝土,這部分設(shè)計(jì)則屬于剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)地下管道根據(jù)不同專業(yè)設(shè)計(jì),管道材質(zhì)也不盡相同。不同材料之間的物理力學(xué)性質(zhì)存在差異,在使用過程中頻繁受到車輛的荷載沖擊,最終導(dǎo)致檢查井和管線周邊的道路破損、開裂、不均勻沉降。
檢查井的地基沒有足夠的承載力。路面上產(chǎn)生荷載之后,會借助檢查井傳遞,最終作用在地基之上?,F(xiàn)場施工時(shí)往往出現(xiàn)地基處理不滿足要求,承載力不足,時(shí)間長了,地基土?xí)驂嚎s而下沉,檢查井的整體也會隨之下沉。
壓實(shí)度不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求??拷鼨z查井和管線周邊填土平面形狀不規(guī)則,施工難度大,經(jīng)常出現(xiàn)作業(yè)盲區(qū),壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。車輛的荷載就會作用于檢查井,井蓋和井周的路面就會出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象。
在土體中的一定部位鋪設(shè)水平方向的加筋材料,將土體壓實(shí)后,土和加筋材密切結(jié)合成復(fù)合土體(加筋土)。當(dāng)在復(fù)合土體的表面施加荷載時(shí),由于加筋材和周圍土體之間有較大的摩阻力(有時(shí)還有咬合力),限制了土的側(cè)向變形。
改善井周圍回填材料,加大井周回填密實(shí)度,對減少檢查井沉降有直接作用。本研究中,對位于瀝青路面的檢查井(包括利用現(xiàn)狀檢查井在內(nèi)),從檢查井底至路面層以下1 m 范圍內(nèi)采用砂礫回填,道路面層底以下1 m 范圍采用C15 混凝土,回填范圍為檢查井周圍80 cm。
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井室組成的構(gòu)件由工廠按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),井室質(zhì)量穩(wěn)定,堅(jiān)固耐用,抗?jié)B性好,而且養(yǎng)護(hù)簡單,環(huán)保性好,并且不會發(fā)生井室破損侵蝕現(xiàn)象。
土工合成材料加筋技術(shù)應(yīng)用具體施工步驟:清基→地基壓實(shí)→錨固、攤鋪土工合成材料→分層攤鋪壓實(shí)填料至下一層土工合成材料高程。
井室周邊回填具體施工步驟為: 基坑開挖支護(hù)→地基處理→澆筑素混凝土墊層(找平層)→預(yù)制檢查井吊裝→井室周邊砂礫回填→井筒預(yù)制吊裝→道路面層1 m 以下混凝土澆筑→安裝井蓋井座。
4.2.1 清理基層
對設(shè)計(jì)上不利用的舊路面要挖除其表層和砂礫水穩(wěn)層,挖除時(shí)使用破碎機(jī)配合挖掘機(jī)進(jìn)行挖除舊路面。
清理時(shí),對原有腐植土進(jìn)行徹底清除。若腐植土較厚時(shí),全部清至露出新土為止。不殘留黑土及草根,以消除路基軟弱夾層[1]。
4.2.2 路基挖方工程
挖方過程中及時(shí)根據(jù)測設(shè)的邊線樁及坡度進(jìn)行刷坡,并做好邊溝等配套工程,保證邊坡穩(wěn)定。
土方開挖至接近設(shè)計(jì)標(biāo)高后,隨挖隨測,預(yù)留碾壓下沉量。
4.2.3 路基填方工程
填方路基應(yīng)分層鋪筑,均勻壓實(shí),并應(yīng)嚴(yán)格控制分層厚度。
施工前應(yīng)進(jìn)行路基填土試驗(yàn)段施工,確定不同機(jī)具壓實(shí)時(shí)填料的最佳含水量、適宜松鋪厚度及達(dá)到最佳壓實(shí)時(shí)的最少碾壓遍數(shù)。不同填料要分別進(jìn)行試驗(yàn)段施工。
對不同類型的土,不能混填,應(yīng)采取分層填筑,按規(guī)定要求,分別達(dá)到其規(guī)定壓實(shí)度。
碾壓方向直線段先兩側(cè)后中間,小半徑曲線由內(nèi)向外、縱向進(jìn)行。
路基碾壓分段施工時(shí),要與路基填筑分段相同,不同分段碾壓時(shí)要充分交疊搭接。
路基壓實(shí)度及填料最小強(qiáng)度和最大粒徑的要求見表1。
表1 路基壓實(shí)度及填料最小強(qiáng)度和最大粒徑的要求
4.2.4 土工合成材料加筋施工要點(diǎn)
土工合成材料加筋路堤的施工,應(yīng)以能充分發(fā)揮合成材料的加筋效果為原則。
土工合成材料在鋪設(shè)時(shí),應(yīng)將強(qiáng)度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。
土工合成材料之間的連接應(yīng)牢固。在受力方向連接處的強(qiáng)度不得低于材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,且其疊合長度不應(yīng)小于15 cm。
土工合成材料的鋪設(shè)不允許有褶皺,應(yīng)用人工拉緊,必要時(shí)可采用插釘?shù)却胧┕潭ㄍ凉ず铣刹牧嫌谔钔翆颖砻妗?/p>
鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整,表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)硬凸出物。在距土工合成材料層8 cm 以內(nèi)的路堤填料,其最大粒徑不得大于6 cm。
土工合成材料攤鋪以后應(yīng)及時(shí)填筑填料,以避免其受到陽光過長時(shí)間的直接暴曬。一般情況下,間隔時(shí)間不應(yīng)超過48 h。
4.3.1 基底處理
基坑開挖完成后對基底進(jìn)行清理。清底時(shí)采用人工進(jìn)行,清完基底后,對高程進(jìn)行復(fù)核,同時(shí)對基底的承載力和土質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)核,承載力要大于120 kPa。若不滿足規(guī)范要求,采取夯實(shí)或者換填處理,直至承載力合格[2]。
4.3.2 井底墊層澆筑
測量人員測出井室的準(zhǔn)確位置,然后支墊層模板,澆筑墊層混凝土。墊層混凝土的厚度為10 cm。
4.3.3 裝配式鋼筋混凝土檢查井吊裝
裝配式鋼筋混凝土檢查井室組成的構(gòu)件由工廠按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),運(yùn)輸至現(xiàn)場后進(jìn)行吊裝。
檢查井吊裝使用16 t 汽車吊,各調(diào)節(jié)拼塊之間、垂直方向的接縫為企口連接,由1∶2 防水水泥砂漿或聚氨酯摻和水泥砂漿密封。安裝時(shí)注意井室垂直,注意井室預(yù)留口軸線與管道軸線相符合。蓋板安裝注意平整,高程控制低于路基頂標(biāo)高。
管底至管頂以上500 mm 范圍內(nèi),不得含有機(jī)物、凍土及大于50 mm 的磚、石等硬塊。在抹帶接口處、防腐絕緣層或電纜周圍,采用細(xì)粒土回填。
對位于瀝青路面的檢查井,從檢查井底至路面層以下1 m 范圍內(nèi)采用砂礫回填,道路面層底以下1 m 范圍采用C15 混凝土,回填范圍為檢查井周圍80 cm。
檢查井四周回填料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,人工使用打夯機(jī)20 cm 層層夯實(shí),與四周搭接臺階。路基施工過程中要注意井筒周邊的夯實(shí),并要防止大型機(jī)械擠壓導(dǎo)致井筒變形、開裂。
基坑開挖時(shí)遵循分層開挖、先撐后挖、嚴(yán)禁超挖的原則。
要做好排水措施,在開挖過程中防止機(jī)械擾動基礎(chǔ),井室施工完成前要抽水。
挖方和填料填筑前必須經(jīng)過試驗(yàn)。隨時(shí)測定含水量,含水量達(dá)不到最佳含水量時(shí)則進(jìn)行灑水或翻松晾曬處理。重視填、挖交界和高路堤地段的填筑,采取挖臺階、分層填筑及加強(qiáng)碾壓等方法消除不均勻沉降。
土工合成材料上的第一層填土攤鋪宜采用輕型推土機(jī)或前置式裝載機(jī)。一切車輛、施工機(jī)械只允許沿路堤的軸線方向行駛。加筋路堤的邊坡防護(hù)應(yīng)和路堤的填筑同步進(jìn)行,特別是對迎光敞開式的路堤結(jié)構(gòu)形式,在夏季施工時(shí)應(yīng)及時(shí)對坡面的土工合成材料采取臨時(shí)保護(hù)措施,以免土工合成材料被陽光長時(shí)間暴曬。
管道及井室回填用人工分層填鋪壓實(shí),每層虛鋪200~250 mm,管頂700 mm 以內(nèi)不得采用機(jī)械壓實(shí)。管腔及管頂以上50 cm 范圍內(nèi)采用中粗砂回填?;靥顣r(shí)應(yīng)左右對稱,必要時(shí)采取限位措施。胸腔回填土分段進(jìn)行,在管道內(nèi)采取臨時(shí)支撐措施的管段,在填土前支撐穩(wěn)妥。胸腔兩側(cè)填土同時(shí)進(jìn)行,填土至管頂以上時(shí),要檢查管道變形與支撐情況,無問題時(shí)再繼續(xù)回填,否則采取措施處理后再填。回填土至設(shè)計(jì)高度后,再次量測管材尺寸并記錄,以確認(rèn)管道回填后的質(zhì)量。
城市道路作為現(xiàn)代都市的重要組成部分,其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到到城市整體形象和運(yùn)行效率。目前需要得到重視的是管道及檢查井周邊路面。在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮受力情況,進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。施工時(shí)要不斷改進(jìn)施工工藝,加強(qiáng)質(zhì)量控制。