趙陽
(河北盛通公路建設(shè)有限公司,河北承德 068150)
伴隨著城市化進(jìn)程的加快,我國公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,施工技術(shù)日趨成熟,但迄今為止,對路基施工技術(shù)的研究中多集中在細(xì)粒土方面,缺乏對大粒徑碎石路基的研究,導(dǎo)致大粒徑碎石路基施工中易出現(xiàn)平整度差、路基不均勻沉降、壓實(shí)度不足等問題,因此,有必要對其施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。
某公路工程路線全長32.4km,設(shè)計(jì)為四車道,路基寬度22.8m,公路貫穿山區(qū),周圍石料豐富,多為石灰?guī)r、花崗巖等,經(jīng)勘查得知石料風(fēng)化程度較輕,質(zhì)量滿足填石路基施工要求,因此,為節(jié)約施工成本,加快施工進(jìn)度,決定將周圍石料進(jìn)行開采,利用大粒徑碎石進(jìn)行路基填筑施工。
(1)本項(xiàng)目施工前,需要對大粒徑碎石的地基承載力進(jìn)行檢測,如地基承載力不足而直接進(jìn)行碎石填筑,會導(dǎo)致路基的抗壓縮形變能力過低,路基會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象,結(jié)合設(shè)計(jì)要求,路基施工中,在路基填筑高度≤10m時,地基承載能力應(yīng)≥150kPa,路基填筑高度在10~20m時,地基承載能力應(yīng)≥200kPa,路基填筑高≥20m時,則應(yīng)直接在基巖上施工,針對地基承載力不滿足要求的,可以進(jìn)行置換處理[1]。
(2)大粒徑碎石路基填筑前,施工單位應(yīng)對地表進(jìn)行清理整平工作,工作內(nèi)容為將地表存在的垃圾、雜物等清掃干凈;對植物坑槽等影響平整度的位置進(jìn)行填筑,與地表高度保持一致即可[2];采用機(jī)械對地表進(jìn)行整平碾壓處理,增加基底的壓實(shí)度,提升大粒徑碎石路基的穩(wěn)定性,清理完成后,報至監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收。
(3)填石路基的最大特點(diǎn)是孔隙較大,尤其是大粒徑填石路基,由于其較大的孔隙,導(dǎo)致水分可以順著路基邊坡滲透至路基的內(nèi)部,從而滲入地基中,最終導(dǎo)致地基出現(xiàn)松散膨脹的問題,引發(fā)路基沉降、失穩(wěn)等問題,因此,在填石路基填筑前,要對路基的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置,包括排水溝、截水溝、盲溝、邊溝等排水設(shè)施,排水系統(tǒng)施工完成后,要組織試驗(yàn),對排水性能進(jìn)行檢測。
(1)本次施工采用的大粒徑碎石,主要來自周邊的山體巖石,開采方式為爆破,爆破施工的難點(diǎn)主要在于碎石粒徑的控制和爆破安全的把控,因此,在爆破前需要巖體對周圍的地質(zhì)條件、環(huán)境進(jìn)行勘察,明確爆破中炸藥的用量,避免出現(xiàn)山體坍塌的安全事故,同時應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)的碎石粒徑的大小,合理規(guī)劃炸藥的爆破位置。
(2)巖石開采深度<6m時,采用淺眼爆破法,巖石開采深度≥6m時,采用深孔爆破法,淺眼爆破法與深孔爆破法的區(qū)別在于爆破布孔的深度,深孔爆破中可以分段設(shè)置炸藥、使炸藥均勻分布在孔洞中,并在爆破過程中利用淺眼爆破法進(jìn)行輔助施工,啟動爆破裝置時,應(yīng)保證爆炸范圍內(nèi)無人員,機(jī)械設(shè)備也應(yīng)存放至安全位置,待巖石爆破后,由專業(yè)人員檢測有無盲炮問題,確定安全后,再進(jìn)行大粒徑碎石的收集運(yùn)輸[3]。
(3)爆破后得到的碎石應(yīng)進(jìn)行篩選,不可以直接全部用于施工,針對粒徑過大的巖石需要進(jìn)行人工處理,將其鑿碎至設(shè)計(jì)粒徑以內(nèi),如存在過大的巖石,可以進(jìn)行二次爆破,待整個區(qū)域的碎石全部處理完成后,進(jìn)行下一區(qū)域的爆破和碎石開采。
開采得到的大粒徑碎石采用自卸式運(yùn)輸車運(yùn)送至施工場地,向運(yùn)輸車裝載碎石前,需要對大粒徑碎石進(jìn)行篩選,不合格的材料嚴(yán)禁裝車,在裝載過程中,保持碎石材料的均勻性,避免人為將大小粒徑碎石分開裝車,運(yùn)輸過程中,避免車輛過于顛簸或行駛速度過快,導(dǎo)致小顆粒填料集中于運(yùn)輸車底部。
本工程大粒徑碎石填筑施工前28d,施工單位需選取長度為100m的路段作為試驗(yàn)段進(jìn)行試驗(yàn)施工,主要目的是確定正式施工中的機(jī)械組合方式、攤鋪機(jī)壓路機(jī)的具體參數(shù)、虛鋪厚度等,試驗(yàn)段在施工完成后,需要對施工質(zhì)量進(jìn)行檢測,如存在不合格問題應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,直至滿足設(shè)計(jì)要求為止,在正式施工中嚴(yán)格結(jié)合試驗(yàn)段的參數(shù)進(jìn)行施工。
(1)大粒徑石料運(yùn)送至施工現(xiàn)場后,方可開始進(jìn)行填筑作業(yè),填筑采用機(jī)械作業(yè)與人工輔助的方式進(jìn)行,填筑開始前,要在施工現(xiàn)場采用全站儀進(jìn)行放樣施工,放樣內(nèi)容包括填筑的邊線、中線、高度等,在填筑過程中進(jìn)行分層填筑,嚴(yán)格遵循三個階段、四個分區(qū)、八個過程的原則。
(2)填筑施工中先將運(yùn)輸車內(nèi)的石料卸放至施工場地,卸料時應(yīng)以車輛裝載的石料重量為依據(jù),并結(jié)合虛鋪厚度(本次施工中虛鋪厚度為50cm),計(jì)算每車石料的填筑面積,使用石灰在基地表面畫出網(wǎng)格,然后結(jié)合網(wǎng)格位置進(jìn)行卸料施工,卸料后利用推土機(jī)進(jìn)行石料的攤鋪,為保證攤鋪質(zhì)量,施工中應(yīng)采用掛線的方式對攤鋪邊界和厚度進(jìn)行控制,如地面的橫縱比例大于1∶5,則應(yīng)在填筑前將原地面開挖成2m以上的臺階,臺階向內(nèi)傾斜角度應(yīng)控制在4%左右[4]。
(3)石料攤鋪開之后進(jìn)行找平施工,主要采用石屑填充的方式,由施工人員將石屑材料填充至攤鋪完成的石料表面,由于大粒徑碎石空隙較大,石屑可以將空隙的位置進(jìn)行填充密實(shí),找平后利用平地機(jī)再進(jìn)行精平處理,經(jīng)檢測合格后方可進(jìn)行碾壓,此外,在填筑施工中,應(yīng)注意將不同材料的石料進(jìn)行分開填筑,不得混填。
(1)大粒徑石料的填筑面整平后,需要對虛鋪厚度及其平整度進(jìn)行檢測,合格后采用20t和25t的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工,碾壓施工中應(yīng)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)對碾壓過程進(jìn)行全程監(jiān)測,并記錄路基的沉降數(shù)據(jù),碾壓過程中遵循直線段兩側(cè)向中間碾壓,曲線段由內(nèi)向外碾壓的原則進(jìn)行分層碾壓[5]。
(2)第1層碾壓時采用25t壓路機(jī),碾壓過程中開啟振動功能,機(jī)械的行進(jìn)速度控制在2.0~2.5km/h,待碾壓后路基的沉降值≤5mm且孔隙率小于23%即可停止碾壓,第2層碾壓時采用20t壓路機(jī),碾壓過程中也應(yīng)開啟振動功能,機(jī)械的行進(jìn)速度控制在2.5~3.0km/h,待碾壓后路基的沉降值≤5mm且孔隙率小于23%后,再利用25t的壓路機(jī)進(jìn)行振壓,待沉降值≤5mm即可停止碾壓,路基碾壓完成后,需要再進(jìn)行一遍整體的振壓和靜壓,主要目的是進(jìn)行收面。
(1)填筑碾壓之后需要進(jìn)行碼砌邊坡,主要目的是增加路基的穩(wěn)定性,提升施工質(zhì)量,邊坡碼砌選用的石料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,如強(qiáng)度過低,則容易在外界環(huán)境的作用下出現(xiàn)風(fēng)化,從而導(dǎo)致滑坡或失穩(wěn)的問題,其強(qiáng)度應(yīng)≥20MPa,選用石料粒徑應(yīng)控制在20~80cm,兩側(cè)邊坡的石料大小應(yīng)具有對稱性[6]。
(2)邊坡采用人工施工的方式,碼砌過程中在一塊粒徑較大的石料碼砌后,再使用粒徑較小的石料進(jìn)行碼砌,以這樣的方式交替進(jìn)行,可以提升石料之間的咬合力,同時可以保持邊坡的美觀性,待邊坡碼砌完成后,檢測其穩(wěn)定性,合格后方可進(jìn)行驗(yàn)收。
大粒徑填石路基施工完成后,為明確施工質(zhì)量,選取了3個檢測點(diǎn)對路基的彎沉值進(jìn)行了檢測,檢測采用落錘式彎沉儀進(jìn)行,通過牽引系統(tǒng)布設(shè)的電腦程控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)落錘的自動停啟和升降,具體的檢測結(jié)果見表1:
表1 路基彎沉檢測結(jié)果
由表1檢測結(jié)果可得:本次施工完成后,選取的3個檢測點(diǎn)中,在5t的落錘儀下,路基彎沉值最大的為483.6,在7t的落錘儀下,路基彎沉值最大為577.7,路面的沉降率均在3%以內(nèi),滿足設(shè)計(jì)要求,結(jié)果表明,該工程大粒徑填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用效果良好,滿足施工要求。
目前,大粒徑碎石路基施工技術(shù)在我國已有廣泛的應(yīng)用,施工單位在該技術(shù)施工中,應(yīng)做好前期準(zhǔn)備,注重細(xì)節(jié)處理并嚴(yán)格控制大粒徑碎石路基的施工過程,施工后應(yīng)采用各種方法對路基進(jìn)行質(zhì)量檢測,以最大程度地掌握路基的實(shí)際情況,從而確保路基的穩(wěn)定。