蘇秀文
(中建路橋集團有限公司,河北石家莊 050000)
隨著我國各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展,公路建設(shè)也邁進了嶄新的階段,對老舊道路的改造和鋪設(shè)任務(wù)尤為重要。對于一些處于軟土地質(zhì)的老舊路段,如何在不同的氣候環(huán)境下改變軟土地質(zhì)條件的路面施工質(zhì)量,保持良好的道路條件對我國公路工程的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。本文對軟土地質(zhì)條件的公路工程施工技術(shù)展開研究,以供相關(guān)從業(yè)人員參考。
在考慮不同的路基土質(zhì)環(huán)境后,為確保施工效率,可以采取高壓的旋噴樁進行復(fù)合灌漿處理,減少不同土質(zhì)條件路床的差異。在對軟土路段進行處理后,保證路基的承載力,對路基沉降量進行有效控制,選用材料為2∶1的水灰比,配備硅酸鹽的水泥漿液按照R為32.5的等級標準,設(shè)置固體結(jié)構(gòu)的抗壓強度超過4MPA[1]。此時對需要噴樁的地基路面進行處理,按照選定的施工設(shè)備在單個樁和雙側(cè)樁的承載壓力條件下,以標準貫穿的數(shù)次錘擊地基。在高壓噴射機內(nèi)注入攪拌好的復(fù)合漿,按照3.2~3.8m/min的鉆孔速度、0.28~0.32m/min的樁旋速度以及1 518r/min的噴嘴轉(zhuǎn)速,將混合料分三個階段噴射到地基中。最后考慮施工設(shè)備和土質(zhì)條件,敲定旋噴樁數(shù)量。
鋪設(shè)過程中,需在地面進行插孔的裝訂和套頭連接,在插板機劃定孔位后,通過驅(qū)動套錘使每個穿孔下沉。在套管內(nèi)將排水板和端頭中的錨靴水平相連,保證每個插孔中的套管能夠直接頂進錨靴[2]。完成孔位敲定后,對土工網(wǎng)格的鋪設(shè)分為兩個階段:
(1)將套管拔出,使錨靴和排水板頂共同留在軟土層內(nèi),對能夠移動的排水孔實施敲打。在露出地面的板頭完成切削后,在其兩側(cè)挖出碗狀的凹坑,進行材料的填平工作并通過單層鋪設(shè)完成插板施工。
(2)在插板全部投入坑位后,對鋪設(shè)的路段添加土工層和塑料的排水板[3]。根據(jù)設(shè)定好的路面寬度在路基左右兩側(cè)相鄰的幅面上搭接高于路基的頂板,并按照寬度相同的隔間連接聚乙烯的閘口,統(tǒng)一錨固排水土釘。鋪設(shè)過程中要保證土工格柵沒有任何起鼓和起皺現(xiàn)象,待路基格柵第一層鋪設(shè)完成后,重復(fù)上述步驟完成第二層的鋪設(shè),兩個隔間之間需要進行水平測量,防止出現(xiàn)扭曲和褶皺。在排水土工格柵鋪設(shè)完畢后,進行吹填砂墊層的施工,此過程需注意每次吹填的沙土含量。
吹填砂是施工中的重要環(huán)節(jié),在標定好的路基內(nèi)對每個土工格柵進行吹填,共包含以下施工步驟:
(1)要將路基內(nèi)的地表水清除干凈,清除鋪設(shè)格柵的各種材料和錨固土釘,在短時間的反復(fù)翻曬后從中間開始進行吹填。吹填工程的起始部位必須從已經(jīng)清理的地方開始,并逐步向四周蔓延,在安置管口處的路面基位上要保證附近吹填厚度高于中心位置[4]。
(2)吹填砂的同時在預(yù)留管口位置添加好濾網(wǎng),及時處理填砂工作中殘留的雜物等,在吹填的過程中要在路基外側(cè)做好排水端口,使路基施工中的污水能夠直接引入沉淀池中,減少雜物和污水對路基平整度的影響。
(3)接管口處的填砂工作要等污水排出后進行,將淤積的泥沙利用橫縱向的排水溝完成碎石填埋,使得填砂口向預(yù)定位置前伸,促進淤泥的高效沉淀。每個填砂的管口處包含4~6護腳,護腳吹填厚度盡量保證前寬后窄,每一段填砂至管口護腳處可以停止吹砂,完成一節(jié)吹填后重復(fù)進行下一階段的工作。
為驗證本文設(shè)計的施工方法具有實際應(yīng)用效果,通過實際施工的方式進行實驗測試,對比施工前后路面壓實度的變化情況。由于軟土地質(zhì)條件下的公路路基存在的最大問題是耐水性較差,在經(jīng)過大量雨水沖刷后路面的保水強度會急劇下降。本次實驗對強降雨條件下的路面進行實際施工,研究下雨前后路面的壓實質(zhì)量情況,選取某省二級標準下的K42+300—K42+600路段進行施工,具體路段的施工要求如表1所示。
表1 選取路段施工要求
根據(jù)表1設(shè)定的施工標準擬定施工方案,其中壓實度的測定標準為在同等錘擊次數(shù)下,壓實高程在錘擊貫入系數(shù)的作用下與壓實厚度的比值。實施計劃四組路段在同一天進行施工,為避免其他因素影響,工人和設(shè)備均來自同一家施工公司。
在設(shè)置好的路段施工條件下,將每組路段的施工分為兩個階段,施工人員的工作年限不低于5年,數(shù)量控制在4人,按照現(xiàn)行施工規(guī)范的壓實度標準選取2組光輪壓路機和1組膠輪壓路機進行靜壓,光輪壓路機的額定標準為20t,膠輪壓路機的額定標準為32t。
(1)第一階段:20t的光輪壓路機在1.42km/h的初始速度下進行一擋低頻率的靜壓,激振力強度控制在180kN。首輪完成平鋪必須保證材料貼合路基,在工作人員檢查完畢后將壓實速度調(diào)至2.17km/h進行高頻率靜壓,激振力強度控制在376kN,兩次靜壓路徑必須相一致,不能產(chǎn)生交叉作業(yè)線。
(2)第二階段:在完成初次2輪靜壓后鋪設(shè)材料已經(jīng)和路基完全貼合,將20t光輪壓路機調(diào)轉(zhuǎn)方向進行多次低頻率靜壓。此時的靜壓激振力強度控制在380kN以上即可,保證壓實時間每個輪次不超過30min,反復(fù)完成碾壓。在碾壓10個輪次后利用膠輪壓路機進行收尾工作,壓實速度為2.76km/h。
完成兩個階段的碾壓過程后,利用DCP地基檢測儀器進行錘擊測試,分別進行30次、60次和120次的錘擊,結(jié)果證實每個路段的壓實度均符合施工要求。
在完成施工后的路段內(nèi)進行實驗區(qū)域的劃分,每個路段內(nèi)標定好面積大小為5m2的圈定范圍。在選取的劃分區(qū)域內(nèi)進行雨水前后的壓實度對比,已知施工前后壓實度變化范圍不超過5.6%即為合格。為減少測試時間,利用噴灑機模仿降水,降水強度設(shè)置為400mm和600mm。每次降水時間控制在15min內(nèi),分別進行2輪測試,等待路面完全干燥后利用檢測儀器對選取路段進行測試,結(jié)果如圖1所示。
圖1 不同降水量對壓實度的影響
從圖1中對比結(jié)果可知,在400mm降雨量時每組路段的壓實度情況分別為94%、93%、和91%。在600mm降雨量時每組路段的壓實度情況分別為93.5%、92%、和90.5%。根據(jù)所得結(jié)果對比施工要求,發(fā)現(xiàn)每組路段的變化范圍均能滿足5.6%的標準要求,且遠低于該指標,說明本文設(shè)計的方法能夠滿足軟土條件下公路工程的施工要求,具有良好的應(yīng)用效果。
本文針對軟土地質(zhì)條件存在的耐水性問題進行施工設(shè)計,利用復(fù)合旋樁和排水網(wǎng)格的雙重設(shè)定,控制道路路面隔水效果。實驗測試表明,在降水量為400mm和600mm的環(huán)境內(nèi),本文方法能夠?qū)⑹┕ぢ访娼邓昂蟮膲簩嵍瓤刂圃?.6%之內(nèi),可以保證軟體地質(zhì)條件下公路的施工質(zhì)量。但由于在研究過程中時間受限,所采取的測試方法只針對降水量的多少為單一條件,沒有考慮同等環(huán)境下的降水密度和瞬間強度,所得的測試結(jié)果具有一定局限性。