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        公路改擴建工程低填淺挖和路基拼接施工技術(shù)研究

        2022-08-15 05:56:08梁曉強
        大眾標(biāo)準(zhǔn)化 2022年14期
        關(guān)鍵詞:格柵土工路堤

        梁曉強

        (甘肅省隴南市文縣交通運輸局,甘肅 文縣 746400)

        現(xiàn)階段,我國由于電子商務(wù)的迅速發(fā)展,物流量大幅增加,現(xiàn)階段的公路工程無法使物流行業(yè)的需求得到有效滿足,所以需要進行公路工程的擴建或改建。在公路改建或者擴建的工程中,主要的施工內(nèi)容為低填淺挖和路基拼接兩種,這兩項施工內(nèi)容為工程的重點。為此,必須注重選擇合理的施工方案,利用適合的技術(shù),避免產(chǎn)生浪費,影響施工質(zhì)量的提升?;诖?,文章主要探討在公路改建和擴建工程中,這兩項技術(shù)的應(yīng)用。

        1 工程概況

        本工程為一個項目的標(biāo)段,該項目路線的全長為6 502 km。該項目工程的主要內(nèi)容為一座車行天橋,長度為678.3 m的小橋共16座,共有27個涵洞,挖方的體積在(2.854×104) m3,填土方的體積在(1.785×105 )m3,具有一個互通的立交橋。該工程中可棄土的總量為21 000 m3,占地面積6 050 m2。本工程所處區(qū)域的地形和地貌為低矮的丘陵,夾雜著部分山間的洼地。該工程所處的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,在覆蓋層上,主要是第四系地質(zhì)年代的粉質(zhì)黏土,這一層土體的厚度不大,該工程基巖為花崗巖和寒武紀(jì)的變質(zhì)砂巖,這些巖石擁有較為堅硬的質(zhì)地。在此次工程中軟土地基是最需要解決的問題,軟土位于山間洼地,影響該公路改擴建工程的進行。

        2 確定工程的施工方案

        根據(jù)上文對該公路改擴建工程的概述可知,困擾該工程最大的問題在于軟土地基,軟土地基的存在影響了工程施工的安全性,使得工程需要耗費更大的成本。為此,需要實行低填淺挖施工,利用小型的挖掘機完成路基的整平,在地表清理和便道貫通之后,完成土方的開挖和運填的工作??偣残枰_挖的長度較大,因此,選擇分段開挖,將施工所用的時間壓縮到最短,挖掘的寬度和深度分別為10 m和1 m,填土的高度需要保證在1 m。在開挖之前需要結(jié)合施工區(qū)域的地貌環(huán)境,優(yōu)先開挖有滲溝的區(qū)域,后置換填工序。

        以下為路基拼接的主要方案:由于該公路改建和擴建受到軟土地基的影響,因此,在拼接路基的過程中首先加寬拼接部分,在開挖臺階之前需要完成邊坡表面的清理。在開挖到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的深度之后,完成填筑工作。在工程中,路堤的主要形式由兩部分組成,其一是擋墻路堤,其二是一般路堤。在拼接路堤的過程中,原有的路基必然會受到影響,為了避免在施工的過程中出現(xiàn)路基沉降的情況,需要采取相應(yīng)的措施,重點做好排水處理,同時利用機械和人力。

        3 公路改擴建工程低填淺挖技術(shù)

        3.1 低填施工

        在開展低填施工時,松鋪的厚度要限制在30 cm以內(nèi),在檢測填料含水量的過程中,可以使用燃燒法減少檢測所需的時間。在施工時需要保證填料的含水量在±0.5%,若是填料擁有較低的含水量,應(yīng)該通過灑水增加含水量,保證含水量滿足要求后,開展碾壓工作。若是填料擁有較高的含水量,應(yīng)該對填料進行晾曬,之后完成碾壓。碾壓工序進行的全過程要保證慢速進行,要將壓路機最大的速度限制在4.0 km/h,首先完成一次靜壓,之后完成兩次動壓,最后完成一次靜壓。第一次靜壓速度要放到最慢,之后要逐漸增加速度,但是最高不得超過上述要求。振動強度要保證先弱后強,循序漸進。

        在碾壓直線段時,要從路段的兩側(cè)向中間碾壓,在碾壓曲線段時,要從路段的內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓,在每次碾壓的過程中,要保證前后兩個壓輪的重疊度在50%以上,尤其在碾壓填筑的接頭位置時,必須錯開一定的距離,最好在3 m以上,避免出現(xiàn)漏壓的情況。在下一層填筑之前,需要確認設(shè)計達到相關(guān)要求。同時,填料的粒徑需要嚴格控制,這樣有助于保障填筑的質(zhì)量。在該案例工程中,填料粒徑數(shù)據(jù)見表1。

        表1 路基填料粒徑表

        在低填時,使用的填料中不能夾雜任何雜物,在施工條件允許的情況下,需要減少分層的次數(shù),并且控制每層的回填厚度低于30 cm。在填筑工作進行到最后階段,填筑層的壓實厚度應(yīng)當(dāng)大于10 mm。在圖1中可見該案例工程中低填處理施工示意圖。

        圖1 低填處理施工示意圖(單位:mm)

        3.2 淺挖要求

        與低填過程相同,在淺挖時也要分層開挖,這樣有助于降低一次性開挖過多或者過少的情況,在開挖的過程中需要時刻關(guān)注土質(zhì)的變化,在發(fā)現(xiàn)土質(zhì)出現(xiàn)變化時,要在第一時間上報,以便于及時調(diào)整開挖的具體方案。挖掘過程中產(chǎn)生的棄土要集中統(tǒng)一堆放在相應(yīng)的位置,要與水體和山坡保持一定距離。路塹在挖好之后的30cm范圍內(nèi)要壓實處理,壓實度應(yīng)當(dāng)在96%以上。如果路基松散或者遇到耕地,壓實度相應(yīng)降低,但不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?5%。

        3.3 水平分層填筑

        在填筑路基的過程中,采用水平分層填筑的方式可以在最大程度上保證填筑的質(zhì)量,分層填筑的過程中,每一層的回填厚度要控制在30 cm左右。低處的填筑要優(yōu)先進行,之后攤鋪整平,形成橫坡,便于積水的排出。每完成一層填筑之后,利用推土機整平,利用壓路機壓實,當(dāng)滿足設(shè)計要求時,完成上一層的填筑。填筑路堤的高度要控制在80 cm之上。在完成上述整平和壓實工序之前,要控制填料中的含水量,含水量低可以灑水,含水量高可以晾曬,最終要保證填料中的含水量控制在2.5%左右。

        3.4 碾壓要求

        碾壓時需要利用到振動式的壓機,首先碾壓路基的邊緣,之后碾壓路基的中部,碾壓初速度較快,之后逐漸放緩,首先完成一次靜壓,之后振動碾壓。在橫向碾壓的過程中,要保證有0.45的重疊部分,在縱向碾壓的過程中,需要保證有1.25的重疊部分,在碾壓的全過程要做到無死角的碾壓、不出現(xiàn)偏壓,保證公路改擴建工程的質(zhì)量。

        3.5 高程檢測

        當(dāng)路基填筑將要達到設(shè)計標(biāo)高時,需嚴格進行高程檢測,有效的保證檢測及時性能夠保證工程竣工后,路基的高程、寬度和平整度符合相關(guān)要求,保證施工的高質(zhì)量??刂七吰缕露葧r要嚴格按照前期設(shè)計的要求,刷坡要從上到下,將超填的部分清除,保證路基的平整,避免出現(xiàn)凹凸的現(xiàn)象。如果排水溝高出了地表,需要整平高出的部分,壓實的厚度應(yīng)當(dāng)控制在20 cm,不能超出這一厚度。

        4 公路改擴建工程路基拼接技術(shù)

        4.1 路基拼接施工

        4.1.1 清除路基基層

        在開展路基拼接施工時,需要有效調(diào)整原路基拼接的應(yīng)力狀態(tài),避免在施工中出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況,還可以保證有效銜接原有路基與新建路基。保證路基拼接前后的一致,進而避免在路基的基層出現(xiàn)橫向錯臺以及裂縫。因此,在路基加寬施工之前,需要首先挖出原有的路基,開挖的深度要達到80 cm,同時,寬路基30 cm表層的雜物需要清除干凈。

        4.1.2 開挖臺階

        要清坡處理原有的路基,在開挖的臺階同時清理邊坡,這樣有助于提升原路基的穩(wěn)定性,放出開挖線需要等到符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之后。本工程原路基拼接的位置臺階的高度為1 m,寬度1.5 m,坡度為1∶1.5。在開挖上部的過程中,應(yīng)當(dāng)挖掉原有路基的75 cm土路肩。在開挖的過程中應(yīng)當(dāng)時刻注意位移情況,當(dāng)較大位移發(fā)生之后,應(yīng)當(dāng)立刻停止開挖地基,并積極探索有針對性的處理策略,只有在位移問題得到有效避免的基礎(chǔ)上,才可以開展后續(xù)施工,這樣能夠在很大程度上降低發(fā)生塌方問題的概率。

        4.1.3 鋪筑土工格柵

        當(dāng)邊坡開挖完畢之后,新路基和原有路基必然會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,需要在最大限度上降低沉降的不均勻程度,利用沖擊壓實法壓實新路基的基地,并且要在新路基和原有路基的拼接位置鋪筑好土工格柵。對于整個公路改擴建工程,土工格柵的鋪筑將起到重要的作用,是保證工程質(zhì)量不可或缺的一步,土層表面的平整度需要與設(shè)計要求一致,表面存在的任何雜物都要清除干凈。在路基填料的過程中,距離土工格柵8 cm的范圍內(nèi),不應(yīng)當(dāng)填筑粒徑超過6 cm的填料。

        在鋪筑單向的土工格柵時,需要保證路堤的軸線垂直于受力的方向,在穩(wěn)固搭接新舊路基的基礎(chǔ)上,需要適當(dāng)提升連接位置的強度,選擇能夠滿足抗拉強度要求的加固材料,并且保證相互之間擁有不低于20 cm的搭接長度。如果工程地段地基的情況較差,則需要在路基的最底層鋪筑好土工格柵,并保證老路堤中至少有1.5 m的土工格柵。在鋪筑土工格柵時,應(yīng)該注意褶皺問題的預(yù)防,盡量選擇輕型推土機負責(zé)填土施工。

        在本公路改擴建工程中,需要拼接新路基以及原有的路基,每層填筑的土需要增高2 m,在臺階內(nèi)角出需要鋪筑土工格柵,需要保證雙向,并且每層的寬度滿足8~40 m,在路床底面同樣要鋪筑一層雙向的土工格柵,并且要保證在橫向和縱向下延伸率達到5%時,土工格柵的抗拉伸力需要達到或者高于55kN,在土工格柵最小焊接點的位置,抗剝離的強度需要≥100N。在制作土工格柵時,使用的材料必須是原生料,在拉緊土工格柵之后,需要使用U型釘固定格柵,U型釘?shù)脑蠎?yīng)當(dāng)為優(yōu)質(zhì)鋼筋。

        4.2 路堤補強施工

        在壓實度滿足設(shè)計要求后,必須借助液壓壓路機補強路基拼接,并且液壓壓路機應(yīng)該保持30 kJ最大夯擊勢,在進行夯實機布置時應(yīng)與作業(yè)點保持50 cm的凈距離,夯實的順序從兩側(cè)至中心。一直延續(xù)到橋臺的位置,換下液壓壓路機,使用夯錘(10 kJ)夯實,其他的位置同樣使用夯錘(30 kJ)。在補強到符合設(shè)計壓實標(biāo)準(zhǔn)之后,需要在原有的基礎(chǔ)上再次利用液壓壓路機夯擊填土,夯擊的次數(shù)為5次。在夯實施工的過程中,會影響到縱向的范圍,因此,需要在施工的過程中采取間隙型,在兩個夯擊點之間必須存在一定的間隔,最好呈三角形分布。

        5 討論

        第一,在路基開挖過程中,必須結(jié)合施工方案的要求開展,不但需要保證施工安全,還應(yīng)該努力實現(xiàn)施工效率和施工質(zhì)量的提升。第二,對開挖邊線應(yīng)合理選擇,從而防止有欠挖、超挖的情況出現(xiàn)。第三,開挖時,應(yīng)該嚴格監(jiān)測埋設(shè)點和基準(zhǔn)點,并結(jié)合合理的順利分析,實現(xiàn)對開挖程度的了解和控制,盡可能控制路基開挖影響原狀土的正度。當(dāng)基底存在20~30 cm厚時,應(yīng)該利用人工的方式進行開挖,與工程設(shè)計要求相結(jié)合,完成排水設(shè)施的設(shè)置,為路基的整體穩(wěn)定性提供有效保障。所以,在開挖路基的過程中,必須嚴格遵照施工方案,保證工程的安全,在此基礎(chǔ)上才可以提高施工的質(zhì)量和效率。

        6 結(jié)束語

        綜上所述,文章結(jié)合工程實例,研究了公路改擴建工程低填淺挖和路基拼接施工技術(shù),研究結(jié)果表明,低填淺挖和路基拼接施工技術(shù)是公路改擴建工程施工的關(guān)鍵技術(shù),對總體施工質(zhì)量、成本、工期皆有較大影響。為保證施工質(zhì)量,促使各道工序能夠順利開展,必須結(jié)合工程特性及周圍地質(zhì)條件、地形地貌等,選擇合理的施工技術(shù)和施工工藝,實現(xiàn)新舊路基無縫對接。

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