張萬(wàn)林
(唐山高速公路集團(tuán)有限公司承唐高速公路分公司,河北 唐山 063000)
砂性土是一種含砂土粒較多且本身具有一定黏性的土體,經(jīng)壓實(shí)處理后,能夠達(dá)到較高的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性,此類土體在河流、沙漠地帶分布較為廣泛。公路工程建設(shè)中,可以將砂性土作為路基填筑材料,通過(guò)有效壓實(shí)確保路基質(zhì)量。借此就公路砂性土路基施工技術(shù)展開分析探討。
某高速公路工程中的第七合同段,起訖樁號(hào)為K12+100—K23+365,路線全長(zhǎng)11.265km。工程沿線內(nèi),地表水并不豐富,溝渠較少,除雨季外常年無(wú)水,當(dāng)?shù)亟涤昙竟?jié)集中在7~9月。本工程中,從施工現(xiàn)場(chǎng)的微丘砂崗取土,經(jīng)勘查得知,砂崗中以砂性土為主,取樣檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),砂性土的含泥量比較少,含水量不高,具有良好的透水性,唯一的缺陷是抗剪性差。為確保砂性土路基的施工質(zhì)量,要求作業(yè)人員掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)。
2.1.1 填料試驗(yàn)
施工前,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)選用的填筑材料開展隨機(jī)試驗(yàn)檢測(cè)。按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定土樣的CBR、最大干密度、最佳含水量等指標(biāo)。其中CBR為7.5%,最大干密度和最佳含水量分別為1.75%/dm3和13%[1]。砂性土路基施工的重點(diǎn)是確保填筑后達(dá)到預(yù)期中的壓實(shí)效果,為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須對(duì)填料的最佳含水量有效控制。
2.1.2 選擇施工機(jī)械
填料挖運(yùn)方面,以大型挖掘機(jī)作為首選,在土場(chǎng)中開挖土方后,直接裝入自卸式車輛,運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后,攤鋪碾壓。當(dāng)自卸式車輛無(wú)法將填料運(yùn)送到作業(yè)面時(shí),可以使用裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn),保證填料的運(yùn)輸效率。裝載機(jī)在作業(yè)面上卸下填料,由推土機(jī)初步整平后,用平地機(jī)將填料刮平,使用20t的壓路機(jī)對(duì)攤鋪層碾壓密實(shí)。
2.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備
開工前,組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)施工規(guī)范、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)性文件,并對(duì)圖紙認(rèn)真審閱,領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖;依據(jù)質(zhì)保體系的要求,對(duì)關(guān)鍵工序加以確定,編制合理可行的作業(yè)指導(dǎo)書,按照作業(yè)指導(dǎo)書,以書面的形式向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底;依據(jù)施工重點(diǎn),制定質(zhì)保體系及安全規(guī)章制度,建立健全獎(jiǎng)懲機(jī)制,為工程質(zhì)量提供制度保障。
2.2.1 施工測(cè)量
在施工場(chǎng)地內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)放出路基的中心線,每間隔20m 設(shè)置一根基樁,并在路基兩側(cè)選取適當(dāng)?shù)奈恢盟叮刺钪禹斆鏄?biāo)高測(cè)放出砂性土填筑的邊線,用竹竿控制邊線,竹竿的長(zhǎng)度以60cm 左右為宜,上面每隔20cm 涂刷一道紅油漆。根據(jù)實(shí)際情況,確定出樁的間隔寬度[2]?,F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)合格后,方可施工下道工序。
2.2.2 清表
砂性土路基施工前,將原地面的腐殖土、樹根、草皮等雜物全部清除干凈,集中運(yùn)至棄土場(chǎng),待后期防護(hù)回填使用。原地面橫坡為1∶2.5 時(shí),可將地面挖寬度2.0m以上的臺(tái)階,并采用夯擊的方法使土體達(dá)到密實(shí),按工程要求控制壓實(shí)度[3]。
2.2.3 取土上料
(1)在取土場(chǎng)取土?xí)r,要將表層覆蓋的腐殖土全部清除,用挖掘機(jī)開挖土方,裝入自卸式車輛。取土場(chǎng)內(nèi)安排一名施工人員,對(duì)填料的質(zhì)量及生產(chǎn)安全全面控制,避免不合適的材料進(jìn)入路基填筑場(chǎng)地。路基填筑區(qū)域內(nèi),安排兩名施工管理人員,主要負(fù)責(zé)填料含水量的控制,卸料時(shí),按縱向等間距排列,嚴(yán)格依據(jù)松鋪厚度控制卸料密度。
(2)按每層的平均長(zhǎng)度和寬度,結(jié)合虛鋪厚度,準(zhǔn)確計(jì)算出斷面所需填料的數(shù)量,依據(jù)卸料車的載重量,計(jì)算出車輛的具體臺(tái)數(shù),確定卸車的間距。利用自卸式車輛運(yùn)輸砂性土填料時(shí),要保證車輛的型號(hào)相同。自卸式車輛將砂性土運(yùn)至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)后,按卸車間距開始卸車,在這一過(guò)程中,要對(duì)砂性土灑水潤(rùn)濕,設(shè)置專人指揮交通,避免車輛在卸完的砂性土上誤車,影響施工有序開展。需要注意的是,自卸式車輛不得采用倒車的方法卸料。
2.2.4 整平潤(rùn)濕
為控制砂性土填料的虛鋪厚度,采用邊上土邊整平的方式,并在填料處于最佳含水量時(shí),整平壓實(shí)。具體步驟如下:利用推土機(jī)對(duì)砂性土填料粗平,隨后使用壓路機(jī)靜壓一遍,再用平地機(jī)對(duì)填筑層精平。粗平時(shí),向填料上灑適量的水潤(rùn)濕填料,第一層砂性土要分次澆水,一次性澆水量不宜過(guò)多,以免浸泡路基,澆水可以采用分格的方式,確保均勻。
2.2.5 分層填筑
原地面夯實(shí)處理完畢,要及時(shí)質(zhì)檢驗(yàn)收,確認(rèn)質(zhì)量合格后,便可填筑路堤。本工程中,采用水平分層的方法施工,嚴(yán)格控制每層的厚度。路基兩側(cè)分別超寬填筑30cm左右[4]。
2.2.6 碾壓密實(shí)
(1)本工程中的路基填筑材料為砂性土,此類填料的含水量對(duì)壓實(shí)效果具有直接影響,所以碾壓過(guò)程中,要將填料最佳含水量控制在±2%范圍內(nèi)。當(dāng)超過(guò)最佳含水量時(shí),可以采用晾曬或?yàn)⑺姆椒ㄌ幚?,待填料達(dá)到施工要求后,方可碾壓密實(shí)。
(2)砂性土填料的碾壓時(shí),要遵循先慢后快的原則,壓路機(jī)從弱振逐步轉(zhuǎn)為強(qiáng)振,碾壓可以從兩側(cè)邊緣開始,向路基中間推進(jìn),曲線段則可從內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。可以先用推土機(jī)穩(wěn)壓一遍,然后用振動(dòng)壓路機(jī)再穩(wěn)壓一遍后,改為振動(dòng)碾壓,以2~3遍為宜,使用光輪壓路機(jī)碾壓一遍,最后以振動(dòng)壓路機(jī)收面即可[5]。
(3)碾壓時(shí),壓路機(jī)要重疊1/2 輪寬,相鄰的施工段,縱向重疊控制在1.5~2.0m。具體的碾壓遍數(shù)及碾壓機(jī)械組合方式,可以通過(guò)試驗(yàn)段合理確定[6]。
2.2.7 壓實(shí)度檢測(cè)
檢測(cè)砂性土路基壓實(shí)度時(shí),可以采用相對(duì)密度法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)干容重。通過(guò)對(duì)比分析,最終決定選用長(zhǎng)桿貫入儀對(duì)壓實(shí)度全面檢測(cè)。壓實(shí)后報(bào)監(jiān)理工程師審核,確認(rèn)合格后,方可填筑上層路堤。
2.2.8 刷坡
(1)當(dāng)砂性土路基填筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,根據(jù)設(shè)計(jì)的坡度及位置,按照從上到下的順序刷坡,將刷下來(lái)的砂性土用作擋水埝。通過(guò)擋水埝的合理布設(shè),能夠?qū)β坊苓吂喔人坝晁鸬接行У姆婪蹲饔?,并且還能避免公路排水進(jìn)入耕地造成農(nóng)田污染的情況發(fā)生。
(2)若砂性土路基的填方高度超過(guò)5.0m,可在填筑2.0~2.5m 時(shí),對(duì)邊坡采取臨時(shí)防護(hù)措施,確保邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;填方在2.0~5.0m 的路段,填筑至2.0m 以上時(shí),開設(shè)臨時(shí)泄水槽,并采用生態(tài)護(hù)坡,避免水土流失[7]。
(3)設(shè)置臨時(shí)泄水槽時(shí),要與路肩部位貫通,高出有效壓實(shí)部分20~30cm,以此來(lái)形成臨時(shí)的擋水埝,避免雨水對(duì)邊坡的沖刷。
公路砂性土路基施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,其中涵蓋的內(nèi)容相對(duì)較多,一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都可能對(duì)整體質(zhì)量造成影響。為此,作業(yè)人員在砂性土路基施工時(shí),要了解并掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn),并在實(shí)際工程中加以合理運(yùn)用,確保路基的質(zhì)量達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。