蔡志瑞
(河北省交通建設監(jiān)理咨詢有限公司,河北 石家莊 050091)
隨著社會經濟的快速發(fā)展,我國在城市基礎設施的投入越來越大,而公路作為人們出行的重要方式之一,其建設數(shù)量也越來越多。在公路工程建設過程中,路基是其重要的組成部分之一,其質量直接決定公路的承載力及穩(wěn)定性。目前采用的路基結構形式可分為土方路基、石方路基、土石混填路基等多種形式,因此,為確保公路路基的施工質量,我們應重視對公路土石方路基填筑施工技術的分析。
某高速公路工程合同段長度約為16.48km,共計填方量為58萬m3,挖方量為23萬m3,由于工程所在區(qū)域石料資源豐富,為節(jié)約工程成本,施工單位擬采取土石方混填路基進行施工,其中當填料中摻入的石料量在30%以下,則按照土方路基填筑標準作業(yè),當填料中摻入的石料量在30%~70%,則按照土石混填路基標準作業(yè),當填料中石料的含量在70%以上,則按照石料路基填筑標準作業(yè),基于此,本文對該工程土石方路基填筑施工展開分析。
2.1.1 土方選擇
路基土方填筑施工中,土料為主要的填筑材料,施工單位宜選用亞砂土和砂礫土,此類土料的透氣性好、透水性能強、內部含水空間大,且填料內部的摩擦阻力及黏結力小,在填筑過程中不容易受到水分的影響,從而保證土方路基的質量,減少路基沉降問題的發(fā)生,結合土料的選取標準,在確定土方取土場地時,應先安排檢測人員對取土場內的土料進行檢測,若存在大量的凍土、有機土、泥炭土、強膨脹土等,則獲取的土料不得使用,待確定土料獲取場地后,在填筑前應對土料進行檢測,檢測項目包括其含水率、密度、塑液限指數(shù)等,同時在實驗室應進行擊實試驗,檢測不合格的土料不得使用。
2.1.2 填筑流程
(1)在土方路基填筑施工前,施工單位先安排施工人員利用小型工具對路基兩側進行填筑壓實,以便于后續(xù)正式填筑過程中可以精確控制填筑厚度,待兩側全部填筑壓實后再依據(jù)設計的施工方案進行分層攤鋪與碾壓,土方路基填筑施工中,整個過程宜一次完成,路基兩側的實際填筑寬度應比設計要求寬0.3m左右,每層土方路基填筑完成后要及時碾壓處理,且每層采用的填料需保持一致,不得混填作業(yè)[1]。
(2)分層填筑土方路基過程中,路基的分層厚度要控制在20~30cm之間,填筑過程中先利用運輸車將土料運送至施工場地,并由專人指揮將其卸至場地區(qū)域內,此時檢測填料內部的含水率大小,若含水率超出最佳含水率±2%的范圍,則需對填料進行灑水或翻曬處理,待含水率滿足要求后利用推土機將土料推平,并對填料層進行初平,然后利用平地機將填料精平處理,最后待攤鋪整平后碾壓密實。
(3)路基碾壓時主要采用18t的振動壓路機完成,整個碾壓過程從兩側向中間進行,曲線段則由內側向外側進行,機械碾壓時兩幅碾壓段橫向的距離保持在0.3~0.5m之間,縱向的搭接距離保持在1m左右,碾壓遍數(shù)依據(jù)實際情況確定,一般碾壓4~6遍即可,待碾壓作業(yè)結束后安排人員檢測路基的壓實度,如經檢測合格方可進行下一層土方路基攤鋪、碾壓,此外,在路基施工過程中,每層碾壓結束均要對路基的平整度、高程等進行檢測,以確保路基的總高度滿足設計要求,待路基全部施工完成后再對路基坡面進行處理[2]。
2.2.1 石料選擇
本工程石方路基施工過程中,采用的石料均從路基施工范圍內進行開采,在石料開采前,施工人員應對巖石的性能進行檢測,易溶巖石、膨脹巖石、鹽化巖石、崩解性巖石、強風化巖石不得用于填筑施工,經檢測合格的巖石材料主要采取機械開挖或爆破的方式獲取,采用的爆破方法為光面爆破,經開采后的石料需進行試驗檢測,并結合設計要求對其進行破碎處理,經破碎后石料的最大粒徑不得大于攤鋪層厚的2/3,且不得大于31.5cm[3]。
2.2.2 填筑流程
(1)在石料破碎完成后采用運輸車將其運送至施工場地內,填筑施工時也采取分層作業(yè)的方式,每層石料的填筑厚度控制在30cm左右。在石料攤鋪施工時,施工人員要根據(jù)石料粒徑的大小進行施工,粒徑較大的石料應填筑于路基底層,而粒徑較小的石料則填筑于路基頂層,待石料全部填筑完成后,應檢測石料填筑的平整度及孔隙率。針對平整度要求較高的頂層路基,可采取砂礫將空隙填充密實,每層石料填筑檢驗合格后進行碾壓。
(2)石方路基碾壓采取重型壓路機,壓路機的激振力保持在25~50t之間,碾壓方式與土方路基一致,從兩側向中間碾壓,石方路基碾壓時機械的碾壓速度宜根據(jù)碾壓方式確定,填筑完成后先靜壓1~2遍,此時機械碾壓速度控制在1.5~1.7km/h,然后采取2.0~3.0km/h的速度振動碾壓4~6遍,以增加石料之間的密實性,從而提升路基的壓實度,待碾壓結束后檢測其壓實度、平整度等,經檢驗合格后進行下一層石方路基填筑施工,并對石方路基的邊坡進行修整處理[4]。
土石混填路段主要是指填料中石料摻量在30%~70%的路基段,采用的填料與土方路基和石方路基中的材料一致,施工時也采取分層填筑施工的方式,每層的填筑厚度控制在30cm以內,在路基底層填筑時石料的含量較大,且石料的粒徑較大,隨著填筑厚度的增加,則填料中土料的占比越來越大,且石料的粒徑越來越小,路基頂層80cm以內的區(qū)域填筑時,石料的粒徑不得超過10cm,土石混填路基施工結束后,其底層路基的壓實度不得小于93%,路基頂層壓實度不得小于95%,且路基表面需要保持平整。
本工程路基施工中存在挖方段與填方段,在路基填筑過程中勢必存在填方與挖方交接的區(qū)域,而此區(qū)域路基的填筑為特殊段路基,本次施工針對挖填交接區(qū)域填筑施工時采取的填料為土方材料,填筑施工時按照設計要求進行分層填筑施工,避免因填筑不當造成裂縫問題,在挖方段開挖施工前,施工人員需做好下斷面的處理工作,將開挖獲取的原材料集中堆放,且遠離路基施工區(qū)域2m以上,在填方與挖方交接區(qū)域施工時,為避免出現(xiàn)不均勻沉降問題,在交界處可采取土工格柵進行加固,土工格柵的鋪筑位置、厚度均要與設計要求保持一致,鋪筑段宜保持平整,不得存在凹凸不平的區(qū)域[5]。
2.5.1 基底處理
在路基施工過程中,基底的穩(wěn)定性會對路基性能造成極大地影響,因此,在土石方路基施工前,施工單位應做好基底的處理工作,首先全面勘察基底的質量,明確是否存在軟土地基的問題,如存在則根據(jù)軟基形式進行針對性處理;其次測量路基地下水的高度,若地下水位過高,則應采取措施對地下水進行排除,以降低地下水位;最后將地基表面清理干凈,并利用壓路機碾壓處理,保持地基的平整度及承載能力,同時要做好路基的排水設置,避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象。
2.5.2 試驗段施工
路基施工中所有的參數(shù)、施工方法在填筑前均要進行確認,因此,首先在正式填筑前應進行試驗段施工,根據(jù)相關規(guī)范的要求,試驗段的長度應保持在200m以上,通過試驗段檢測路基土料、石料的性能、CBR強度、含水率、密度等參數(shù)是否合格;其次明確土方路基、石方路基、土石混填路基、特殊段路基施工方案是否合理[6];最后確定施工中機械的施工速度、遍數(shù)、含水率等參數(shù)要求,經試驗段施工質量檢測合格后,則后續(xù)路基填筑施工按照試驗段的相關要求及標準開展即可。
綜上所述,公路工程路基的施工質量越好,則路基的承載力就越大,公路的穩(wěn)定性就越強。因此,要保證路基的承載能力,在土石方路基施工前施工單位必須做好地質勘察工作,合理設計路基的結構形式,然后制定詳細的施工方案。其次,在路基施工中嚴格把控路基施工流程,做好路基壓實度、填料含水率的控制,最后做好質量驗收工作,以保證公路的整體性能。