摘要:在国内高等级公路建设发展进程中,对公路整体完好性、面层平整度提出了更高的要求。路基分层填筑工艺是确保公路整体完好性、面层平整度的关键工序。但是,受碾压边缘区域、结构物与有效作业区的限制,路基分层填筑施工期间存在诸多风险因素,如路基不均匀沉降开裂、结构台阶式断裂等毁损性危害。因此,探究公路路基的分层填筑施工技术具有非常突出的现实意义。
关键词:公路路基;分层填筑;施工技术
引言
在公路路基工程施工过程中,由于工程规模较大、范围较广,在施工过程中经常会遇到各种不同类型的复杂地质条件,对施工技术要求较高。路基作为公路路基重要的结构,不但需要长时间承受路面传递的荷载作用力,同时还需要承受道路表层结构的重量,因此如何提高公路路基的稳定性是工程施工单位需要考虑的重点问题之一。当前部分公路路基工程由于施工过程中存在技术缺陷,在后续的通车后会产生整体或者局部塌陷情况,其主要原因是路基的摊铺压实程度不足,造成后续通车过程中路基的承载能力下降,进而产生比较严重的公路路基病害问题,需要引起工程施工单位的重视。
1.路基基底处理
(1)清除施工场地内的全部垃圾和杂物以及地面以下20cm范围内的表土、草皮、农作物根系,且不可随意进行丢弃,而是应选择合适的位置进行集中堆放,后续可用于路基边坡绿化以及复耕等;(2)场地清理完成后,对无特殊处理的段落应及时全面进行填前碾压,使其密实度达到承载力的规定要求。
2.分层压实
在分层填土的基础上,处理操作者可以进行分层压实,具体压实方法为横断面全宽纵向水平分层压实,虚铺厚度在35cm以上、40cm以内,填筑压实期间公路路基两侧各加宽45cm±5cm,为边坡压实质量达到设计规范提供保障。为了保证施工质量,采用路基弱碾压区冲压补强手段,借助高速度冲压补强夯实机器,以机械方式(或液压方式)促使夯锤冲击压强达到设计要求。在夯锤冲击压强达到设计要求后,结合公路路基本体现场情况,选择冲压补强单点作业频次,以已过碾压操作达到路基弱碾压区域为对象,每一个区域进行1个点到3个点的试点冲压,每个试点冲压3锤以上、18锤以内。在弱碾压冲击补强期间,每一个试点锤击3次后进行1次沉降量观测,确定3次夯击后沉降量小于10mm后,计算前期冲压次数总和2,选定其为后期选定公路路段冲压补强单点作业频次。根据公路路基结构物的差异,冲压操作安全间距、冲压夯实机的提升高度也具有一定差异。一般在夯锤重量超过1000kg但小于5000kg时,可以设定冲压夯实机提升高度为0.6m~5.0m,冲压夯实机夯板边缘、公路路基弱碾压区相邻构造物的安全距离在55cm±25cm左右。同时,进行冲压作业夯板之间距离调整,确保冲压作业夯板之间距离超过100cm但小于150cm。最终获得深度在1.5cm±0.5cm之间的圆锥状土体,且土体碾压密实度达到或超过95%。
3.碾压施工
(1)隧道洞渣不具备黏聚力,只能通过彼此之间的嵌挤、咬合来达到一定的强度,以抵抗路基变形。所以在对隧道洞渣碾压时,应选用大吨位的压路机,以此来提高压实效果。碾压施工的过程中,先用18t羊足碾振动碾压,通过不断振动,能够使不同粒径的洞渣紧密结合到一起,随后再用22t的振动压路机碾压。为使碾压后的路基质量达到规范标准的规定要求,应控制好压路机的行进速度,以3.0km/h左右为宜。(2)隧道洞渣摊铺好以后,用羊足碾碾压2遍,再用振动压路机静压一遍,之后改为振动碾压,以3~4遍为宜,并在振动碾压后,静压1遍即可。压路机先碾压两侧,再碾压中间,相邻碾压的搭接宽度应达到压路机轮宽的1/3以上。路基上存在空洞和孔隙的区域,应先填入细料再碾压,施工后及时检查,发现松散的洞渣,可以用适当粒径的洞渣填塞密实。(3)碾压后,应对孔隙率加以检测。按现场实际情况,每间隔10m取一个断面,并在每个断面上布设10个测点,检查孔隙率。选取具有代表性的部位,用水袋法测量压实后的填筑层孔隙率。碾压过程中,要控制好路基的沉降差。如果孔隙率达标,且水准仪测量的高程沉降差在3.0mm以内时,即为合格。(4)高液限土具有含水量高、渗透系数小等特点,试验结果表明,击实功过大容易引起弹簧土现象,所以碾压高液限土时,要选择吨位适宜的压路机。可以先用羊足碾碾压2遍,随后用钢筒压路机静压1遍,再振动碾压4遍,最后静压1遍收面。
4.分层碾压施工质量控制要点
4.1路基路面含水量控制
在公路路基路面压实工作开始之前,必须对施工区域的地质条件状况进行全面勘查和分析,对路基路面内部土壤的含水量进行测定,如果土壤的含水量过大则需要采取针对性的处理方法。在公路工程路基路面压实工作中,相关工程施工人员需要充分重视压实部分土壤的黏性程度、材料之间的摩擦性能等相关影响因素,同时需要采取更加科学有效的施工方法,保证公路路基路面混合料的含水量大小符合公路工程建设要求,同时需要进一步提升路基路面结构层材料之间的摩擦力和凝聚力,通过压实处理之后提升整体结构稳定性,以提高公路工程路基路面的整体效果。
4.2分层碾压质量检测工作
完成最后一遍碾压工作后,相关人员需要通过使用灌砂法对路基表面的材料压实情况进行检测,每200m需要选择4个检测点位,需要根据各个不同的检测点,对公路路基路基的整体压实程度进行判断,然后由监理工程师进行质量抽检,合格之后方可进入下一个施工环节,根据上述施工方法完成路基填筑施工作业,之后需要及时进行外观修整工作,保证各方面误差控制在合理的范围之内,同时需要以设计图纸的要求为基础,对整个道路路基的中心点位置基层厚度以及宽度大小等进行检测,同时快速恢复标桩。
4.3地基系数检测
在测试地面上放置荷载板,并保持其与地面接触效果良好,必要时可于二者之间铺设厚度在2~3mm之间的干燥砂或是石膏腻子。如果选用石膏腻子作为其中的垫层,还应针对荷载板的底部涂抹一层保护油膜,之后将其放置于石膏层上,并进行左右转动,同时轻击顶面,保障荷载板完全与地面接触,并且可以使用水平仪或是水准泡对荷载板的水平状态进行调整。之后,在荷载板上方放置装置承载部分,同时进行制动操作,并选择荷载板外侧之外1m以上的位置设置反力装置支撑点,再选择反力装置之下的荷载板放置千斤顶,可以采用加长杆,或是合理调节丝杆,促使千斤顶的铰座与反力装置承载部位紧密贴合。组装过程中,应持续保持千斤顶处于垂直状态。对测桥进行安装时,应保持测桥支撑座与荷载板外侧边缘的距离至少为1m,且距离反力装置支撑点也应至少保持1m距离,且保持测表处于对称状态,不同测表与荷载板中心的距离均应相等。
结束语
综上所述,公路路基是一种土工结构物,路基结构受力、填筑材料、变形要求、结构尺寸、压实标准等对路基分层填筑结果具有直接的影响。为降低列车荷载作用下公路路基表层最大动应力与动变形值的基础损伤,可以在明确公路路基平顺性要求的基础上,结合公路路基结构形式、尺寸要求,规划路基结构厚度、路基宽度、填筑宽度、边坡坡度等尺寸。进而在路基不同结构部位,选择适宜的填筑材料,并对不同填筑材料的压实标准进行进一步细化,确保公路路基的分层填筑质量。
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