路基施工质量控制的要求和措施
2011-04-12薛桦
薛 桦
(山西水利职业技术学院,山西 运城 044004)
0 引言
路基是公路这一线型建筑物的主体,也是路面的基础,与路面共同承受行驶车辆的作用。 根据路线所通过的地形、地质和土壤等情况,路基的横断面可设计成各种不同形式。
路基工程包括土石方工程,排水工程和防护工程等,其施工质量直接影响到路面使用品质。 如因路基施工质量问题而导致路面早期出现龟裂、沉陷、翻浆等病害,影响车辆的正常畅通,增大养护成本。 因此,严格控制工程质量,使路基达到坚实而稳定的状态,可为路面结构长期的荷载作用提供重要保证。 同时,使路基有足够的强度和稳定性,可以适当减薄路面厚度、降低路面造价。 但是,路基施工土石工程量较大(1km 有数千方甚至上万方),施工程序复杂(包括挖、填、弃),与排水、桥涵、防护、路面等工程相互交错、关系密切,并受地质、地貌、气象、地方环境等条件的影响,在施工组织过程中,稍有不慎,就会导致质量不良。 要使路基坚固而稳定,就必须精心施工。 只有这样,才能建成高质量的路基工程。
1 路基施工的质量要求
1.1 具有足够的稳定性
为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,产生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证其整体结构的稳定性。
1.2 具有足够的强度
为保证路基在外力作用下不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
1.3 具有足够的水温稳定性
在地面水和地下水的作用下,路基强度会显著降低。 特别是在季节性冰冻地区,由于水温状况的变化,路基会发生周期性冻融作用,形成冻胀和翻浆,使路基强度急剧下降。 为保证在最不利的水温状况下路基强度不致显著降低,就要求路基具有一定的水温稳定性。
2 路基填筑质量控制方法
当前,路基施工普遍采用大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。 而在具体的填筑过程中,可从以下2 个方面进行质量控制。
2.1 路基压实厚度、宽度的控制
路基应分层填筑,并控制厚度和宽度。 太厚不易达到设计压实度,太薄则会发生“起皮”现象。 规范规定,每层压实厚度为15 cm 较为理想[1]。 但在实际施工中,应按施工单位的压实机具来确定。 根据试验, 对42 t 振动羊脚碾这样大型的压实机具,其压实厚度可达20~25 cm;而对于振动25 t 以下的压路机,其压实厚度必须控制在15~20 cm 之内。 为了很好地控制压实厚度,施工前,应先根据试验找出松土系数(为1.2~1.5),施工中要用尺量测松土厚度。为确保路基边缘的压实度, 铺土应超出路堤的边沿,并有足够的余宽。根据规范,每堤应超出路堤宽度0.5 m。但对于高填土地段,0.5 m 的富余宽度往往不够。这一方面是由于路基沉降,引起宽度“不够”;另一方面是由于机械到不了边缘,边缘的土不能充分拌和、压实,容易造成边缘松散、碾压不密实的现象,甚至可能产生纵裂的病害。
2.2 含水率的控制
碾压之前,必须控制好含水量,含水量过高,不易压实,且易形成“湿弹簧”;含水量过低,压不实,会造成松散现象,俗称“干弹簧”。 实践证明,含水量略高于最佳含水量(一般高于最佳含水量2%左右)时,碾压效果最好。 所以,一般来说,应随时测定土的含水量,以便达到最佳碾压效果。 但现场施工中,不可能总是使用仪器测量含水量。 因而,必须掌握好“略高于最佳含水量”的土的手感和观感,以便确定碾压时机。
在施工中,对含水量较高(如含水量为25%~40%)的过湿土,若仅靠自然晾晒法,夏季必须要连续晾晒10 d 以上,才可进行碾压。 为了提高土中水的蒸发量、缩短工期,施工单位一般采用“犁耙”结合的方法进行施工, 即每一施工小段必备2 台中拖,其中1 台挂重型铧犁,1 台挂重型缺口圆盘耙,并且其翻耕深度必须满足压实度的松土厚度需要。 实践证明,用这种“犁耙”结合的方法进行翻耕、粉碎,能够提高土壤水的蒸发量,在春秋季晴天,从培土到碾压达标需要3~4 d 时间。
2.3 施工及检测控制
灰土与素土的施工及检测相似,只是其中存在着一个掺灰拌和的过程。 在施工过程中,对于一些黏性较大的土块,往往缺口圆盘耙也无能为力。 此时,可用2%~3%的消解石灰均匀地撒在其上,然后翻耕、粉碎。 这些石灰起到将土“咬开”、“砂化”的作用。 待含水量高于最佳含水量5%左右时,将剩余剂量的石灰撤于土上,再进行翻耕、粉碎、拌和。 待拌和充分(土颗粒小于5cm)、灰土含水量略高于最佳含水量时,用平地机找平碾压。 在施工中,为严格控制掺灰量,可用“画格子”的方法,计算每格中应用灰量。 而且石灰应完全消解,以免出现拱裂的现象(这种现象会导致灰土板体遭到破坏, 而达不到应有的强度)。 同时,翻耕拌和应彻底,即要在全厚度范围内进行翻耕、粉碎、拌和,以免出现素土夹层的病害。
对于桥头填土,填土较高,沉降量大,若填筑质量没有控制好,将来沉降量更大,易发生“跳车”现象。 桥头填土面积较小,施工机具不易回转,现场“犁耙”结合的方法是行不通的,故必须进行灰土预拌(掺灰5%~8%)。 这样既能保证质量又节省时间,也宜于摊铺找平。 具体施工方法为:在桥头附近较为宽阔的地方,将灰、土粉碎(拌和土颗粒小于5 cm)。待含水量略高于最佳含水量时,人工分层摊铺于结构物周围。 对于大型机械不能作业的地方,应当用手扶振动压路机进行碾压(压实厚度不能超过15cm),压实度要求比同层次的路基压实度提高2%。 由于桥头填土路段较短,预拌土可能够几层填筑,为了加快进度,监理人员应与施工单位一起,用已标定好的核子密度仪进行现场检测, 合格后立即填筑另一层。 另外,施工时,为避免对结构物造成损坏,应在结构物两侧对称填筑。
3 针对路基施工易出现的问题所采取的措施
3.1 防止不合格土填入
填土不经选择,把表层土、带草皮的土及腐殖土等不合格的土填入路基,导致路基出现强度不均匀,达不到压实标准,甚至出现沉陷等质量问题,虽面积不多,但也给路面带来一定病害。 防治办法就是坚持按设计文件中的规划取土,坚决按技术规范施工,严格控制不合格的土填入路基。
3.2 正确填筑施工
施工方法不当, 路基的压实度达不到设计要求,就会使路面产生病害。 防治办法是,不同的土质不能混填。 对不同的土质进行击实试验,标准实验要准确。 通过铺筑试验路段,获得相关的技术参数,指导施工,确保压实质量。 在施工过程中,经常检验纵横坡度,要求每层土的厚度和压实度均匀,坚持桥头涵洞周边规范填土,保证达到压实标准。 在填筑施工中,要加强检查,发现问题,及时纠正[2]。
3.3 严格按设计要求碾压
压实度达不到标准的因素很多,如,为了赶施工进度,每层铺土厚度过厚;未在最佳含水量条件下进行压实;压的遍数不够等。 防治的办法主要是:(1)在思想上必须重视压实施工质量,严格控制铺土厚度和最佳含水量。 (2)按照“先边后中”、“先快后慢”、“先轻后重”、“轮迹重叠足够”、“压实遍数足够”的原则和要求,组织压实,做到无漏压、无死角。(3)按标准进行检测,不合格者应及时补救或返工,每层压实后均应进行检测。
3.4 满足平整度和横坡要求
在施工中, 施工者常常会忽视平整度和横坡的要求, 主要原因是思想上不重视。 解决的方法是,提高认识,按要求进行检测,及时修正,达到要求[3]。
3.5 桥台背、路基沟壕、涵管处压实马虎,达不到压实要求
这些部位施工不便于用大型机械压实,而用小型压实机具费工费事,因而施工比较马虎。 防治办法是端正施工态度,克服马虎毛病,采取正确的填筑方法,严格抽样检查。
4 结语
路基碾压完成后,外观应达到平整、密实、无局部坑洼,曲线圆滑、直线顺直;高程、横坡度、压实度等各项指标符合有关规范要求。 路基施工技术难度不大,但工艺比较复杂,并且在施工中,会遇到各种各样环境条件的制约。 在工程实践中,只要我们严格遵守技术标准,加强施工管理,强化质量意识,就一定会提高路基路面的耐久性。
参考资料:
[1] 公路路基施工技术规范,JTJF10-2006[S].
[2] 文德云,彭富强. 路基路面施工技术[M]. 北京:人民交通出版社,2006.
[3] 侯岩峰,魏正义. 公路项目质量管理技术[M]. 北京:人民交通出版社出版,2006.