探讨公路填石路基施工
2011-12-31高涛
高涛
(上饶市公路管理局万年分局,江西 上饶 335500)
1 填料要求
填石路基的石料强度不应小于15MPa,一般来说,在相同压实度下,硬岩填石体的变形比软岩小。填石的级配对压实的效果影响很大,填石级配越均匀,其压实效果越好。填石的最大粒径对压实也有很大影响,填石体粒径越大就越不容易压实,所需的压实功能也越大。对石灰岩,在路堤填筑区施工时,最大粒径应不大于35~50cm,不均匀系数在15~20以上较好,同时粒径大于20cm的填料含量应在30%~40%以下,粒径在2cm以下的填料含量应在10%~15%以上:在路床范围内施工时,最大粒径应不大于15cm,不均匀系数在10左右较好。
对于砂岩,在路堤填筑区施工时,最大粒径应不大于30~40cm,不均匀系数在15~20以上较好,同时粒径大于20cm的填料含量应在20%~30%以下,粒径在2cm以下的填料含量应在10%~20%以上,在路床范围内施工时,最大粒径应不大于15cm,不均匀系数在10左右较好。
2 填石路基试验段的铺筑
根据交通部《公路路基施工技术规范》规定的路基施工程序,大规模施工前选择了某高速公路某段作为填石路基的施工试验段,填筑面积6400m2。
2.1 试验段的准备工作
①完成了该路段的中线控制、水准点复测及桩号加密工作,并完成了试验段坡脚点的放样工作。②选择合格料源场地,该料源场地为大坪里隧道弃碴场,该工点距试验路段平均运距9.20km,沿途运料施工便道畅通。③清表及填前碾压工作按规定完成,并经监理工程师验收。
2.2 施工设备
试验段配备挖掘机1台,装载机1台,压路机2台,推土机2台,运料车2辆,洒水车1辆,凿岩机1台,振动碾压机1台。
2.3 试验段的施工
填石路基段按水平分层挂线作业、严格控制标高、摊铺厚度、分层压实的方法进行施工。按照进场的机械组合,人工配合机械平整后静压1遍表面较为平整,但轮迹明显。振动碾压5遍后局部表面出现空隙,需填嵌缝细料后补压。振动碾压7遍后表面平整,局部细料集中处表面出现松散。静压1~2遍之后表面平整,路基密实,无轮迹。
2.3 试验段结果
检验和调整施工机械的最佳组合及操作;验证了填石路基的填筑施工方法和施工工艺的可行性;确定了填料的松铺系数和压实机具的压实遍数;确定了填料压实度检测方法的可行性;可以确定合理的填方作业段长度和劳动力资源的配置;通过对试验段的原始资料及所采集数据的归纳、分析和修正,作为指导同类情况下大规模施工的依据,用以指导施工。
3 填石路基的施工
填石路基的施工采用水平分层填筑,先低后高,先两侧后中间的方式。
3.1 填石路基的施工流程
施工准备-测量放线-清除表土-填前碾压-填料运输-推土机粗-人工配合机械精平-边坡码砌及碾压-压实。
3.2 清除表土
路基施工前应恢复中线,在坡脚范围内进行全断面表土清除,彻底清除路基范围内的草皮、腐植土和垃圾等,厚度不小于30cm。弃土必须达到指定地点按环保要求堆放,填前整平的压实度不得小于93%。
3.3 运料
测量人员准确放样,定出坡脚线,每隔20m左右两点挂线,每层松铺厚度按50m控制,标出每辆车的卸料位置。在选定的料场用挖掘机和自卸汽车配合装运填料,运到路基施工点由专人指挥车辆卸料。
3.4 摊铺整平
卸料完成后用推土机进行粗平,再用人工配合机械进行精平。在填料的空隙内灌入石碴、石屑,将空隙填满,确保层面平整,并设置2%的路拱以利排水。为有效控制填筑层厚度,填料摊平后由质检人员检查松铺厚度,松铺厚度一般控制在50m,局部超薄超厚的进行填补或减薄。
3.5 码砌边坡
在摊铺的同时进行人工边坡码砌,码砌的石料粒径应大于30cm,材质为不易风化的硬质石料。码砌宽度严格按照设计要求控制,表面码砌成宽20cm左右的台阶,边坡码砌与路基填筑必须同时进行。
3.6 碾压
由于石碴粒径及质量较大,故必须使用自重大、功率高有振动的功能的振动压路机。填石路基宜采用自重l8T的振动压路机为压实工具,碾压时严禁压路机调头,前进方向时用振动碾压,后退时静压,这样可以保证碾压效果。如果往返都用振动,将会造成前进方向压好的填料结构遭到坡坏而重新排列,起不到预期的压实效果。碾压时应先压两侧后压中间,轮迹重叠20~30m,前后路段重叠1~1.5m。压实过程中用小石碴或石屑填缝,按试验确定的碾压迫数进行碾压作业,直到压实层面稳定无轮迹,石块紧密,表面平整时为止。
3.7 压实
在填石的压实过程中,应加入适量的水。加水的目的是使材料浸湿,软化细料,减小岩块之间的摩擦,以便压实和减少路堤竣工后的沉降。填石主要靠颗粒间接触点的局部破碎和颗粒间的相互移动来密实,为了克服颗粒间的摩阻力,要求必须采用重型振动或击实工具。一般来说,用振动压路机或重锤夯击能在压实时产生振动力或冲击力,可使石块、粒料产生振动及瞬时位移,而向紧密咬合状态变形,静载光轮压路机很难产生这种功效。实体工程填石路基采用用40吨重型振动压路机压实,碾压遍数为6~8遍。
4 雨季施工
4.1 所有施工便道必须硬化,要有排水设施,不得将水排入农田,雨后能畅通;施工便道的坡度应不大于5%,位于山坡上的便道要设置防侧滑装置,便道横坡应坡向山体一侧,雨后及时安排设备整修便道。
4.2 在雨季前应将基地处理好,孔洞、坑洼处填平夯实,整平基底,并设纵横排水坡。
4.3 低洼地段应在雨季前将原地面处理好,并将填筑作业面填筑到可能最高积水位0.5m以上。
4.4 填料应选用透水性好的碎(卵)石土、砂砾、石方碎渣等,利用挖方土作填料时,含水量应符合要求,应随挖随填及时碾压压实,含水量过大难以凉晒的土不得用作雨季施工的填料。雨季填筑路堤需借土时,取土坑的设置应满足路基稳定的要求。
4.5 路堤应分层填筑,当天填筑的土层的土层应当天或雨前完成压实。
4.6 半填半挖区路基施工时,严格按照设计图纸的要求设置纵横排水盲沟。
4.7 挖方边坡不宜一次挖到设计坡面,应预留一定厚度的覆盖层,待雨季过后再修正到设计坡面。
4.8 雨季开挖路堑,当挖至路床顶面以上300-500mm时,应停止开挖,并在两侧挖好临时排水沟,待雨季过后再施工。
4.9 雨季开挖岩石路基,炮眼宜水平设置。
4.10 制定雨季施工安全预案,做好防洪抢险的准备工作。
5 工后检测
5.1 填石路堤的压实质量由沉降差指标进行控制。检验设备为YZ18t压路机,振幅为1.7mm,振动频率为30HZ,行驶速度为3KM/h压沉值平均值小于5mm,标准差小于3mm。压沉值观测断面间距为20m,每断面设观测点6个,其中直径10-15mm的钢球观测点不小于3个。
5.2 路基成型后总体弯沉值不超过100,不合格的段落自费逐层下挖处理合格。
6 结语
公路的路基质量对公路的使用性能影响较大,因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,同时针对不同的路基项目采取不同的具体措施,在施工前和施工过程中必须做好充分的准备。
[1]JTGF 10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[2]余先江.填石路基压实及质量控制技术研究[J].石家庄铁道学院学报,2004,(S1).
[3]张文,张金柱.填石路基施工质量控制[J].铁道建筑,1999,(9).