高速公路风积沙路基施工处理技术
2014-03-20徐恒
徐 恒
(新疆城建(集团)股份有限公司,新疆 乌鲁木齐 830063)
1 工程概况
麦—喀高速公路主线按照双向四车道高速公路标准设计,路基宽28m,设计车速为120km/h。第一合同段主线起讫桩号为K0+780~K20+000,路线长19.134km;麦盖提连接线二级公路起讫桩号为L1K0+001.437~L1K3+665.563,一级公路起讫桩号为L1K3+665.563~L1K14+601.425,路线全长14.600km。本工程的重点是风积沙路基施工,其对整个工程的质量影响很大。为有效地确保风积沙路基施工质量,在路基填方工程正式开工之前,选择具有代表性的路段作为试验路段,按技术规范要求进行试验路段的填筑,得出最佳松铺层厚、松铺系数、压实遍数、压实机械组合等数据,确定最佳填筑施工工艺,经检验合格并报经监理批准后,再进行正式路段的施工。同时对风积沙路基进行压实试验,根据土石方施工准备情况制定试验方案,土石料采用装载机(或挖掘机)装车,自卸汽车运到试验现场,退铺法卸料,推土机平料,平地机整平,振动压路机压实。按填料的种类,分别进行现场填筑碾压试验,以确定各种填料满足设计要求的最佳含水量、松铺层厚度、碾压遍数、填筑工艺等,以指导路基填筑施工。
2 风积沙路基施工准备
在进行风积沙路基施工前,应先做好其施工前期的准备工作。料场应选择运距近、取料方便、对环境无影响或影响小的地方。对料场的风积沙应提前取样,合格后经监理工程师同意方可使用,料场确定后不得随意更换。施工前应熟悉设计图纸,对现场施工人员进行技术交底。编制专项施工方案,做到劳动力、材料、机械设备、临时工程、安全保证等全面落实。对于机械设备,每一作业段需T120以上推土机6台、15t以上自卸车20辆、12m3洒水车1辆,前后驱动14t以上的振动压路机2台,具体所需的机械设备数量根据作业段的多少确定。在大面积施工前,应先组织试验段施工,确定碾压方法(湿压法或干压法)及合理的工艺程序、工艺参数,及时发现问题并上报监理工程师及设计人员,问题解决后,在监理工程师指示下,继续后续施工。
3 风积沙路基压实
3.1 测量放线
首先放出路基的中心线,每20m一桩,然后在路基两侧适当的位置进行拴桩。再根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线。边线采用竹竿控制,每20m一桩,桩上必须插红色三角测量旗帜。竹竿长度一般为60cm左右,上面间隔30cm涂刷红、白漆。
3.2 虚铺厚度确定
结合工程实践效果,风积沙干压法一般虚铺厚度控制在30cm左右,风积沙湿压法一般虚铺厚度控制在50cm左右。虚铺厚度必须采用边桩竹竿挂线的方式进行控制。
3.3 高程控制
现场施工时,以原地面压实后的高程作为原始高程。一般情况下,风积沙路基每填筑3层进行高程检测。同时进行中线偏位的检测,以便在施工过程中随时纠正中线偏差。
3.4 风积砂路基填筑
风积沙填筑的虚铺厚度按设计要求控制在33cm左右,保证风积沙与砾石包边土同步填筑。路基填筑采用全幅施工,按照断面全幅逐层向上填筑。填筑时应先进行路基两侧包边砾石土的施工,然后进行中间路槽内风积沙的填筑。砾石包边土的施工步骤为:用装载机或推土机推平包边土料堆,然后在包边土内侧挂线,人工整形、找平,洒水后碾压至设计要求的压实度。每一层填筑的宽度比上次填筑的宽度要超出50cm,以确保路堤边缘碾压密实。风积沙采用挖掘机配合装载机推运风积沙填料的方式进行填筑。装载机纵向推运风积沙填料,并将风积沙填料摊铺整平。留出车辆进出口,保证运输车辆不堵车,运料畅通无阻。
3.5 碾压
(1)在摊铺、整平好的路基上先用推土机稳压,稳压时从路基边缘向内侧逐轮碾压,碾压时轮迹重叠宽度不小于1/2单轮宽度,单轮轮迹布满一个作业面为1遍,一般需要稳压2遍。稳压时也可采用纵向、横向交错的碾压方式。
(2)本工程振动压路机碾压采用14t以上前后驱动振动压路进行碾压,最大松铺厚度控制在30cm,碾压时先慢后快,采用强振进行振动碾压,压路机的碾压行驶速度开始时控制在4km/h以内;前后相邻两区段应纵向重叠2.0m以上,达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。振动压路机进行碾压时,压实遍数控制由试验确定,轮迹重叠宽度不小于1/3,轮迹布满一个作业面为一遍。风积沙路基压实标准见表1。振动压路机在天然含水量状态下分层碾压施工工艺流程见图1。
表1 风积沙路基压实标准
图1 振动压路机在天然含水量状态下分层碾压施工工艺流程图
3.6 湿压法施工工艺
湿压法施工工艺流程为:基底清理测量放线→原地表处理→推送填料→整平、摊铺填料→围堰→放水→推土机碾压或压路机碾压→质量检测→上一层施工。
(1)在摊铺、整平好的路基上分段设围堰,设置围堰时要根据纵坡、横坡大小适当划段,长度不小于10m,宽度不小于5m。围堰高度不低于30cm,宽度不小于30cm。
(2)围堰设置好后开始放水,灌水应连续进行,灌水时水流流速应大一些,沙基顶面上的水头高度控制在20cm以上。
(3)水头高度保持在20cm的情况下开始碾压,碾压分三个阶段:推土机或振动压路机静压1遍→振动压路机振压4~6遍→推土机碾压1遍完成终压。每层压实后,在对上一层填土时不得对下一层造成大的扰动,表面浮土层可适当洒水稳压。洒水完成后,由其他3辆大方量水车向沙漠水车内注水,做到不间断连续洒水3~4遍。每遍洒水后,可用小铲挖坑,用钢尺测量渗透深度。若未渗透到底,则含水量不足,继续逐排洒水。待水渗匀后再用平地机进行整平,精平后补洒水1~2遍,由振动式双驱压路机紧跟其后进行碾压。风积沙施工洒水工艺流程见图2。
图2 风积沙施工洒水工艺流程图
3.7 检测
天然含水量条件下风积沙压实度检测采用普通环刀法、灌沙法、表面波密度仪检测法;含水量极低的条件下采用洒水环刀法、改进环刀法。压实度检测结果应达到规定的标准,若不符合要求时必须进行补压,直到合格为止,方可进行下一道工序的作业。
4 铺设土工布及天然砂砾层
当风积沙路基验收合格后,应立即进行土工布及天然砂砾层施工,并对风积沙路基边坡进行正式防护。
4.1 土工布铺设
(1)将风积沙路基精平后,将土工布按设计幅宽沿边线纵向铺开,每次展铺长度为100~500m,可用压路机等进行牵引展铺,展铺后严禁非作业设备在其上行驶。
(2)土工布应拉紧张平,在边缘搭接处撒少许风积沙或天然砂砾压住以防止被风吹起。
(3)相临两幅土工布搭接宽度应符合设计或规范要求,每2m用尼龙绳做一绑扎。
(4)铺好的土工布必须在当日用天然砂砾等材料覆盖。
(5)施工期间,现场未用完的土工布应尽快遮盖,日照时间不超过36h。
4.2 填筑天然砂砾层
采用筑台法填筑天然砂砾层。筑台法即在路基的一端或两端先用砂砾进行部分坡面硬化,在推土机配合下自卸车运料逐渐堆积成一个平台。平台形成后自卸车运料沿平台倒车卸料,再用推土机推铺,整层铺满后用平地机刮平、洒水碾压,检测合格后进行下一段施工。
5 结语
结合沙漠地区的风积沙公路施工实例,笔者较为详细地总结出该工程在处理风积沙路基的施工工艺,并提出施工控制技术以及建议,工程实践效果表明该风积沙路基施工技术可行,可进一步推广。
[1] 严少发,高东.浅谈沙漠地区风积沙路基干压法施工技术[J].铁道工程学报,2010(7):11-14.
[2] 邢春焕.风积沙路基填筑施工技术[J].山西建筑,2008(13):293-294.
[3] 邢红杰.风积沙路基施工技术实例分析[J].科技创新与应用,2012(2):31-32.