公路工程土石混填路基施工技术分析
2017-10-17李跃武杨苗雨
李跃武+杨苗雨
摘 要:路基填筑中,土石混合料与一般土料相比,经济和环境效益更为明显,其修筑路基具有较高强度。土石混合料作为路基填料的广泛应用,已经引起了业内专家和学者的高度重视。为此,本文主要对公路工程土石混填路基施工准备及施工工艺进行了分析与探究。
关键词:公路工程;土石混填;施工工艺
土石混合料是由土和石组成的松散体。在山区公路施工中,大石头经过爆破碎裂成小石块,由于土的种类与石料的强度、质量不同,因此当压实成型后,其物理结构和力学特性亦不同。土石混合料作为一种在公路上筑路的天然材料,具有十分良好的压实特征。在不同的条件下,采用土石混填路基,可达到最佳的压实效果。
1 土石混填特点
在分析土石混填特点的时候,技术人员必须要结合土石混合料含义与基本性质,全面分析相关技术特点。具体表现为以下几点:
第一,土石混合料含义。土石混合料,就是由岩石与表层土组合而成,在受到外力的影响之下,形成施工原材料,特别在山区公路建设中,在开展爆破处理工作之后,可以形成良好的混合料,或是在河流地段,也会获取较多土石混合料。
第二,土石混合料特征。土石混合料,是公路建设中的一种天然原材料,最主要的特点为:首先,土石混合料的颗粒组成具有差异性特征,缺乏均匀性,一些土石原材料很小,但是,一些土石原材料的重量很大。其次,土石混合料具有压实性特征,一旦原材料中的粗颗粒的含量小于69%,就会提升压实工作有效性,增强压实之后的抗载能力。再次,土石混合料具有压缩性特征,尤其在压实之后,具有较强的压缩能力。最后,土石混合料具有压缩系数小的特征,在粗颗粒增加之后,压缩系数才会逐渐提升。
2 公路工程土石混填路基施工准备
1、表土清理
在尚未进行施工时,就要根据设计要求去掉15cm左右的表土,彻底清理道路施工路段的杂草等,接着充分碾压施工路段,并且保证超过93%的碾压压实度。在结束碾压后,必须放出道路施工路段的中边桩。在完成碾压施工后,还要在加宽两侧0.5m左右的路基,对压实后路基的厚度进行准确测量,厚度大约为20cm即可,并且填充直径在15cm以内的颗粒,还要确保路床部位在10cm以内,以达到良好的压实效果。使用瓦聚集和运输汽车把土方运输至固定区域,派专门负责人员处理杂草和树根。在结束处理土方之后,使用推土机铲平施工路段,再进行人工处理,清楚边线。接着设置白灰墩在施工路段上,与此同时,必须严格控制好填土松铺厚度,准备好全部仪器,以便备用。
2、填土含水量检查
在土质大约有2%的最佳含水量时,充分压实土质;要是土质含水量不多,在压实时必须添加水分,或者用洒水机均匀的洒水,此外,还必须使用旋耕机搅拌均与土质,或者在还未使用土方之前均匀洒水于土方表面。使水渗入土中方可使用,要是土质含水量比较多,则要使用摊开土晾晒的办法减少土中的水分。
3、测量放样
完成表面清理工作后,按照施工设计规定,测量人员需将路基各个位置放出,如中桩、边桩等,遵循每断面20m进行直线段控制,针对较大起伏的特殊路段需做好加密测量工作,随后遵循每断面10m进行有效控制。完成测量作业后,需向监理人员立即上报,以此为路基挖填总量确定提供方便。要求填筑路基施工需在获得审批后进行。在填筑路基施工路段需顺着路线进行临时排水沟设置,临时排水沟需具备相应纵坡,且指派施工人员对排水沟内的杂物进行随时清理,避免堵塞临时排水沟问题的出现。
3 公路工程土石混填路基施工工艺
1、填料摊铺、整平
合理的路基摊铺工艺能使土石混合料物,变成比较理想的结构状态,从而能在最大限度上,避免填充材料的离析,全面提高压实效果。由于土石混合物的土石比例有明显的差异,适合采用分层或者是分段的方式进行填筑,为保证路基质量,不得采用倾填方式。
在路基填筑中,首先进行放样,确定坡脚位置,按照设计要求控制填筑宽度及厚度,計算卸料面积后,使用白灰打格;根据工程实际高程及设计高程进行分区,确定分层标高。根据标高,由专门人员指挥卸车,并且要按照事先安排好的土石混合物的运行路线来进行卸料。土石混合路基填筑中,卸料的方法有后退法、进占法和混合法三种,不同的方法各有优缺点。其中后退法土石混料不易分离,对于粒径不大的混料较为适用,但速度较慢;进占法卸料、铺料速度快,但易发生分离及架空现象;混合法可加快施工速度,且分离架空现象较少。具体施工中,应根据施工条件及施工要求选择合适卸料铺料方法。铺料时,应先铺大块石料,再铺小块石料、石渣等,避免尺寸较大的石块集中。
填料摊铺完成后,先使用推土机进行初平,再使用平地机精平。推土机推平过程中,若土石混料中有粒径较大的石块,需进行击碎,少量无法击碎的需运到场外。根据施工图纸,控制路基上下路堤及路床的摊铺厚度和最大填料粒径,根据工程经验,摊铺厚度不应>80cm。
2、压实施工
填料压实是高速公路土石混填路基工程的关键工序,充分压实是保证路基质量,减小其沉陷变形的重要措施。根据工程施工条件的不同,填料碾压时碾压组合、速度、遍数等也各有不同。一般确定碾压组合时应优先选择拖式振动压路机、吨位及及激振力较大的压路机,根据施工实践,高速公路土石混填路基中以18t拖式凸块与20t自行式振动压路机的组合最为适宜;碾压速度的确定需综合考虑到机械性能、安全性、经济性等因素,一般应将速度控制在2~4km/h之间,遵循“先慢后快”的原则;具体的碾压遍数需要根据试验路段的结果确定,在满足压实度要求的基础上,选择经济性相对较高的方案。
填料碾压前,需注意控制含水量,一般以±2%最佳,若含水量低,可采取洒水措施增加含水量,若含水量高可采取拉松晾晒结合挖沟拉槽降低水位的措施。碾压填料时按照“先压边缘、后压中间”、“先静压、后振动”的原则进行。碾压中做好检查记录,以确保无漏压、死角,保证碾压均匀。碾压完成后,需要对路基压实度及压实质量进行检测,使用水准仪每20~40m检测一个断面,每个断面布置5~9个点,观察记录高程,确保沉降差在规定范围内。路基压实度、沉降差的检测需逐层报检,确定合格后,方可进行上一层填料铺筑。碾压完成后,还需要对路基的平整度、外观质量等进行检测。按照规定频率对平整度进行检测,平整度偏值需控制在20mm内,横坡偏差控制在0.3%范围内。高速公路路基碾压完成后应保证表面无明显孔洞、大粒径石无松动、路基边坡紧密、坡面平顺。
4 结束语
综上所述,伴随我国社会经济发展速度的不断提升,人们越来越重视公路事业发展。如何延长公路工程使用寿命、确保施工质量已经成为施工企业必须重视的问题。土石混填路基施工技术作为公路工程施工建设的重要技术之一,其技术水平的高低直接影响着工程建设的质量。该技术的应用,不仅可以提升工程质量、增加使用年限,还能降低工程成本,达到工程建设经济效益最大化的目的。
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