穿越浅海段公路修复工程的施工技术研究

2018-02-16罗书朋

建材与装饰 2018年35期

关键词：河砂箱涵土料

罗书朋

（中国水利水电第十一工程局有限公司 450001）

1 工程概况

该项目位于塞内加尔西部考拉克区，全长38km，路基宽度10.2m，路面由7.5m宽沥青混凝土，10.2m宽沥青碎石组成，红土水泥底基层、基层，中间穿过Baobolong河（1.4km），Baobolong河为盐碱内河。

2 地质、地貌描述

Baobolong河河段原道路路面沉降，两侧浆砌石边坡破损坍陷，下挡墙倾倒断裂，道路狭窄。原沥青路面出现破损，有坑洞和裂缝。修复道路要求将原道路两侧加宽并进行边坡防护，路基增高，重新修筑10个箱涵，铺设沥青碎石层和沥青混凝土面层。

对原道路路基进行地质勘测发现，在靠近两岸区域，顶部8m为淤泥，8m以下有约1m的砂质黏土，9m以下又出现淤泥；在道路中间位置，深度15m范围以内均为淤泥。

通过压力测定数据显示，淤泥形成的黏土比较软，坚固度不足（压力限值 Pl＜0.7MPa，形变模数 1.5＜EM＜6MPa）。通过对基础土样分析，土样的塑性指数30～60，会导致严重膨胀和下陷。根据研究结果表明，这些淤泥易压缩，富含有机质，承载力低。

3 施工中采取的主要技术措施及效果

根据论证，通过以下方式对道路进行了修复：

（1）结合现场地形情况修筑临时施工便道；

（2）左右两侧加宽区基础换填洁净的河砂；

（3）在砂层以上回填砾石土；

（4）开挖原道路两侧边坡成台阶状，便于新旧两种土料搭接；

（5）整体路床加高回填50cm；

（6）修复原道路箱涵，以保持道路两侧水压一致；

（7）在新建边坡处布设混凝土下挡墙和浆砌石封闭道路边坡；

（8）在路基顶部设置两层水稳层和两层沥青混凝土面层。

该段道路施工完成，已运行16个月，运行状况良好，质量得到了有效保证。

4 技术处理及研究

（1）淤泥质路基处理方法：

针对当地材料特点，当地200km范围以内没有坚硬新鲜的岩石用于基础回填，具有的岩石仅为红土块石，洛杉矶磨耗值达到50%以上，岩石中间有孔洞，质地疏松，并且由于路基淤泥承载力较低，淤泥深，如果采用块石回填，块石回经过挤淤的方式沉陷，需要回填块石量大，不容易达到路基稳定状态。

经过初次实验，采用洁净的河砂进行基础淤泥换填，换填宽度为旧道路坡脚线到设计道路坡脚线往外1m的范围，换填深度达到2m，路基就能达到很好得承载力，而且稳定，满足工程要求，质量可以得到保证。施工中，按实验结果进行了河砂换填，河砂砂当量要大于65%以上，如果回填砂中含泥较大，在浸水后，路基会出现不稳定的沉陷导致路面回填土方及水稳层出现开裂。换填洁净的河沙时需要分层回填并洒水沉降，每层50cm，直到沙层不再沉降为止，由于渗水、土质等原因，为防止换填开挖时两侧坍塌，换填开挖时路段不宜过长，需要分段完成，每20m为一段，现场经过采用河砂换填的方式对加宽道路的基础进行了处理，加宽部位没有出现不均匀的沉降，路基稳定。

在路基换填完成并达到要求后，测量进行道路横断面测量，这个时候的测量一方面是为换填的河沙确定工程量，另一方面是为了得到填筑砾石土前的横断面以进行填筑方量的精确计量。

（2）道路加宽涉及到新旧土料回填搭接问题，如果新旧土料搭接不合适，会造成路基不均匀沉降。在施工该处路基土方回填时，采用台阶式搭接，台阶高度约50cm，台阶宽度应能够容纳施工设备施工。应按规定的高程和横截面定线，在填层坡脚处形成一个最初的台阶。对于削台阶产生的土料，如果适用于路基填筑，则用于路基填筑，如果不适用于路基填筑，则应按弃土处理。对于现有的路基或者开挖后的路基顶部30cm密度达不到规范要求的最小干密度95%时，则需要翻松、浇水并碾压以达到合格的压实度。路基填筑压实度要求大于95%，每一层填筑层碾压过后的层厚不大于20cm，碾压根据现场实际情况进行，同时为了保证填方断面及碾子施工安全，每层填土宽度应超出设计边线10～30cm，振动碾工作时要注意行走速度和遍数，禁止在碾压面上急停或转弯，振动碾停车前应先关闭振动，在无振状态下缓慢停车；碾压应达到无漏压，无死角，确保碾压均匀。这样能够很大程度上避免因新旧土料搭接造成的沉降而产生的裂缝。

（3）边坡防护。边坡下部设有钢筋混凝土挡墙，钢筋混凝土标号为Q300（相当于C20）。在涉浅海起始段和结尾段各60m（水位相比较较低）范围内钢筋混凝土挡墙伸入原始地面线以下30cm，外露30cm，宽30cm；在涉浅海中间段（水位相比较较高）钢筋混凝土挡墙伸入原始地面线以下70cm，外露50cm，宽35cm，混凝土挡墙整体坐落在换填的沙层基础上，每4～6m设置伸缩缝。为了防止海水侵蚀，使用抗盐碱水泥。由于渗水、坍塌等原因，下挡墙开挖时不宜过长，应分段开挖，分段下设钢筋笼、支立模板浇筑。

边坡采用浆砌石护坡，厚度30cm，片石选用当地坚硬的岩石片石制作，用M300的水泥砂浆封固垫层和接缝，水泥用42.5Ⅲ型抗盐碱水泥。对于表面上暴露的片石，片石之间接缝不能超过3cm，每4～6m设置伸缩缝。

浆砌石顶部，道路两侧设置素混凝土上挡墙，水稳基层以下30cm，宽15cm，混凝土标号为Q300（相当于C20），每4～6m设置伸缩缝。

（4）箱涵设置。为了保持道路两侧水压平衡，该路段要设置足够的箱涵。在雨季和海水潮汐期间，道路两侧水位差不能过高，在该1.2km路段设置了10道2×1m的箱涵。由于施工环境的特殊性，此段箱涵施工不同于其他路段普通箱涵：在施工前每个箱涵都必须完成围堰的施工，然后再开始拆除废旧箱涵，为保证施工进度，要确保4个箱涵施工组同时开展工作，为此，在道路和旁边便道中间连接一条便道，把此段道路分成两段，4个工作组分别从这两段的中间向两段开展施工。和路基加宽处理原理一样，老旧箱涵拆除后基底同样需要换填洁净的河沙，分层回填并洒水沉降，直到沙层不再沉降为止，与此同时，由于渗水、坍塌等原因，箱涵的垂裙需要和箱涵底板分开先行浇筑，预留和箱涵底板连接的钢筋位置。垂裙浇筑完成后开始进行10cm垫层的施工，然后依次进行底板、边墙、顶板的施工。特别注意，为了防止海水侵蚀，此段箱涵所用水泥为抗盐碱水泥42.5Ⅲ型，钢筋混凝土标号为Q350（相当于C25）。在箱涵混凝土浇筑完成后7d，经过试验室验证试块的7d强度，确认箱涵主体混凝土强度达标，便开始进行箱涵两侧及顶部沥青粉刷施工，待沥青干燥后，便开始箱涵两侧回填，每层不超过15cm，采用手扶振动碾和立式夯碾压、夯实。需要注意的是，箱涵内模板需要在混凝土龄期达到21d后方可进行拆除，箱涵顶部回填必须要等到箱涵混凝土龄期达到28d，顶部回填2层后，便可以采用大型压实机械施工。

箱涵进出水口进行抛石施工，选用抛石为当地坚硬的岩石片石，直径50cm，抛石范围：宽1.5m，深0.5m，长度为箱涵两侧耳墙范围内。

在进行箱涵施工时，需要根据现场的实际情况适时拆除部分箱涵的围堰，以便两侧水流的互通，防止出现单侧水压过大的情况。

（5）路基加高。根据浅海或河流历史最高水位，确定箱涵的高程，以此确定路基增加高程。加宽完成后，原道路高程面以上再回填至少2层土料，尽可能避免因道路加宽新旧土料搭接而产生的路基沉降。

路基填筑压实度要求大于95%，每一层填筑层碾压过后的层厚不大于20cm；填筑施工误差要求：①路基填筑顶部高程（即路基填筑完工误差）＋10/～30mm；②路基填筑分层高差＋10/～40mm。

在某一段路基完成碾压达到填筑要求后，测量队应按经工程师批准的横断面图布设高程控制桩，用于在填筑施工期间控制每个填筑层的填筑高程以及路基的最终填筑高程。

（6）对完成的土方施工成果的保护。完成透层施工后，在其上覆盖一层人工砂来保护水稳层。在透层施工之前要对施工段进行清扫，保证施工段的清洁且没有松散颗粒。透层油洒布前24h之内对基层进行洒水，基层洒水均匀、不漫流、不起泥，水分充分渗透于基层土中。在进行透层撒布前需要对此段10个箱涵外露的女儿墙进行保护，保证其不受污染，可以用废弃的水泥袋进行覆盖。沥青透层施工采用沥青撒布车撒布0/1液体沥青，现场透层沥青撒布量控制在每平米不低于1.27kg，施工宽度为10.2m。为保证透层的均匀性及质量的稳定性，要求在湿、雾、大风或即将降雨时不得进行透层施工。透层洒布后需要铺洒人工砂，但是时间必须控制在沥青洒布3h之后，采用进占法使车辆行驶在洒过砂子的路面上并严禁急刹车，人工均匀洒布均匀扫平，通行车辆应该控制车速。