试论土石混填路基施工技术及质量控制
2018-05-26王宗楠王宗植
王宗楠 王宗植
摘 要:路基填筑中,土石混合料与一般土料相比,经济和环境效益明显,其修筑路基的强度较高。土石混合料作为路基填料越来越广泛,随之而来的土石混填路基的设计、施工工艺和施工控制等方面的技术问题,已经引起了公路行业内专家和学者的高度重视。由于土石混合料的粒径变化大,石料的岩性多样,含水量无法控制,因此路基的施工工艺、质量的控制已经成为公路建设行业的技术难题。本文主要对土石混填路基施工准备、施工流程及质量控制进行了分析与探究。
关键词:土石混填路基;质量控制;施工准备
一、土石混填路基施工准备
1、清理场地
场地平整施工可选取机械施工方式,如推土机,15cm为清表厚度,同时应与测量定位、放线及路基施工规定相符。清理施工过程中,需彻底清理干净原地面杂物,如树根、杂草等,在整平施工中,其压实度则应控制在90%以上,要求集中放置清理后的雜物,通过自卸车向指定地点堆放,为边沟外土台回填提供便利。当表面清理干净后,原地面湿润程度过高,应实施翻晒作业,其与最佳含水量相近后才能实施碾压作业。
2、选择填料
根据设计规定进行填料选择,如填料质量与施工规定不符则不得使用。路堤填料施工中,相比层厚,其最大石块粒径必须控制在其70%左右,一般石块不得填筑于路床顶面下方50cm以下位置。填筑施工前期,需进行填料土样试验,以此对其最佳含水量、最大干密度等技术指标进行测定。要求路堤土方填筑施工中,不得选取湿土,如腐殖土、淤泥等。
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。
二、土石混填路基施工流程
1、土石料挖运及填筑
在取料场开采挖掘填筑材料,并按照设计方案中粗颗粒含量对其进行筛分,避免存在粒径过大的填料,影响后期压实工作,以压实层厚度为参考,最大粒径不得超过层厚。采用自卸车辆将填料运送至施工现场,并根据车辆容积及实际松铺厚度确定卸料间距,布置方格网标明具体位置。由于填料粒径相对较大,在具体摊铺过程中采用渐进式的施工方式,专人负责指挥卸料,遵循由两则至中央的填筑顺序,组织推土机摊铺整平,运料车后退卸料,形成梅花形卸料堆,确保大粒径石块位于下面层,表层及嵌缝出分布细颗粒,既保证摊铺面的平整性,也为后期压实施工创造便利条件。为保证路基的稳定性,应进行边坡码砌,选取不宜风化的岩石材料,强度不得低于30MPa,石块尺寸控制在30cm以上且形状规则,与路基填筑施工同步进行,根据实际填筑高度确定码砌厚度。
2、土石料整平
首先采用推土机初步整平,避免存在坑洼、不平整现象,若摊铺面存在粒径过大的石料,需进行人工分解,以免影响路基整体压实程度。随后平地机精平,根据施工现场实际情况适当洒水,填料与最佳含水量之间的误差控制在2%以内。以施工平面布置图为依据,恢复控制点,进行虚料标高测量,断面间隔为20m,在每个断面上设置5个控制点,松铺厚度由填筑前后的高程差确定。待整平工作结束,应在路基表面埋设沉降观测点,标明初始标高。
3、土石料碾压施工
填料碾压是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,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。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。
三、土石混填路基施工质量控制
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。其施工质量控制要点如下:
1、控制土石层的虚铺厚度
填筑体受到的荷载应力,随填土深度而迅速减少,所以路基填筑的上部压实度要求一般较高,填土分层的压实厚度与压路机械类型,土的种类和压实度要求有关。土石填料的压实机械比一般土层的压路机的吨位要大,吨位过小,压实遍数往往无法达到规定的压实要求。施工当中虚铺厚度应作为现场监理员重要的控制环节和部位,当具备震动压路机时,每层松铺厚度一般控制不大于40 cm。
2、控制土石的含水量
在击实试验中求出跟最大干密度相对应的最佳水含量w值,说明该土石体只有在该含水量时才能达到碾压密实。因此,土层虚铺后即应测其土的含水量w,跟最佳水含量w值比较,通过晾晒、洒水;使施工土石层含水量与最佳含水量相近,一般控制在最佳含水量±2%之内进行碾压。
3、做好排水处理
雨季施工时,一般施工路段长度控制在150-200m,并做好路基排水,要确保边沟排水顺畅。对于土场备土和便道采取排水和覆盖措施。对于含水量合适路段,用彩条布覆盖,以缩短施工周期。加强边坡排水。采取集中排水与分散排水,避免冲刷破坏路基边坡。
四、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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