公路路基施工工艺与质量控制
2018-06-01杨凤棋
杨凤棋
(四川三江交通建设工程有限公司, 四川 宜宾 644000)
0 引言
当前社会经济高速运转,各行各业对交通资源的需求量越来越大,使公路工程建设数量随之增加。对于一些土质相对疏松的特殊路段,对路基软基进行技术处理就显得十分关键。路基施工包括土方填筑、潮湿土翻晒、路基填土强夯等技术,对路面软地基进行技术处理的目的是使其达到坚固状态,确保行车安全稳定,在填筑前、填筑中和填筑后的各项施工工艺都要符合公路设计要求。以下是工程特点、重难点及施工技术对策表。
表1 工程特点、重难点及施工技术对策
2 路基施工过程中容易出现的问题
2.1 支护结构失效和基坑边坡失稳
软土地基在附加应力作用下,容易出现流变性和触变性。坡面、坡边及坡体的变形是路基基坑边坡的变形的重要形式,不通过形式的变形程度对探求边坡岩体破坏失稳的根源具有重要意义。坡面、坡边及坡体边坡破坏程度由弱到强,破坏因素是由物理力学变动和物理化学各因素综合作用的结果,发生液化、悬浮、流动和沉陷。
2.2 渗透变形问题
部分颗粒或整体发生移动,造成了软土地基硬度不足。主要原因为地下水位较浅,土体含水量高,透水性大,抵抗变形能力较差,结构容易失稳。潜水和承压水储存于地下水位以下的饱水带中,饱水带中的有压渗流承压水隔水层厚度逐渐变小,随着隔水层隔水性缓慢下降至不能承载承压水压力时,承压水可能击穿基坑底板,造成突涌和渗透变形。
2.3 地面沉降和地面沉陷
主要表现在受水力、风力、冻融或重力等作用的长期影响,基坑四周地面有不同程度的沉降。土壤在外营力作用下产生位移,在动荷载作用影响下软土的触变性,造成地基无法承载自上而下的负荷,基坑失稳引发大范围的地面沉陷和不均与沉降。
3 挖方路基施工工艺与质量控制
3.1 施工工序
施工工序详见图1。
图1 土质路堑开挖施工工序
3.2 施工要点
提前做好排水设施连接工作,作为路基填料的土方,应按类别开挖、分类利用,开挖顺序为自上而下,避免掏底开挖,路堑开挖要逐层开挖后立即防护。路基开挖时,结合周边环境,如需要调整边坡坡度、截水沟位置时,应严格履行报批程序。按照路基的厚度开挖路床,路床施工应在零填、路堑路床开挖结束后立即进行,否则应设计路床顶高程以上预留大于30cm厚的保护层。避免挖方段超挖,且要留有碾压到设计标高的压实量,按照给定的坡率或坡度终止高程,通过实验预留基于设计标高的压实量产生的下沉量。路床施工前,应事先开挖排水边沟,路床换填应符合JTG F10-2006标准,路床土含水较大时,选用透水性能好、符合规范要求的路床填料进行换填措施。路床表层以下为不符合CBR值材料时,应换填深度为80-100cm的土进行换填。纵向填挖交界处台阶一定要挖到实处,台阶宽度超过压路机碾压宽度。做好弃方处理、排水防洪和作业劳动保护等其他工作。
3.3 质量控制
(1)施工质量标准应符合《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)。
(2)路堑开挖施工务必结合施工项目所处位置、地形、气象及设计图,在规定的时间内做好边沟施工及截、排水设施安装。做好基坑开挖坡顶截水沟的签证工作,路堑边坡开挖前提前做好边沟、急流槽、排水沟连接施工。
(3)预留的1-4m护坡道、不小于1m的碎落台、取土坑等应符合标准规定,外观应平整、美观,避免在影响边坡稳定的范围内积水。
(4)路堑开挖应开挖一层、整形一层,使坡面可靠、稳定,避免失稳,一次性成形。
(5)实行动态管理,根据现场情况及时调整施工力量,缩短工序作业时间,提高工效和材料周转使用率。
4 填方路基施工工艺与质量控制
4.1 施工工序
施工工序详见图2。
4.2 施工要点
首先进行试验路段施工,为提高路基承载力,保证地基的处理质量,获得路基填筑和基底处理的各项施工参数。机械设备、人员上场后,立即按规定做好试验路段,对基底处理和路基进行试验。通过试验确定填料松铺厚度、填料最佳含水率、不同压实机械组合,达到设计和规范要求的密实度所需的压实遍数等有关数据,报监理工程师批准后作为施工控制的依据。填方路基须分层填筑压实,用透水性差、排水不佳的地基土填筑时,含水率的标准上下浮动范围应在±2%之内。路堤填筑应采取横断面全宽,分层填筑、分层压实方式。分层最高松铺厚度应小于30cm,填土宽度每侧应宽于填层设计宽度50cm。依路线纵坡方向分层,逐层向上填筑。横坡陡峻地段台阶宽度应台阶宽度一般不小于1m,不同性质的土应分层、分段填筑。同种填料层合计总厚度应高于0.5m。填土及填石路堤高度超过20米的高填方路堤要按照规范处理特殊沉降及位移观测。分层填筑各层间要保持平整,避免路基下管道交叉部位填土不实,避免出现积水。运输车装载、运输、卸料的全过程完毕后,先用推土机粗平(取2cm作为虚铺系数),然后平地机精平(以1cm作为虚铺系数)。横、纵坡要参照测量人员埋置的桩位。
图2 填方路堑开挖施工工序
4.3 质量控制
(1)施工质量标准应符合《公路路基施工技术规范》(JTG F80/1-2006)。
(2)路基压实度应符合相应级公路标准,路基表面保持平整,外形整齐,边线直顺,曲线圆滑。
(3)“五度”满足标准。即厚度、平整度、压实度、宽度及横坡度满足要求。
(4)预留的1-4m护坡道、不小于1m的碎落台、取土坑等应符合标准规定,外观应平整、美观,避免在影响边坡稳定的范围内积水。
5 路基边坡坡面防护施工工艺与质量控制
5.1 护坡
5.1.1 干砌护坡
(1)适用条件
比较适用于路基边坡较缓的地带,坡度小于 1∶1.25为宜,一般用于因雨、雪水的平缓冲刷可能会造成周期性浸水的边坡和容易发生小型泥石流、小型溜坍等地带,被防护的边坡坡度,应满足路基边坡的稳定要求。
(2)施工工艺与质量控制
不宜用于水流流速较大(高于 3.0m/s)的边坡,铺设时单层厚度介于 0.15m至0.25m之间,双层铺设上层介于0.25m至0.25m之间,下层介于0.15m至0.25m之间,层底应设碎、砾石或砂砾混合物等组成的垫层,所用石料应是未风化的坚硬岩石。
5.1.2 浆砌护坡防护
(1)适用条件
路基边坡坡度小于1:1且采用干砌片石效果不佳情况下,建议选用浆砌片石护坡。对于湿度严重过大或病虫害较深的路基,应在实施排水处理步骤后再采用浆砌护坡防护。
(2)施工工艺与质量控制
浆砌片石护坡的厚度介于0.2m至0.5m之间,最小厚度一般在0.35m左右,在冻胀缺陷较深的地质边坡上应事先铺设0.10m至0.15m厚砂砾垫层,浆砌片石在每长10m至15m之间要预留宽约2cm的伸缩缝,用于填充沥青,如遇基底土质有变化之处最好设置沉降缝,中、下部设置泄水孔,整个浆砌片石护坡工程宜在路堤沉实或压实后才能进行施工,避免路基坍塌造成护坡毁损。
5.2 护面墙
5.2.1 适用条件
比较常用在易风化的岩石地段,护面墙除自重外,不易受到承受墙后的压力,因此适宜于坡度较陡的情况,主要类型有实体式、孔窗式、拱式护途虎肋式护面墙等。
5.2.2 施工工艺与质量控制
对于实体护面墙,其厚度要介于0.4m至0.6m之间,高度一般不超过15m。修筑护面墙前要对岩层进行简单清理,出现新鲜岩面后立即进行护面墙施工,沿墙身每隔10m设置一道2cm 的伸缩缝,并填充沥青麻筋,泄水孔后用碎石和砂形成反滤层,便于排水,护面墙顶部用原土夯填,避免水流冲刷。对于窗孔式护面墙,要将窗孔设计为高2.5m至3.5m、宽2m至3m、半径为1mzhi1.5m的半圆形。对于拱式护面墙的拱圈应采用M10水泥砂浆浆砌片石,拱圈厚度依据墙高而定。
5.3 喷护
5.3.1 适用条件
喷护适用于岩性较差、易风化的岩质边坡,当岩质边坡因上述风化等原因大量碎落,在局部处理后,可进行混凝土大面积喷浆(即喷护),喷护必须要在山体稳定的情况下进行,边坡须是稳定的,
5.3.2 施工工艺与质量控制
喷浆厚度要大于1.5cm,以3cm至5cm为宜,为避免坡面水冲刷,可沿喷浆坡面顶缘外挖凿小型截水沟。
5.4 抹面、捶面
抹面材料宜选用石灰炉渣灰浆等材料,表层可涂沥青保护层,抹面厚度介于3mm至7mm之间,由2至3层组成,捶面材料宜选用石灰炉渣三合土,捶面厚度介于10mm至15mm之间。
5.5 灌浆、勾缝、嵌补
适用于比较坚硬的岩石坡面。
6 结束语
综上所述,路基施工质量控制难度大,专业性较强,对施工人员提出了严格的要求。为了最大化确保路基施工工程质量目标和安全目标,相关施工人员要充分运用施工技术的基础上,注重施工工艺与施工质量的双重控制,确保公路路基建设能够实现按时、优质、高效完成。
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