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公路改扩建路基加宽施工技术研究

2019-10-19刘坤振周文真

刘坤振 周文真

摘 要:近年来,我国经济快速发展,交通量剧增,早期建设的公路由于设计标准低,服役年限久远,道路服务水平已严重不足,其在公路运输路网中的地位与其可承担交通运输能力不相匹配,已不适应区域社会经济发展的步伐,故越来越多的公路需要加宽扩建。

关键词:改扩建工程;路基加宽;病害成因

1 新旧路基拼接处病害成因

裂缝是公路改扩建后最易产生的病害,且其具有多样性的表现形式。在拼接位置,路基路面结构往往具有不同的结构形式,如新旧路基选用的填料也不相同,则会有不同的结构体呈现于拼接位置的两侧,在此相互作用下,将导致路面开裂。同时,因拼接位置具有较小施工作业面,极易产生碾压不到的现象,从而导致局部压实度与设计要求不符,影响路基拓宽之后的整体性能,导致裂缝、沉降等病害产生。

当行车道存有新旧路基拼接位置时,因浸水影响,拼接位置常产生形变情况,进而加大拓宽路基沉降量,引发大量纵向裂缝产生。除此之外,在公路施工特点的作用下,施工过程中交通受限,为保证道路通行质量,往往允许施工期间在旧路通行,进而加重了新旧路基拼接位置两侧路基荷载的差异性,相比道路改建后的中心线位置,单侧加宽方式下的拼接位置较多,纵向裂缝则会出现于道路中线周围,进而危害工程质量。

2 公路改扩建路基加宽施工准备

2.1 施工设置

按照地质勘测情况,与路基高度、大型结构物设置现状相结合,并遵循设计新老路基沉降差异控制标准,对地基处理范围与施工方式进行确定。根据设计规定需求,为避免施工过程中路基填土影响老路基,必须将灰土挤密桩设置于老路基边坡与路基外侧距离1米的位置,桩径为40厘米,布设形状为梅花状,1.5米为纵横间距。同时在原有边坡位置开挖台阶(80cmX100cm),碎石水泥桩(30厘米)设置于纵向位置,1米为其间距。垫层中间应进行单层钢塑土工格栅设置,以此对碎石垫层刚度进行有效提升,并达到桩土变形协调的作用。

2.2 材料选择

基于经济性的原则,可选取就地挖出的粘性土或粉土(塑性指数4以上)作为高速公路旧路加宽改建施工的土料,应确保此材料内没有有机杂质等。通过筛分土料,可将其颗粒控制在15毫米以下。选取新鲜块灰(III级以上)作为施工石灰材料,消解与过筛工作则需在施工应用前1到2天进行,要求颗粒控制在5毫米以下,不能出现生石灰没有熟化等情况,并确保其含水量符合最佳值。根据工程需求,可选取砂砾材料作为路基填筑材料。

2.3 机械配置

施工设备:柴油打桩机(0.6L\1.2L)、自制锤击式打桩机、卷扬机、提升式夯机、推土机、重型振动压路机等。

3 公路改扩建路基加宽施工流程

3.1 基底处理

根据施工规定,将地表植物、有机土等清理后进行压实作业。并检验其密实度,确保其与施工验收规范等相符。如进行软土路段施工,应按照路基性质、软土厚度等进行处理方式的确定。通常情况下,需进行透水层处理,并对原状土结构强度加以充分利用,避免对下卧软土层造成扰动情况,以此对硬壳层整体作用加以维护。

3.2 新舊路基处理

为确保新旧路基结合位置具有良好稳定性,及降低新旧路基沉降差,施工企业必须根据工程现状采取处理措施。首先,选取挖掘机将原路基边坡上的杂物,如灌木等挖除,并将原边坡表土进行适当清除,范围控制在40厘米。在台阶开挖施工中,应由下到上对原路基边坡金开挖施工,其机械选用T-140推土机,台阶尺寸为80cmX100cm/100cmX150cm,台阶向内倾斜角度为3%到4%之间,一般可同时进行台阶开挖和路基填筑作业。

台阶侧面如出现松散,无法直立情况,可进行小台阶开挖,其尺寸为30cmX40cm。在路基范围内清理原地表草皮、表土,植物余根挖除后,应将淤泥污水及时疏干,并利用石渣换填翻浆路段,随着整平路基(机械为推土机)。直接选取振动压路机对非软土路段进行压实作业,在地基处理后,应立即碾压软土路段。其中,如石渣厚度在40厘米左右时,软基路段可一次铺筑。石渣施工控制指标中粒径控制在20厘米以上,压碎值控制在2Mpa以下。如石渣厚度在70厘米左右,可进行2层铺筑,可遵循以下方式:粗平静压—振压—精平。

3.3 分层填筑与压实

公路路基加宽改建施工中,如需分层填筑,该工程要求除路床外每层松铺厚度必须在50厘米以下进行有效控制。并确保新旧路基结合位置含水量符合施工要求。如具有较大含水量,必须选取行之有效的方式进行处理,如晾晒等。完成松铺作业后,可通过人工的方式将超过允许范围的石块分拣处理,随后进行表面找平施工。

选取重型压路机对各层进行碾压施工。分为3个区间对压实度进行有效控制。在新旧路基结合位置选取冲击式压路机对每填筑2层进行压实施工,并利用强夯方式处理无法冲击碾压的位置,每填筑4层,全断面可利用冲击式压路机进行充分压实。选用重型振动压路机进行施工,其击振力可控制在25吨以上,根据路表面是否存在轮迹进行密实状态的判断。

由2侧向中心逐渐进行路基压实作业,以此达到路拱形式,在超高地段,其压实顺序则为由低向高,确保各个位置都能均匀碾压,一般前后2次轮迹必须具备50厘米以上的重叠部分。与此同时,为避免超填返工等问题,可预留适当的填筑高度,也可控制新填路基,加宽填方路堤2侧各30厘米,随后进行全面压实并做好削坡作业,以此确保其充分满足设计要求。

4 结束语

综上所述,随着我国国民经济的快速发展,公路工程在促进经济发展过程中发挥着关键性的作用,公路工程的质量在很大程度上决定着经济发展的速度。为促进公路工程质量的提高,必须重视路基施工质量,尤其是加宽路基损坏问题,必须加强质量管理,及时发现施工中存在的问题,制定合理的措施尽快解决,只有这样才能降低对行车舒适性的影响,才能提高路基稳定性,保证工程整体施工质量。

参考文献:

[1]孙继成.浅谈改扩建高速公路新旧路面拼接施工技术[J].公路交通科技(应用技术版),2015(03):103-104.

[2]张广敏.高速公路改扩建工程中路基拼接施工技术的应用[J].交通世界(工程技术),2015(08):128-129.

[3]周真元.高速公路路基扩建加宽工程施工技术[J].黑龙江交通科技,2012(01).