公路大粒径填石路基施工关键技术的应用研究
2020-01-13申学魁
申学魁
(贵州和润恒通建设有限公司,贵州 都匀 558000)
1 工程概况
某公路工程D标段起讫桩号为K6+300~K11+600,总长5.3 km,路幅总宽40 m,按双向六车道标准设计,设计时速60 km/h。该标段路基为填石路基,填料粒径相对较大,填筑石方均来源于外购。现围绕本工程实际情况,对其填石路基施工中的关键技术作如下分析。
2 施工关键技术
2.1 测量放样
以设计单位提出的资料为依据实施复测,对路基的横断面进行准确测量;然后对中桩与边桩进行放样处理,并在中桩与边桩上准确标示路基的松铺厚度,以便在后续挂线施工;同时,还要在实际工作中做好水准点的加密。
2.2 填料要求
通过实地考察与取样试验,将填料的来源确定为外购。对于来源和性质有所不同的填料,必须做好复查与取样试验工作。在路基施工开始前,应加强对基底土的各项试验,按照每公里两点的频率取点,如果土质有很大的变化,则要对取样点数予以增加。
需要注意的是,盐化岩石与膨胀性、崩解性和易溶性的岩石,都不可在路基中使用;在路基填筑中使用的石料,其强度应达到20 MPa以上;粒径不能超过层厚2/3,将不均系数控制在15~20范围内;各类填料的最小强度应达到8%以上;通常情况下,粒径应控制在500 mm以内,路床与其下方40 cm,填料的粒径应控制在100 mm以内。
2.3 填筑施工
当填料的粒径超过40 mm,同时这部分填料的实际含量在总量70%以上时,即为填石路堤,本工程填石路基的填料均来源于外购。
填石路基施工使用机械设备进行,辅以必要的人工配合,并予以分层填筑。填料采用自卸车进行运输,将填料运输到现场后,用推土机将其粗平,再用振动压路机将其碾压成型。填石路基的填筑施工需严格按照三个阶段、四个区段和八个流程原则进行。
在填筑开始28 d之前,先选取一段长度为100 m,在地质条件和断面型式上具有代表性的段落作为试验段实施压实试验,采用压实试验的方法,可以获得能良好适应工程实际情况的各项技术参数,如压路机的类型及其组合方式、路基碾压遍数与速度、路基填料松铺厚度、具体的整平方法。填筑施工中使用的所有材料,都要做好压实试验。在实际施工中使用的各类机具设备与材料,都要和试验段施工中使用的完全相同。
(1)在路基填筑施工开始前,应使用全站仪进行放线,包括左右边线与中线,同时还要使用水平仪对地面高程进行测量,以准确得出填筑开始前的路基实际标高。
(2)在填石路堤修筑过程中,需将石料水平分层填筑,厚度控制在40 cm以内,在试验填筑中,将松铺厚度确定为50 cm。在卸料的过程中,以运输车有效载重吨位为依据,结合松铺厚度,对一辆运输车所运输的填料数量可以填筑的面积进行计算,然后用石灰在基底表面画出网格,以此对卸料予以严格控制,实现度松铺厚度的有效控制。对于摊铺厚度与摊铺的边界,都采用挂线的方法控制。如果地面上的自然横、纵坡超过1∶5,需将原地面开挖成宽度在2 m以上的台阶,并在台阶的顶面制作4%向内侧倾斜的斜坡。
(3)卸料应按照网格进行。采用推土机将填料粗平以后,由人工使用石屑将其找平,之后再用平地机进行精平,最后用振动压路机进行分层碾压。施工中使用水平仪对标高进行准确测量,并根据测量结果对松铺厚度予以计算,确认能否达到要求的厚度,对厚度的偏差予以记录。
(4)对于岩性有差别的填料,必须分层或分段进行填筑。填料的强度应达到20 MPa以上,且粒径要控制在25 cm以内,填缝用20%石屑,确保石块之间的空隙被填充密实。采用人工对粒径小于25 cm的填料进行填筑时,可以直接填筑,之后予以分层碾压。在路床顶面下部50 cm,可以用没有筛分的碎石进行分层填筑与碾压,层厚不能超过30 cm。对于碎石层下部2 m,填料除了要满足相关技术规范,还应在空隙当中使用粗砂、石屑或石渣进行填充,同时要把石料上的尖角敲掉,使顶面保持平整。
(5)在填料碾压过程中,应先使用压路机进行1遍稳压,行驶速度按2.5~4.5 km/h控制;然后再振动碾压2遍。在碾压过程中,应不断用石屑进行填缝,到压实层的表面保持稳定、无下沉、没有轮迹、石块之间紧密接触为止。
(6)待初平初压完成后,每20 m设一个断面,然后在一个断面上选取7个点对初始标高进行测量;待终压完成后,还要对终压标高进行测量,用终压标高与初始标高相减,同时综合考虑实际情况,将综合平均以后的结果作为这一断面对应的沉降差。当这一沉降差不超过3 mm时,认为路基的压实度满足设计与相关技术规范的要求。并在必要的情况下,根据孔隙率指标实施复核检测,当孔隙率没有明显的减少时,说明压实度满足设计与现行技术规范的要求。在施工过程中,路基的压实度需要根据碾压遍数来控制,并借助沉降差指标对压实质量进行检测。
(7)对于采用中硬和硬质填料的路基段,需要在填筑的同时做好边坡码砌。采用粒径在30 cm以上、厚度在15 cm以上,且外形尺寸较为规则的填料,按照台阶式错缝形式进行码砌,同时还要用石屑对空隙进行嵌缝,避免产生松动与空洞。
(8)路基填筑时,需在现场安排专人对各层填料的实际送铺厚度和压路机种类、组成、行驶速度、压实顺序及遍数等进行认真检查和记录,并对试验结果予以汇总和分析,及时向现场监理人员提交试验结果。待施工完成后,组织专人检查和测量路基的高程、宽度、平整度、压实度、横坡,确认是否满足设计与规范的要求。
2.4 质量保证措施
(1)树立正确的质量意识,严格贯彻落实质量标准,做好对整个施工过程的严格控制与记录。
(2)做好对全体作业人员的教育培训,不断完善岗位责任制,由技术掌握熟练且经验丰富的技术人员负责技术比较复杂和难度相对较大的工序。
(3)以不同类型工艺的特点为依据,结合施工技术要求,使用可满足施工要求的设备,完善对机械设备的检查和管理制度,保证所有机械设备都处在良好使用状态。
(4)所有技术人员都要进入施工现场,对实际的作业质量予以巡视检查,以实现对施工整个过程的监督检查。
3 结束语
综上所述,填石路基在公路工程中的应用越来越多,截至目前,该公路工程的填石路基施工已经顺利完成,经检查,路基各项技术指标都能达到设计要求,说明工程填石路基施工所用各项技术合理可行,值得类似工程参考借鉴。