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高速公路路基施工质量控制技术

2020-05-21

中国公路 2020年8期
关键词:路堤路段含水量

(安徽省砀山县交通建设工程质量监督站,安徽 宿州 235300)

一、引言

沥青路面在使用初期便出现裂缝、沉陷、坑槽等严重病害,与路基强度、刚度不足、稳定性较差等有着密切联系,因此高速公路路基施工应严格控制施工过程,把握好高速公路路基施工质量。本文结合实际路基施工案例,对当前路基施工中存在的问题进行阐述,简单介绍高速公路路基施工过程,并对路基施工质量进行检测。

二、工程概况

济祁高速公路主线设计路基宽度27m,按双向四车道高速公路标准建设,为对高速公路路基施工质量进行检测研究,选取试验路段K16+200~K18+820为试验路段,共计2.62km。该路段工程地质条件简单,沿线分布有粘土、砂土、碎石土等,所处地形简单,结合道路选线走向,路基填筑形式较多。

三、路基施工过程

填土路基施工包括路基基底处理、路基填筑、碾压夯实、检测与检修,其施工工艺流程图如图1所示。

图1. 填土路基施工工艺流程图

(一)路基基底处理

高速公路路基正式施工之前必须对路基范围内的地表进行清理,避免存在植被、种子、动植物尸体等杂物,保证填土路基不受影响。路基基底清理完毕后,应及时对地表及基底进行整平压实。

(二)路基填筑

本工程采用水平分层填筑方法进行路基铺筑,自下而上进行摊铺。在摊铺前,根据施工经验及路基设计得到满足规范要求的路基最佳摊铺厚度,摊铺过程中,严格控制每一层路基土的填筑厚度,待下一层填土达到要求后方可进行上一层路基的施工。为便于路基整平压实,在路基填筑过程中应超宽填筑30~50cm。

(三)路基压实

振动压实法是高速公路路基压实的常用方法,其工作原理主要是利用压实机械自重与激振器两者协同作业进行压实。在振动压实开始之前,需对路基土含水量进行检测,一般含水量应在最佳含水量±2%左右浮动。此次工程中,选用22t的振动压路机对路基进行压实,压实顺序按照初压、复压与终压三个步骤进行。初压采用静压的形式压实2遍,压实速度控制在1.5~1.8km/h之间,复压时先进行2遍振动压实,再进行1遍静压,压实速度控制在2.0~2.5km/h。终压压实遍数以路基表面平整为宜,但不得低于2遍。相邻两幅压实应重叠1/3,最后两次压实的沉降差不得大于2mm。

四、路基质量控制

(一)路基填筑材料的控制

砂性土作为路基建筑材料最优,粘性土次之,粉性土属于不良材料,容易引起路基病害,对于黄土、季节性冻土等不良土质,应对其进行承载能力检测,不满足要求的应及时换填承载能力满足要求的优质路基土。

(二)压实度控制

影响压实效果的因素,有内因和外因两个方面,内因指土质和湿度,外因指压实功能(包括机械性能、压实时间与速度、土层厚度等),以及外界自然和人为的其它因素等。

1.保证最佳含水量

路基填土在最佳含水量上下2%的范围内压实才能取得较好的压实效果。因此,在对路基土进行压实过程中,应及时对土体含水量进行测定。当含水量过大或较小时,采取相应措施进行处理。同时避免在高温天气或阴雨天气下作业,防止对路基土体含水量产生影响。

2.合理选择压实机械

一般高速公路路基土填筑厚度不超过30cm,对同一类型填土而言,重型机械压实所得到的土体最大干密度较轻型压实机械大,而最佳含水量又比轻型压实机械小,土体的最大干密度越大、最佳含水量越小,压实后所得到的压实度越大,路基稳定性与使用性能越好。

(三)强度控制

路基填土的压实度反映每一层填土的密实情况,弯沉值反映路基的整体强度,当压实度与弯沉值都满足施工规范要求时,路面的稳定性、强度与耐久性方可满足要求。

1.平整度控制

在路基填筑初期要从基底位置开始控制路基填筑的纵、横向坡度,可有效避免路基施工期间的积水下渗,影响路基强度。路基平整度控制主要是采用推土机和平地机进行控制,推土机可对路基表面大体整平,随后再采用平地机进行精平。

2.软土地基处理

试验路段的软土地基主要分布于河沟、水塘处,软土长期经过地下水浸泡而形成粘土和淤泥土,层厚20cm~50cm,在路基填筑前先对下部不良土进行清除,再回填碎石,回填碎石采用砂卵石置换与无纺土工布结合的方法进行施工,置换厚度可通过触探试验进行确定,一般不少于50cm。采用土工布可均匀传递上部荷载,有效减少路基不均匀沉降,增加路基整体稳定性。

五、质量检测

(一)压实度检测

压实度是路基施工质量的重要评价指标,本工程采用环刀法对施工完成后试验段路基进行检测,每隔500m进行一次检测,根据规范,该压实层压实度分区为96区,ta是随保证率而变的系数,在本检测中ta取95%。具体检测结果如表1所示。

表1. 压实度检测结果

由表1可知,试验路段共抽取5个点进行压实度检测,每个检测点压实度、平均值和代表值均满足规范要求,表明经过上述路基施工过程及路基质量控制可取得良好的施工效果。

(二)沉降观测

路基沉降是导致高速公路路面产生病害的重要原因,本工程中选取试验路段中心桩号位置K17+700处进行沉降观测,分别在观测桩号的路堤左侧、路堤中心位置及路堤右侧设置沉降板,检测路基同一横断面的沉降差异,具体检测结果如表2所示。

表2. 路基沉降观测结果

由表2所示,桩号K17+700断面路堤左侧、路堤中心线及路堤右侧的最终沉降量检测结果满足《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)中不大于300mm的要求。

六、结语

本文结合实际路基施工项目,对路基施工质量控制举措进行探讨,并且对采用施工控制措施的试验段路基进行压实度检测与弯沉检测,结果表明,路基具有良好的压实效果与弯沉值,施工质量良好,可保证高速公路具有良好的稳定性与路用性能。

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