高速公路盐渍土路基施工工艺原理及流程
2020-07-25王航
王航
(中铁二十二局集团第四工程有限公司,天津301700)
1 引言
盐渍土路基环境较为特殊,需得到优良技术水平的支持,否则易产生各类病害,甚至引发安全隐患。为确保工程完整性,避免受到其他病害的影响,需对盐渍土施工技术加以分析,灵活应用于实际施工中,从根本上避免病害的产生,确保盐渍土路基施工质量,为后续各环节施工创造优良条件。
2 工程概况
京新高速(G7) 天山北麓东段起讫桩号为K69+500~K137+412.068.068,该段总长度67.912km。新建路段为双向4车道设计形式,路基宽27m,设置2×3.75m 行车道,道路整体带宽4.5m(含3m 中央分隔带,两侧分别有0.75m 路缘带),硬路肩宽2×3.0m,土路肩宽2×0.75m。
3 盐渍土的基本概念及其处理思路
3.1 盐渍土的基本概念
盐碱化土均可被视为盐渍土,其具备高度膨胀、大范围溶陷等多重特性,因季节的不同,所对应的路基承载力存在差异【1】。干燥地区含水量偏小,盐渍土表现为结晶状态,若在雨水影响下,将转变为液体形态。干燥环境下,地基具备较高的承载力,受水体影响将削弱承重能力,随之出现地基稳定性不足的情况。正常情况下,盐渍土是稳定性较为良好的路基,但伴随外界环境的改变,将表现出膨胀与溶陷的情况,致使建筑结构完整性受到影响。
3.2 盐渍土处理思路
3.2.1 隔断处理
基于此方式可控制地下水的上升,缓解盐渍土变形现象,原本普遍存在的土路基次生盐渍化也能得到有效控制。
3.2.2 降水处理
选用粗颗粒土(材料具备优良透水性)加以填充,若为浅挖路段,施作盲沟是较为可行的方式,可快速排出积水,避免径流渗透现象,确保路基稳定性。
4 工艺原理
砾石土填充主要针对的是路基下方0.8m 的区域,随后再铺设土工布,此举可有效筛除盐渍中的结晶。该材料具备取材便捷、成本较低的基本特点。所设置的土工布还可实现对路面结构的有效保护,以免其受到毛细水的影响,提升了路面整体质量。实际施工中,需选择合适的材料,形成合理的组织计划,各环节有序推进,以免出现施工中断现象。
部分路段表现出明显的盐渍化现象,若路基填充高度达到1.5~2.1m,且所在施工区域为1.5~2.3m 的风积沙路基,此时较为可行的是在路床底部设置0.5m 的砂砾,以发挥出隔断的效果。需注意,所用砂砾粒径需得到有效控制,要求0.5cm 粒径砂砾需控制在总量的5%以内。考虑到排水便捷性要求,允许施作1.5%横坡。若路基高度偏小,此情况下隔断层应以换填法为宜,此举可使其位于初始地面下方,但不允许对路床造成影响【2】。若路段存在盐渍化现象但相对轻微,当路基填充高度达到1.5m 时,正常情况下可省去特殊处理措施;若该值未达到1.5m,此时应对路基反向施工,随后再进一步修建,于路床下方设置隔断,控制好高度,当现场土质表现为中强性盐渍土时,应当比开挖底面略高0.3m。
5 施工工艺流程
精确放线→路基开挖→碾压处理→压实度检验→铺设土工布→填料→整平并压实→二次检验压实度→分层填筑→整体结构修整(含路基与边坡2 部分)。
5.1 测量放样
借助全站仪确定中桩的合适位置,随后在水准仪的辅助下明确中桩与边桩各自标高情况,以此为基础数据进一步求得边桩位置,划定准确的地基范围,确保桩体稳定性。
5.2 路基开挖
从现场施工情况出发,适配挖掘机展开施工作业,综合考虑中桩和边桩2 部分结构,根据标高与换填高度明确合适的挖掘深度,此环节产生的土方需随即运输至指定地点,分析开口线位置,准确完成削坡作业,要求放样工作一次结束,不可发生中断。
5.3 填前碾压及铺设土工布
经开挖且达到设计标高后,需随即展开碾压作业,检验底部压实度,以填土高度h 为准加以分析,若h>1.5m,压实度需达到93%;若0.8m≤h≤1.5m,压实度需达到95%。填土采取的是并排铺设的方式,不可出现褶皱现象,若采取的是纵向铺设方式,则遵循的是由外向内有序推进的原则,横向搭接至少0.3m、纵向0.5m。完成铺筑施工作业后,全面检查施工状况,不可发生严重损坏,否则需随即采取补强处理措施。封闭现场,任何车辆不允许驶入该区域,随后在土工布范围内进行填充,此处为砾石材料,要求最大粒径在6cm 以内,整个铺设与覆盖作业应具有持续性,并控制在48h 内结束作业。
5.4 闷料
结合项目所在地的自然情况,由于其具有干旱少雨的气候特点,故采用取土场洒水闷料的方法,具体流程为:施作长10m、宽10m、深0.5m 的坑槽,向其中置入水并闷料,持续时间通常达到72~96h,以提升水与土的结合效果,经过72h 后检测其含水量,符合设计要求后方可展开路基填筑施工作业。控制好填料粒径,若无法达到工程要求,不允许投入施工作业。
5.5 路基填筑
严格控制各层填筑松铺厚度,具体应≤30cm。实际填筑作业时,中桩与边桩设置间距均控制为20m,以设计填筑厚度为准,在施工现场做好标记工作,将其作为实际施工的基本指导,填筑作业时加强检查。
5.6 整平
根据本工程施工环境,选择的是山推TY180 型推土机,在其支持下完成粗平处理,随后辅以徐工PY200 型平地机,以达到精平的效果(此项操作持续2~3 遍)。基于人工作业的方式将现场的杂草等物质清理干净,剔除大粒径填料。准确检测各区域含水量,为之采取补水措施,此处为洒水补给的方式,经此处理后,洒水处的含水量必须在设计值之上,但超过的幅度需在2%以内【3】。现场设置水准仪,在其支持下采取路基横向边桩挂线法检测松铺厚度,从而掌握平整度实际情况,出现超限现象时,需利用平地机处理,最终使其满足平整度要求。
5.7 压实
压实作业所用设备为英格索兰-175 型压路机,数量为2台,在其支持下展开联合作业,此类设备的基本特点有:(1)频率范围为18.3~30.4Hz;(2)正常情况下行驶速度为6.6~13.2km/h;(3) 具备爬行30%斜坡的能力;(4) 最高振幅1.16mm、最低振幅0.81mm。实际施工中,首台压路机保持2.6km/h 的速度匀速行进,由低处开始逐步向高处碾压,较为可行的是纵向开进的方式;要求横向重叠间距稳定在0.4~0.5m,并满足纵向重叠1/3 轮宽的要求,以免出现漏压现象。随后,第二台压路机保持与之相同的速度碾压,由左侧开始逐步向右侧推进。结束首次静压作业后,遵循由左向右的方式展开强振碾压处理。结束压实作业后,注重对压实度与含水量的检测,在特殊情况下可洒水或是晾晒。
随后,再检测中桩与边桩2 部分结构,考虑其高程、宽度与平整性,均要与设计要求相符。路基碾压施工现场如图1所示。
图1 路基碾压施工
5.8 路基修整
经检验且各项指标无误后,方可修整路基边坡,采取的是二次刷坡处理措施,部分路段可在推土机与平地机的辅助下完成。要求坡面预留土层达到50cm 厚,该部分需在第二次放样中有效清除,使得路基边坡与设计要求相符。
6 结语
盐渍土是较为特殊的地质环境,对施工技术提出较高要求。本文从工程实例出发,总结盐渍土路基施工的基本特点,明确具体工艺流程与步骤,交代各项注意事项,在最大程度上消除盐渍土产生的不良影响,确保路基的稳定性,为高速公路的后续施工作业创造良好条件。