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市政高填方路基施工技术应用研究

2020-11-30陈弘毅

四川水泥 2020年12期
关键词:夯点填方路段

陈弘毅

(福建省华远建工集团有限公司, 福建 泉州 362000)

0 引言

在市政道路工程中,部分路段路基承载力不能满足路基施工技术要求,如淤泥质路基、分布不均匀路段等,需对对原状土进行置换处理,以满足市政道路压实度和平整度要求。经高填方处理后,需对路基进行夯实、整平处理,改善市政道路路基下承层稳定性和压实度,防止路基路面施工完成后出现不均匀沉降问题,保障市政道路通行安全。本文结合某市政道路工程,深入研究了高填方路基夯实技术方案、施工技术要点和质量控制措施,以期为同类工程施工提供有益的参考。

1 工程案例

某市政道路工程为丘陵地区路段,总长度为4.8km。原状路基水平向坡度较大,且沟壑较多,为满足通行要求,填方249.4104m3,填方厚度为3~10m,填方土为黏性土,含水率控制在19~23%范围内。为合理控制寿司政道路路基施工质量,本工程将市政道路分为4 段,以起始段200m 作为试验段,通过试验段施工技术应用合理确定施工技术参数,试验段施工验收后开始正式段施工。

2 高填方路段施工技术思路及方案确定

在高填方路基施工中,常见施工技术方案包括静压压实法、振动压实法、冲击压实发法和强夯法等,其中,振动压实法、静压压实法仅适用于浅层路基,而冲击压实法需行驶速度达到10km/h 以上时才能获得较高的冲击力。由于本工程试验段长度仅为200m,如采用冲击压实法时需要施工机械频繁掉头,导致施工效率低下,同时,采用冲击压实法对路缘进行施工时,容易引起路肩侧移,进而影响高填方路段水平向平整度和斜度。针对该问题,本工程施工单位经与业主、监理单位沟通,经专家组研究讨论,确定采用强夯法施工技术方案,路基按梅花状布设夯击点,夯击点间隔5m×5m,满夯能为500kN·m,点夯夯能为2000 kN·m。按分层填方夯实,在填方3m、5m 处分别强夯施工,分层强夯施工方案与路基施工技术方案一致,均按梅花形设置强夯点。强夯施工后,应加强夯击点贯入度,贯入度差应控制在50mm 以内。当贯入度差异较大时,应根据实际情况合理增加夯击次数,直至分层夯实贯入度一致。2 高填方施工技术要点

高填方路基施工中。强夯法施工工艺流程为:施工准备—土方填方—点夯施工—满夯施工—振动碾压。

2.1 施工准备

为满足高填方施工质量控制要求,施工单位应在填方前对施工现场进行勘测,及时掌握填方段地质、地形情况,结合岩土勘察单位提供勘察报告和工程设计,建立填方高程、水平控制线,清理填方路段内路基表面杂物、积水等。原状路面坡度较大断面开挖为宽度一致的台阶,并使用压路机对原状路基进行碾压处理。

2.3 土方填方

填方土质量直接影响路基稳定性,在路基填料选择时,应尽量避免选择含有植物种子、动物尸体、生活垃圾等杂物的土方,加强土方含水量检查,保持填方土性能一致性。本工程填土采用黏土填方,填方土料均经含水率检查,避免因含水率过高而影响路基夯实密实度。填土由自卸车辆运输至填方区域,由专人统一指挥卸车,按500mm 分层松铺,分层填方后经30t 推土机整平、碾压,每层填料初步整平后进行点夯施工。

同时,在填方路段施工中,不可避免遇自然降雨、土方含水率较大等情况,除加强土方进场检查外,本工程在填方前铺设厚度30cm 排水砂垫层,宽度较路缘宽度大1.0~1.5m,并与竖向排水结构相连,加快填方土孔隙水排放,实现填方段路基排水固结。

2.4 点夯施工

分层填方后,为保证分层填方密实度,应在填方整平后进行点夯施工。点夯施工前,由测量人员在填方土上测出点夯控制点。根据填方分层高度计算填方高度,并插钢钎标记路基宽度和高度,以便于路基点夯边线和高度控制。点夯施工时,夯锤应对准夯点进行夯击,夯锤提升至设定高度后自由落体,计算第一击夯程后夯击深度后调整提升高度,直至满足分层夯实密实度要求。经试验确定点夯参数后沿规划路线按点阵式前进,直至完成区段内所夯点。

图1:点夯顺序及夯击点分布图

2.4 满夯施工

当分层填方达到3m、5m、10m 高度时,按工程设计要求进行满夯施工,消除分层填土之间的累计效应,提高高填方路段路基密实度和平整度。满夯 应在分层点夯施工完成后进行,重点对点夯夯间土进行加固夯实处理。满夯施工时,应对土方含水率进行检测,待土方孔隙水消散后方可进行满夯施工。本工程中,满夯施工锤径与点夯施工点位重叠1/4(如图2 所示),详细记录夯点位置及夯击次数,避免出现漏夯问题。

图2 满夯施工点位示意图图

2.5 振动碾压

满夯施工完成后,为满足路基平整度要求,需施工单位加强路基整平处理。本工程中,施工单位分别在3m、5m、10m 标高处进行振动碾压处理,以2 台25t 压路机进行碾压施工,压路机后轮重叠1/2,碾压遍数不少于3 遍。经振动碾压后测量路基标高,详细记录测量数据,作为路基施工验收资料。

3 强夯法施工注意事项

在高填方路段施工中,为满足路基施工质量控制要求,施工单位应加强施工技术要点管理与质量控制。

3.1 测量放样

在高填方路段施工中,测量放样是保障强夯点准确的基础,但由于填方覆盖,导致原强夯点无法辨识,需要分层填方后重新测量夯点,以保证强夯点分布均匀,间距控制合理。本工程中,夯点间距为5m,以石灰在路基上标记出夯点范围和中心点,夯点略大于锤径。

3.2 夯锤高程控制

夯锤高程测量和控制是保持夯能一致的重要措施。如夯锤提升高度控制不一致,可能案造成各夯点夯实度不一,容易造成路基不均匀沉降问题。本工程中,经第1 夯点试验完成后,由测量人员加强夯锤高程测量(如图3 所示),详细记录各夯点夯锤提升高度,确保各夯点夯实度保持一致。

图3 夯锤提升高程控制

3.3 边坡稳定性监测

由于本工程高填方路段处于丘陵地区,断面坡度较大,填方路段与原路基高差达10m,存在一定的边坡滑坡失稳风险,要求施工单位加强边坡稳定性监测与分析,制定有效的边坡监测和风险控制措施。本工程中,分别在路肩、坡脚位置设置埋设位移监测桩,监测桩间距为50m,根据填方施工情况定期观测边坡位移情况,遇恶劣天气加强边坡监测频次。

4 高填方路基施工质量控制措施

在高填方路段施工中,施工单位应加强各环节施工质量控制,严格夯实作业过程管理和强夯施工质量检验。

4.1 强夯作业过程管理与控制

强夯施工过程中,为避免出现漏夯问题,施工单位应加强过程管理与控制,加强夯点位置、夯击次数、夯锤高程数据记录和监督。夯实施工前,应对夯点进行整平处理,避免因夯点不平整影响夯锤落地垂直度,造成夯能过度集中问题。当夯点夯锤深度过大而提升困难时,可对夯点土层开挖后提升夯锤,提升夯锤后应在确保施工安全的前提下对夯点进行整平处理。

4.2 施工质量控制

路基分层夯实完成后,应加强路基夯实度检查,夯锤落距误差应控制在300mm 以内,夯点间距误差控制在500mm 范围内。超出夯点范围应控制在夯击深度1/2~2/3 范围内,各夯点夯击次数不少于10 次,最后两击平均夯沉量应小于100mm。经检测,本工程压实度均值为96.98%(如表1 所示),满足《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)要求。

表1:压实度检测结果 单位:%

5 结语

本工程中,强夯施工完成后,经专业检测,本工程路基夯实测量定位偏差控制在50mm 以内。夯锤定位偏差控制在150mm 以内,满夯后场地平整度偏差小于100mm。经静压荷载检测,夯点沉降量均小于100mm,符合工程设计要求(200mm 以内),表明强夯法在高填方路段加固处理中有效,路基密实度显著提高,符合工程设计要求。在高填方路段施工中。强夯法具有成本低、施工效率高、夯击深度大等特点,尤其适用于高填方路段施工。在施工过程中,施工单位应加强夯击次数、夯击高度和夯击点控制,严禁漏夯,以满足市政道路路基密实度、平整度要求,并加强路基边坡稳定性监测与控制,防止边皮失稳影响施工安全。

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