公路工程高填方路基施工技术研究
2021-05-23张英泽
张英泽
(山东省滨州公路工程有限公司,山东 256600)
0 引言
对于我国公路工程的施工项目来说,高填方路基施工技术在工程质量及品质的提升过程中发挥了重要的促进作用。目前,由于部分单位在公路施工中对高填方路基施工技术不熟悉,导致工程质量出现一定的问题,对公路后期的投入使用埋下了非常多的安全隐患,因此,如何依据高填方路基施工技术的现状情况,进一步优化高填方路基施工的技术方法,提高技术施工质量,进而提升公路工程的整体施工品质,是需要不断探寻和思考的问题。
1 高填方路基及其特点
路基是路面的基础和重要组成部分,对公路的质量及使用寿命有着非常重要的作用和影响。高填方路基是一种相对复杂的路基类型,在公路的路基分类中,按照填土高度的不同,通常将填土高度大于18~20m的路基称为高填方路基,同时与正常的路基相比较,高填方路基施工过程中需要填筑的高度比较大,同时基土的沉降不均匀程度也要比正常的路基要大。
在公路工程施工的过程中,高填方路基的主要特点集中体现在:
第一,高填方路基的工程相对复杂,施工过程中需要注意的作业操作要点以及出现的实际问题较多,导致高填方路基的施工过程比较难以控制,同时也可能由于施工过程的反复作业而导致工程施工工期的延长。
第二,高填方路基的施工难度系数较大,在路基的整体稳定性以及抗压强度、沉降比例等性能方面赋予了较高的标准和要求,所以,高填方路基与其他路基施工相对比,在其施工过程中,对作业的细致程度要求较高。
第三,高填方路基对工程质量的要求更为严格,因为高填方路基的沉降速率容易受到多方面的条件和因素影响,同时,路基压实的过程也需要进行反复检验和确认,因此在施工过程中,高填方路基的沉降速率及质量的控制会比一般路基更为困难。这就要求高填方路基施工应在原有施工技术的基础之上,进一步实现技术改良和创新,从而全面提高施工的整体质量和高填方路基的稳定性。
2 高填方路基施工技术现状及存在的问题
近些年,随着我国公路工程项目的逐渐增多,高填方路基施工技术的发展也日趋成熟。路基施工作为公路建设的基础工程,尤其是高填方路基,在整个施工的过程中容易出现一些,如填筑工艺不够合理、施工路段比较复杂导致高填方路基施工技术难以有效控制以及在施工设计的过程中存在的资料数据与实际施工不匹配等问题,都让高填方路基施工技术在实际发展过程中受到了一定的限制,进而大大降低了公路施工的整体质量,高填方路基施工过程中主要存在以下技术问题。
2.1 对高填方路基的施工填料及作业操作缺乏高度重视
高填方路基以其填土高度较大而成为一种相对特殊的路基,其对施工填料的质量筛选以及路基的施工技术作业操作标准都存在较高的要求。
首先,对高填方路基的施工填料的选择不够重视。部分公路项目建设方一味地降低工程整体造价,在路基的施工填料方面选用劣质的原材料,使得路基的抗压、抗强度等性能不符合要求,最直观的表现就是,在公路后期投入使用后,出现了路面沉降、路基变形等现象,对车辆的正常通行及公路的使用寿命造成恶劣的影响。
其次,施工人员对高填方路基的相关作业操作不够严格和规范,不能按照施工设计和要求有效地进行高填方路基的逐层填筑,甚至随意对路基的铺筑厚度进行更改,部分施工人员仅仅凭借个人经验不断更改施工设计,而很多微小的设计改变都会引起路基出现纵裂缝、不均匀沉降变形等现象。所以,对于高填方路基的施工填料以及作业操作不规范等细节问题,亟须引起项目管理人员及高填方路基技术施工人员的重视。
2.2 对公路施工的地基处理缺乏有效措施
我国土地辽阔,各个地区的地理环境以及土质等情况都不尽相同,这就会导致在公路建设以及施工的过程中,会出现很多关于质量控制及突发应急事件的处理问题。尤其是针对高填方路基施工的过程中,当遇到相对比较恶劣、复杂的路段或地质情况时,加之对地基的处理缺乏行之有效的措施,不仅对高填方路基施工的质量造成影响。同时,地基如果处理得不好,也会严重影响施工路段的生态环境以及公路地基荷载的最大承受能力。众所周知,地基处理以及施工的过程极易受到施工现场的人为因素、环境因素以及自然因素的影响,发生沉降变形、抗压强度等性能不满足施工标准等情况,因此对于高填方路基施工中的地基处理措施,亟须进一步完善。同时,对于高填方路基施工技术的应用中,对突发事件的处理如果没有完善的应急预案,也会进一步导致工期延误,甚至停工[1]。
2.3 数据资料与实际施工不匹配
针对高填方路基施工的工作量较大、难度较高等施工特点,公路项目在施工的过程中,应提前依据施工现场的实际勘察和测量的数据资料,同时结合具体的施工要求及原理进行高填方路基施工方案的设计,这样才能有效保证高填方路基施工的质量及进度。
但是,由于一些公路项目的施工单位工作不够认真、仔细,或者技术水平参差不齐等原因,对公路地基,尤其是高填方路基的实际测量数据不够准确,对设计阶段的相关测算工作出现失误等,同时工作人员对施工现场的地理条件、区域条件等不能准确分析,这些工作中的实际因素,都让施工环节的作业操作与设计方案中的数据资料的结合不够深入,才会导致部分施工现场出现实际的施工情况与设计环节的数据资料无法匹配的现象,或者设计方案无法投入使用,这不仅增加了高填方路基施工过程的难度,同时也降低了工程施工的工作效率,延缓了工程施工的整体进度。
3 高填方路基施工技术及其质量优化措施
在对公路工程开展高填方路基施工技术的过程中,包含了施工前的准备阶段、路基基层处理、铺筑试验、路基上料、路基排水处理以及碾压铺设等多个施工环节,并且各个环节的工作都要进行严格把关,做好高填方路基施工技术的质量控制,才能更好地规避更多的施工技术问题,提升高填方路基施工的品质和质量。
3.1 施工前的准备阶段
施工前的准备阶段是高填方路基施工过程中的基础环节,也是比较重要的环节,如果施工前的准备阶段工作做得周密而充分,那么就可以有效保证高填方路基施工的工作效率和工作质量。
首先,需要对相关的机械设备进行调试。其中包括挖掘机、推土机、压路机等主要设施设备,同时施工人员要明确设备性能,对设备的数量进行清点,对设备的使用情况等进行检查,如果检查发现机械设备出现使用故障等问题,要及时进行维护管理,以保证施工过程的顺利进行。
其次,要充分做好高填方路基的基层处理工作。由于高填方路基施工的高度比较大,因此,基层处理的面积相对比较广阔,施工人员应及时清理施工区域的杂草、杂物、碎石、树根等,保证施工现场的整洁度,避免影响后续的施工操作。另外,对于现场需要开挖的台阶施工,其宽度应该控制在1m 以上,有利于后续施工的开展。
最后,要对公路工程高填方路基的施工路段继续铺筑试验。这一步骤非常重要,在施工现场通过检测人员的试验检测,可以提前了解铺筑路段的性能和标准,以便于工程施工过程中,进一步确定铺筑的层数、填料的数量以及碾压的次数等施工技术要点,更好地开展工程施工,提升高填方路基施工的质量,有效杜绝施工中出现的质量问题。
3.2 高填方路基的上料过程
高填方路基的上料环节是开展高填方路基施工过程的第一步,作为按照施工工艺标准开始作业操作的首要步骤,需要引起施工人员的高度重视,因为填方路基上料是施工的基础,同时只有良好地控制路基填料的作业厚度及均匀程度,才能有效保证后续施工的顺利进行。
一方面,在高填方路基施工现场,相关工作人员要依据施工作业标准,操作运输机器进行卸料作业,路基填料的厚度要控制在30cm 左右,同时要让路基的平整性和均匀程度符合施工的具体要求。对于路基填料来说,如果选用粗粒土或者其他形式材料,需要进行分层作业,以保证每一层的结构性能符合标准要求,并为后续的施工过程打下坚实的填料基础。
另一方面,在高填方路基的上料环节,还应该按照施工要求和标准做好排水设施的布置。排水设施的固结处理是非常重要的,对施工的质量以及未来公路投入使用过程中的质量有着关键性的影响和作用,应将排水固结设置为竖向排水的结构形式,同时,也可以依据施工现场的实际情况,适当减小地基空隙水排放的距离,从而保证路基结构性能的稳定,避免更多质量问题的出现[2]。
3.3 高填方路基施工过程中排水系统的有效建立
在高填方路基的施工过程中,水对于土层的影响比较严重,甚至会破坏路基的土层地质条件而导致高填方路基出现塌方、纵向裂缝,使得公路路基无法正常投入使用。所以,要在高填方路基施工的过程中,有效建立排水系统,进一步完善地下水的固结沉降工作,保证高填方路基施工技术的科学性,进一步改善高填方路基施工的质量。
第一,在高填方路基施工过程中建立排水系统,要严格按照国家对公路施工制定的各项标准,根据施工现场的具体情况,对路基排水固结系统进行选择,同时按照排水固结系统的操作流程,选择良好的作业方式,如在高填方路基施工中需要进行排水系统的修建,那么对于不同砂层的选择也是非常重要的,要对照施工标准对砂层材料进行选择,才能保证排水系统的有效建立,同时进一步提升高填方路基施工作业的质量及结构性能。
第二,要提高排水系统的可持续性使用,需要保证高填方路基周围边坡的排水更加通畅,使得公路的路面不会出现大面积的积水,保证车辆通行的顺畅。所以,在高填方路基进行逐级填料时,要在路基两侧设置横向排水坡,同时要在边坡位置设置排水沟,有利于公路积水的排放,从而改善积水对路面的损害,保证车辆通行的安全性和稳定性。
3.4 高填方路基填料的人工摊铺及平整
在高填方路基填料施工的过程中,需要按照公路项目施工的工艺要求进行逐层稳定摊铺,即通过推土机,对路基填料进行厚度达到50cm 左右的逐层铺设。但是,在实际的铺设过程中,推土机无法铺设的地方或位置,要通过人工辅助铺设的方式进行路基的摊平处理,同时,现场施工人员要对路基的边角、机器无法铺设的地方进行仔细勘察,进行填料补充,及时对一些边角地方进行处理,以保证摊铺效果的完整性。
在高填方路基填料铺设完成后,推土机可以对路基进行第一遍的压实作业,使得填料的密实度达到一定的要求,推土机在压实的过程中,要注意保持车速的均匀性,避免因为推土机车速过快或过慢,影响路基的密实程度,对后续的压路机作业操作造成影响。
3.5 高填方路基的碾压施工阶段
高填方路基的碾压施工环节作为整个施工过程中的重要环节,对施工的整体品质有着非常重要的影响。
首先,对于碾压施工的操作要点需要有非常准确的技术要求,如施工人员要保证遵循“先低后高、先轻后重”的顺序,有效保证相邻部位的碾压施工轮迹重叠20~30cm,另外,现场的检测人员应对每一层摊铺层的碾压密实度进行检查,如发现异常情况,要进行加压、换填等措施进行处理,进一步保证施工的质量满足相关设计要求。
其次,对于高填方路基的碾压施工技术的应用,现场的施工人员除了要进行路基压实度的检验,同时要继续填土的击实试验,通过试验分析获得符合要求的填土干密度参数,为高填方路基的压实度测定提供良好的数据参考依据,保证高填方路基的分层压实施工技术的科学性和有效性。
最后,还是要对高填方路基的压实度进行科学、严谨的检测,压实度作为公路施工过程中的重要施工标准参数,对高填方路基施工的质量以及公路的整体质量有着重要的影响,所以,在路基逐层填土的施工过程之后,有必要继续进行压实检测,观察每一层路基是否符合施工设计的标准要求。
4 结语
公路施工中的高填方路基施工技术的应用,其施工质量直接影响着高填方路基的实际使用以及公路工程的整体品质。本文通过对高填方路基及其特点进行论述,进一步分析了我国高填方路基技术的应用现状以及在施工过程中存在的具体问题,进而针对高填方路基的施工技术以及质量优化策略进行了深入探讨。在我国经济建设的不断发展过程中,在施工技术的不断改良和创新中,在公路工程的施工过程中,会出现更多的优化策略来进一步改善高填方路基施工过程中出现的各项问题,让更多的新技术在高填方路基的施工过程中得以应用,进而全面提高我国公路施工的整体质量,确保我国交通经济建设的繁荣发展。