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公路软弱路基段吹填砂施工质量控制要点分析

2021-06-23钦金文

科学技术创新 2021年18期
关键词:坡脚排水沟围堰

钦金文

(湖南交水建实业发展有限公司,湖南 长沙410000)

益阳市南县某公路有较厚的淤泥软土路段,虽路段平坦,但有较多的水塘分布,且沟渠纵横,修筑路基的难度大。此外,该地区缺乏足量的土源,难以就地取材;且场地较小,无法实现大型机械施工作业。因该项目临近长江,河砂资源丰富,采用吹填砂技术适宜于此类路基填筑。

1 软弱路基段吹填砂施工主要工序

1.1 软弱路基吹填砂施工是指将配合比合理的砂水混合物置于吹填船上,并提前修筑临时围堰,利用接力泵或管道将混合物输送至围堰内,借助排水沟系统的排水沉淀作用排出多余流水,形成砂石的自然沉淀,最后通过预压填平路基。

1.2 淤泥软土区域比其他区域的填砂施工难度更大,要保障淤泥质路基的施工质量,应及时处理好淤泥层,具体施工过程如图1 所示。

图1 软弱路基段吹填砂施工一般施工工序

1.3 淤泥质土处理工序应当在临时围堰修建前进行,具体施工步骤为测量放样、清理淤泥、围堰、加强路基排水,最后完成吹砂和预压。

2 主要工序质量控制

2.1 测量质量控制

2.1.1 做好施工准备工作,增设牢靠的测量控制网,满足施工需要。复测的精度应严格按照相关规范标准,完成主要控制桩的导线复测。

2.1.2 水准点位置需牢固,保证其闭合差精度在要求范围内;施工前应进行定期复核,确保平面控制网精准度,能够为吹填砂作业提供可靠的指导。

2.1.3 施工准备阶段,应在每20 米路段距离处确定一个横断面,以此为依据确定坡脚、围堰及排水沟的具体位置。提前在排水沟内侧安装泥沙沉积标杆,围堰内侧设置高程控制标杆,用来确定施工时吹填砂的厚度,满足排水沟容量需求。

2.2 软弱路基清理质量控制

2.2.1 观察施工环境,可以发现该地水塘面积较广且由田埂封闭。因此,应先做好水塘的清理晾晒工作,再完成吹填砂施工,保证施工质量,具体施工标准如表1 所示。

表1 路基清理施工工序质量标准

2.2.2 为保证淤泥质土路基的砂层厚度均匀,应当观察路基坡脚处是否有淤泥拱起,并充分利用泥浆泵中的水,使用高压水枪冲洗拱起的淤泥,使淤泥随着吹填水流出。

2.3 围堰质量控制

2.3.1 由于该区域水塘面积较广,无法提供充足的土方,围堰难度大。可以在测放吹填边界后,将部分废弃土或清淤土进行晾晒,通过重复利用完成围堰工程。

2.3.2 围堰时尽量采用梯形断面,严格按照公式(1)计算填筑厚度及围堰高度。对临时围堰做好隔水防护处理,常使用土工布或塑料薄膜覆盖。按照合理速率完成项目填筑,观察路基沉降情况,避免围堰渗水或出现坍塌。

式中:HR是路基吹填砂范围临时围堰的高度;HS是围堰设计高程;Δ H 为吹填完工后,考虑地基沉降的预留高度。(以上单位均为m。)

2.3.3 实际施工时应当按照分层分期的方式进行吹填作业,相应的围堰填筑也应按照分期分层的方式完成。但应注意上层外坡脚须在下层内坡之上,且浸润线不得高于下层的外坡脚。

图2 路基吹填砂围堰布置示意图

2.4 路基排水质量控制

2.4.1 为避免破坏当地水文环境,引发水土流失问题,应当依据水的自然属性,按照其流动方向合理分布急流槽,使吹填砂能够均匀的分布于围堰内,提高对围堰的保护能力。由此可见,良好的排水系统可为高效完成吹填砂工作提供有力保障,具体的围堰施工方法应按照图3 和图4 进行。

图4 路基吹填砂临时排水设施及围堰布置示意(横断面图)

图3 路基吹填砂临时排水设施及围堰布置示意(平面图)

2.4.2 在路基坡角1.5 米的距离处开挖排水沟。排水沟的尺寸是由吹填砂作业时的排水量决定的,且须处理好沟底,保证排水畅通。排水沟的水在排入当地排水系统时,应先进行过滤沉淀,避免污染当地水源。

2.4.3 考虑到围堰布局的合理性,应预先留出纵向围堰,并用公式计算每层临时围堰的具体高度,使用塑料薄膜或袋装砂包进行加固,并在间距每30 至50 米的位置处修建一处临时急流槽或横向泄水沟。吹填施工时应分段进行,先在分段的位置开挖截水沟,并在围堰路堤的两侧修建临时跌水井和急流槽,保证其与坡脚的排水沟相连接,并在急流槽槽底做好特殊处理,如铺设塑料薄膜等。

2.5 吹砂质量控制

2.5.1 为提高吹填的准确性,应选择流动性好的细砂,在自然坡坡度较小的位置铺设管线。管线的走向应依据吹填区形状、排水口位置和坡向进行灵活调整分布。

2.5.2 吹填应分层进行,保证吹填的厚度在0.3~0.7 米范围内,且杜绝厚度超过1 米的情况。第一层吹填的局部堆高高差应在1 米范围内,每次吹填时应在出砂口放置标尺,通常以每30 米为一段,在该距离范围内设置三个用油漆标出控制高度的标尺,用以控制吹填分层厚度。

2.5.3 依据实际情况合理调整出砂口具体位置,并实现分层吹填,即一层吹填完,才能进行下一层。

2.5.4 分层吹填时,每一层吹填完工后都应停止一段时间。可以先进行相邻路段的吹填施工,保证刚完工的区域有足够的时间脱水固结,合理控制吹填速率,避免坍塌、沉降问题,提高吹填砂质量。

2.6 预压质量控制

2.6.1 每层吹填砂工作完成后,都应进行路面碾压,提高道路平整度和压实度。并注意在碾压的全过程中保持路面湿润,提高施工质量。

2.6.2 为加固坡面,应当在降雨天气对长期裸露的坡面进行临时保护,通常使用防渗漏防老化编织布进行覆盖,避免因堆载压力造成的水土流失。

2.6.3 使用防老化、防渗漏的编织布实现边坡砂的保护,分层堆载时应及时排水。

3 施工监测要点

3.1 软土易流动,结构稳定性差,修建路基时难以保证施工质量。必须加强施工监测,不断完善施工工艺,应用高效的信息化手段完成施工。施工监测是施工控制的重要手段,也是保障路基修筑质量,使其满足设计需要的关键。将监测得到沉降量作为计算的根据,可以预测路基填筑的进度情况。

3.2 确定观测基点位置:观测基点的位置应当在荷载范围以外,通常使用混凝土桩和无缝钢管进行布设。

3.3 安装沉降板:沉降板是由板身、测杆及保护管套组成的。沉降板须安装至原始路面之下,确保板底平整牢固,其测杆、套管的高度应随填筑增高不断接长,测杆顶端应比吹填标高高出约1 米,并保证桩身垂直。

3.4 路基填筑阶段,若出现路堤位移的速度过快或沉降量急剧增加的工况,应立刻停止加载。并在停止后加强日常监测,继续加载的时间应保证接连3 天内沉降位移的距离,都在控制范围内才可继续施工。

3.5 合理控制填土的速度,选择安全系数高的控制标准作为路基修筑的依据,切勿抢工期而忽视控制,影响施工质量。

3.6 工序交工阶段,应先对包边土和砂路基进行压实度的检测,在检测结果完全符合现有工程规范时才可进行后续施工。以提高施工工艺,控制施工质量。

4 结论

益阳市南县某公路在软土路基治理时,应重视对关键施工工序的质量控制,并按照规划要求组织施工,为后续工程建设创造有利条件。

4.1 路基吹填砂施工,常使用管道送砂技术,具有噪声小、无扬沙的优势,可以有效保护环境,且避免了噪声污染。此外,该施工方法不需要使用大型机械设备,对加强施工现场的管控,提高施工质量有重要意义。

4.2 加强施工控制应当重视施工过程中的关键工序,提高质量管控能力。主要施工环节有:水塘的清淤晾晒、围堰采取梯形断面、分层分期吹填、控制路基压实度、排水系统布局等,这些环节都对提高施工质量有重要意义。

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