公路路基加宽土工格栅加筋施工技术

2022-11-20杜国强

交通世界 2022年25期

杜国强

（张家口路桥建设集团有限公司，河北张家口 075000）

0 引言

在公路路基加宽施工中，因新旧路基材料和结构等诸多方面存在差异，很难使沉降达到协调，导致差异性沉降，为后续的路面施工和使用都造成很大影响。解决这一问题目前最常用的方法为土工格栅加筋，为使该技术的实际应用达到理想效果，需要在明确技术特点和优势的基础上，对其施工方法及要点进行分析。

1 土工格栅加筋主要优势

在当前的路基加宽过程中，普遍引入土工格栅加筋方法，主要是因为土工格栅一方面能良好衔接新旧路基，使新旧路基形成整体，另一方面，土工格栅具有较长的使用寿命，能使加宽后的路基长时间正常服役，减少或避免早期破坏。在道路加宽工程中通过土工格栅加筋施工能使土体与土工格栅间形成一定摩擦作用，还能在结合点与格栅肋条之间产生一定的抗阻作用，从而降低新旧路基结合处土体发生侧向变形，最终保证加宽后路基整体质量。此外，由于土工格栅存在若干网孔，所以能使网孔中存在的上下层填料形成相互作用，进一步锁定土体，提高土体自身抗弯刚度和抗剪强度[1]。

土工格栅加筋主要具有以下特点：强度大，但蠕变较小，可适应多种环境土壤，与高等级公路建设或扩建要求相符；通过提高作业面嵌锁与咬合作用起到增强地基承载力的作用，防止土体发生侧向位移，使地基始终保持稳固；相较于传统格栅，强度更大、承载力更强，且抗腐蚀性与防老化性良好，施工简单。

2 工程概况

某既有公路工程原设计宽度为24m，由于路段交通量日益增加，经常出现交通堵塞。为缓解堵塞，增强通行能力，设计将原公路加宽至32m。在路基加宽中，为保证新旧路基整体性和新路基强度，设计采用土工格栅加筋对路基进行处理。

3 土工格栅加筋施工方法

3.1 施工准备

（1）土工格栅加筋材料应在施工前进场，并进行严格的试验检测，经检验确认符合各项标准后即可在施工中使用。施工中应优先选择幅宽较大的土工格栅产品，以便减少搭接，在保证质量的同时加快施工效率[2]。

（2）土工格栅加筋铺设开始前应先对场地进行全面清理，将浮土、杂物和之前遗留的养生膜清除干净，注意不能存在坚硬的突出物，使下承层表面保持平整。之后还要用压路机为整个工作面进行稳压，对无法采用压路机碾压的死角，需进行人工夯实。

（3）在土工格栅加筋铺设区域进行准确的现场放样，同时由监理人员进行检验，通过后开始后续工序。为避免出现纵向歪斜，应按照格栅的幅宽先在铺设区域划出白线。

（4）土工格栅铺设施工对环境有一定要求，如气温不得低于5℃，风力不能超过4级，且没有雨雪。

3.2 土工格栅加筋铺设

（1）将进场检验合格的格栅材料运输到施工起始点，严格按照现场的参考线进行铺设，在起始位置使用插钉的方法做好标记，然后由人工缓慢向前铺设格栅，每铺设10m进行一次调直，直至完成一整卷格栅的铺设。采用相同的方法继续铺设下一卷格栅。在铺设格栅的过程中，必须将格栅拉直，使其始终保持平顺，并与下承层表面紧贴，不可重叠、扭曲和褶皱，同时还要注意防止由于过量拉伸导致变形甚至撕裂。在大面积铺设完成后，还需进行平直度调整[3]。

（2）在接铺过程中通常以铺设段长为卷长，将应铺设格栅的段落全部铺满后，对其铺设质量进行整体检查，经检查无误后，开始对下一段进行铺设。铺设过程中，相邻两块格栅之间要根据规范的要求做好搭接，具体的搭接方法为利用铁丝按照之字形进行绑扎固定。若需要铺设双层，则必须错开上下两层的接缝，且错开的长度应达到500mm以上[4]。

（3）格栅铺设坡度具体包括纵向坡度与横向坡度，与路面之间保持平行的搭接部位需使用铁丝按照之字形进行绑扎固定，具体的搭接宽度必须达到规范要求。当使用U形钉对土工格栅进行锚固时，U形钉的间隔距离按1m控制，且应呈正方形。锚钉由钢筋通过弯制而成，其宽度为10cm，实际锚固深度应达到20cm以上。

（4）将格栅铺设并固定好后，应先进行严格的自检，具体的检查项目、要求及频率为：下承层平整度每200m检查4处，要求不超过15mm；纵向搭接宽度按总量2%抽查，要求保持在30～60cm范围内；横向搭接宽度按总量2%抽查，要求保持在30～60cm范围内；接缝错开长度按总量2%抽查，要求达到50cm以上[5]。

（5）由于长时间暴露的格栅受阳光暴晒后其性能可能发生变化，因此应将格栅铺设完成并经过系统检验确认符合要求后尽快填料施工，尽量缩短格栅直接暴露的时间，通常将暴露时间控制在48h以内。此外，还要杜绝车辆进入或停放在铺设完成的格栅表面，填土前格栅结构十分脆弱，很容易被压坏。如果在施工中通过检查发现土工格栅发生损坏，如撕裂、折损或被刺破等，都应根据其损坏程度及时进行修补或直接更换新的格栅。

3.3 不同部位铺设方法

3.3.1 陡坡路堤与填挖交界处

该部位所用土工格栅加筋的横向与纵向抗拉强度都应达到40kN/m以上，在路床的顶底部分别铺设一层。为使土工格栅加筋铺设达到良好的锚固效果，当沿纵向进行铺设时，需将其锚固到挖方路基中至少5m，而沿横向进行铺设时，需将其锚固到台阶中至少2m[6]。

3.3.2 桥头台背

该部位所用土工格栅加筋的抗拉强度应能达到80kN/m以上，且屈服伸长率不能超过10%，具体的铺设位置为桥头路基处理段的路床底部。为避免由于台背填高较大导致桥头产生差异沉降从而引起桥头跳车，需在台背墙面通过设置角钢对格栅进行固定。

3.3.3 特殊地基

该部位所用土工格栅加筋的双向抗拉强度都应达到80kN/m以上，具体铺设位置一般为垫层的底部，铺设范围横向应能达到第一个台阶的底部和坡脚[7]。

3.3.4 涵洞通道基础与台背地基

该部位所用土工格栅加筋的双向抗拉强度都应达到80kN/m以上。拱涵地基和台背的格栅铺设位置一般为垫层的中间，即先采用碎石铺筑垫层，然后在这一垫层的表面铺设格栅，最后继续采用碎石以格栅为基础铺筑垫层；对于盖板涵和台背，也将垫层的底部作为格栅铺设位置，但其垫层类型与拱涵不同，主要采用灰土垫层。当在碎石垫层表面铺设格栅时，由于钢筋钉难以穿过碎石垫层，因此施工中必须保证钢筋钉质量，不能出现弯曲变形。此外，当施工中需要移动格栅时，应尽量使用人工移动，因为如果使用运输车移动，会在垫层表面产生车辙痕迹，影响垫层平整度，使格栅的铺设无法达到平整，必须采用人工进行处理，拖慢施工进度[8]。

3.3.5 反滤层与垫层铺设

将土工格栅加筋铺设结束后，还需在坡脚处铺设一层反滤土工布，其宽度为2.54m，按照1m的宽度进行铺设，对多余的部分进行折叠，以免施工中被刮破。将垫层铺筑完毕后，在其顶部放开折叠的部分，并使两者达到紧密结合，不能存在破损与空包。完成以上施工并检查无误后，用路基填料进行覆盖，并尽快开始路基施工，缩短直接暴露的时间。在摊铺碎石以前应先撒出碎石的变线和加宽线，同时将土模立出。在特殊地基处理过程中铺筑的碎石垫层，其层厚一般为30cm，而在涵洞通道地基上铺筑的碎石垫层，通常为两层，总层厚为40cm。垫层所用碎石应为连续级配，粒径在8～20mm范围内，铺筑前做好试验检测。开工前计算每车材料可以铺设的面积，然后严格按量进料。垫层铺设应从作业面上的入口开始卸料，并将其推平，后续车辆直接通过铺筑完成的垫层进入，但要注意防止压到土工格栅。将垫层铺筑完成后，需借助平地机对其进行精平。垫层的碾压方案为1遍静压加4遍振压，压实检测方法为沉降差法，当沉降差小于5mm时，视为压实度合格。

3.4 施工要点

（1）施工场地必须达到平整和密实，且没有凸出的硬物，以免损坏格栅。

（2）在处理完成并检查合格的场地表面进行土工格栅加筋铺设，格栅自身受力方向应和路堤轴线方向保持垂直，格栅的铺设应达到平整，没有褶皱，并且要尽可能张紧。铺设完成的格栅采用插钉或土石压住的方法固定，相邻两幅格栅之间的连接方法以绑扎搭接为宜，搭接宽度应达到10cm以上。若需要铺设双层格栅，则上下两层格栅要有足够宽的错缝。将格栅大面积铺设完成后，应进行整体调整，以达到平直。在格栅的表面盖上一层填土后，需在碾压开始前利用人工将格栅再次张紧，此时力度应均匀，确保土体中格栅处在紧绷状态。

（3）填料类型根据设计要求确定，根据以往实践经验，冻土、沼泽土、生活垃圾、白垩土与硅藻土不可作为填料使用。此外，由于砾类土与砂类土有良好的力学性能，而且不会受到含水量因素太大影响，所以建议优先选用。无论采用何种类型的填料，其粒径都不能超过15cm，同时注意对其级配进行严格控制，从而保证压实重量。

（4）铺设到位后要尽快开始填料，以完全覆盖格栅，防止格栅长时间裸露，格栅最长暴露时间为48h，如果超过48h未能填料覆盖，则有可能使格栅性能发生变化，此时应重新进行铺设。填料应先在两端进行，使格栅初步固定，然后再向中部不断推进。填料的碾压按照从两侧到中间的顺序进行。在填料碾压过程中需注意，压路机的碾压轮不能和格栅筋材发生直接接触，车辆不可在没有碾压完成的加筋体表面行驶和停放，否则会引起错位。当填料层总厚度较大时，需进行分层压实，具体的分层厚度按照20～30cm的范围控制，以便更好地保证压实度，使其与设计要求相符，同时也决定了整个加筋施工的成败，必须引起相关人员的高度重视。

（5）在实际的加筋施工中还应重视并做好防排水工作，防止坡脚遭到严重冲刷，并在土体的内部设置合理有效的滤水和排水措施。此外，还要在必要的情况下设置透水管。通过疏导的方式进行排水，避免发生堵塞，如果防排水不到位，将造成很大安全隐患。

（6）采用上述方法铺设好第一层格栅后，按照0.2m的厚度填筑中粗砂，其具体施工方法为：由运输车将中粗砂运到现场并卸载至路基的其中一侧，然后推土机进场不断向前推进，先在路基两侧2m以内填筑0.1m厚，然后将铺设好的第一层格栅材料翻折上来继续填筑剩下的厚度，注意不可按照从两侧到中间的顺序进行填筑与推进，也不可在没有填筑完毕的格栅表面直接通行各类车辆设备，确保格栅始终保持平整，没有褶皱与起鼓等现象，将第一层格栅表面的填料整平后，开始水平测量，确认填筑层厚是否均匀，经适当整平后采用振动压路机开始静压，静压遍数为2遍。第二层格栅的铺设方法和第一层完全相同，将第二层格栅铺设好后，按照0.3m的厚度填筑中粗砂，其填筑方法也和第一层完全一致，由压路机连续静压两遍之后，即实现对基底部位的加固处理。

（7）在边坡处每填筑完成两层土就需要在两侧同时进行格栅的铺设，以此类推，直到路肩表面土以下。将路基填筑完成后，应立即开始边坡整修，同时在坡脚处采用干砌片石的方法进行防护。此外，除了要在路基两侧分别加宽0.3m，还应预留一定沉落量，一般为1.5%。