公路填石路基施工技术要点分析
2023-01-09白明
白明
(中建路桥集团高速公路养护有限公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
在山区公路施工中会产生大量的废弃石料,大部分石料经过简单加工处理后,其物理力学性能指标完全符合路基施工技术规范要求,所以可以将废弃石料作为路基填筑材料,形成填石路基。在填石路基施工中,要严格控制石料粒径和级配,合理确定填筑材料松铺厚度,采用规范的摊铺碾压工艺,保证路基压实度达到质量验收要求。
1 工程概况
某公路建设项目全长83.452km,采用二级公路设计标准,共划分为两个合同段。在本项目中,山区段公路路基采用填石路基,爆破利用石方量为356.8万m³,最高路基填筑高度为6.5m,最大边坡高度为11m,路床上部为天然砂砾,厚度为30cm。本项目采用科学的爆破采料方法获取填料,在填石路基施工中严格控制各道施工工艺,取得了良好的施工效果。下面以K50+250—K50+350路段、K68+500—K68+650路段、K67+240—K67+520路段为例,分析填石路基施工技术要点及在实际工程中的应用。
2 公路填石路基施工技术要点
2.1 施工前准备
2.1.1 施工材料
(1)K50+250—K50+350路段路基为全宽填方路基,平均填高3.5m,最大填高4.7m,基底为承载力良好的岩质基底。填料选用路堑石方爆破产生的废弃石料,石料经过液压破碎处理,对石料开展试验检测,强度不小于45MPa,为坚硬花岗岩,满足路基施工技术规范要求[1]。
(2)在石料开采中,本工程采用小型松动爆破法,减少爆破作业对路堑边坡稳定性带来的影响;岩质边坡的爆破采用浅孔台阶爆破法,准确计算爆破时产生的飞石距离,做好施工现场人员安全防护工作。
(3)在现场爆破后,检出不合格石料,对其二次人工破碎,掺配细料,要求达到以下技术指标:填料不均匀系数不得大于20;填料最大粒径小于40cm;路床厚度区间在50~80cm处的填料最大粒径小于20cm;路床厚度区间在30~50cm处的填料最大粒径小于10cm。
2.1.2 施工技术
项目部工程技术人员深入到施工现场勘查,对比分析施工图纸,审核图纸工程量、施工技术是否与工程实际情况相符[2];测量人员对施工区域水准点复测,做好测量放样工作;工地试验室对路基结构所用的填石、天然砂砾、C30片石混凝土进行试验,掌握材料力学性能指标。
(1)支挡结构石料选用经过人工加工处理的片石,要求石料不存在裂纹和风化现象,石料厚度控制在20~30cm,保证石料表面清洁。
(2)水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥,对水泥技术指标试验检测,检测结果显示水泥初凝时间、终凝时间、细度、安全性、胶砂强度等指标都能够达到技术规范要求。
2.1.3 施工机具
(1)在填石路基施工中,选用施工机械包括5辆20t自卸汽车,2台SH210挖掘机,1台TY220推土机,1台PY190平地机,2台LSS2012压路机,2辆洒水车。
(2)本工程采用的测量仪器包括1台NA2精密水准仪,1台TCR702全站仪,2把5m塔尺,2套3m花杆,1把2m钢尺。
2.2 填筑压实
2.2.1 装料卸料
爆破后筛选出符合技术规范要求的石料,在调配石料后安排自卸汽车装运[3];测量人员在施工现场放样,按照中线和边线位置划定白灰方格线,规格为5m×5m;石料运输到施工现场后,由专人负责指挥自卸汽车将石料卸到方格线内,按照先两侧后中央、先高后低的顺序卸料。
2.2.2 摊铺
(1)本路段采用分层填筑摊铺工艺,用推土机推平石料,配合人工找平,保证石料摊铺的平整度。
(2)在摊铺中,先摊铺中间部位,再摊铺两头,沿着纵向方位摊铺,要求路基中间部位高、两边略低,横坡为2%[4]。
(2)分层填筑厚度为50cm,摊铺时人工击碎超粒径石料,如果石料无法击碎,则要清出施工现场,石料最大粒径不得超过每层摊铺厚度的三分之二;超粒径石料清除后,在坑洼处填充砂石料。
2.2.3 碾压
(1)本工程采用分层碾压施工技术,采用21t自行式钢轮压路机,静压2次,弱振1次,强振4次;在第1遍和第2遍的静压中,压路机碾压速度为2.8km/h;在第3遍弱振中,振动强度为190kN,频率为28Hz,碾压速度为2.8km/h;在第4遍强振中,振动强度为330kN,频率为28Hz,碾压速度为2.8km/h;在第5、6、7遍强振中,振动强度为190kN,频率为28Hz,碾压速度为5.3km/h。
(2)在碾压过程中,采用纵向进退式碾压技术,横向接头重叠1/3轮迹宽,相邻碾压区域的纵向接头重叠不小于0.8m[5]。
2.2.4 压实质量检测
在填石路基碾压施工后,对施工路段的沉降差、顶面弯沉、孔隙率等质量指标进行试验检测,检测结果如下:本路段沉降差均值小于3mm,孔隙率为21.9%,路基顶面弯沉为123.5(0.01mm),且表面不存在明显轮迹。上述各项检测指标均符合施工技术规范的要求。
2.3 支挡结构施工技术
2.3.1 SNS主动防护网施工
K68+500—K68+650路段为岩质路堑边坡,采用主动防护网支挡结构施工技术,边坡平均高度为4.3m,最大高度为6.2m。
(1)施工之前按照设计坡率放坡,清理坡面,整修影响支挡结构施工的不利地形[6];放线测定锚杆孔位,开凿锚杆孔口凹坑,钻锚杆孔,根据设计要求的锚杆长度确定实际成孔深度,孔深要略长于锚杆长度5~10cm,孔径在φ42以上。
(2)钻孔后清孔,临时封堵孔口,用断面为0.4×0.4m的混凝土置换松散岩体;在孔内注浆,如果出现漏浆现象,则要及时封堵孔口;施工中采用间隔多次注浆工艺,保证注浆饱满。
(3)在孔内砂浆初凝后会产生收缩效应,此时要进行补浆,补浆后4周内不允许碰撞锚杆;养生后,安装支撑钢绳,挂设格栅网,铺设钢绳网,要求格栅网紧密贴合到坡面上,搭接位置重叠5cm以上[7]。
(4)铺设格栅网、钢绳网后,用镀锌铁丝进行绑扎,绑扎节点纵横向间隔控制在1.0m。
2.3.2 C30片石混凝土挡墙施工
K67+240—K67+520路段为路肩墙,平均高度为3.9m,采用C30片石混凝土挡墙施工技术。
(1)基坑开挖采用分段开挖法,基础埋深50cm;砌筑墙身混凝土之前清洗片石,在砌筑过程中,均匀分布片石,片石净距离不小于15cm,将片石嵌入到混凝土中,不允许成堆无序砌筑。
(2)片石结构侧面、边缘、顶面之间的净距离都不能小于15cm,在砌筑时,不能让片石接触到构造钢筋;采用分层浇筑工艺浇筑混凝土,浇筑厚度不小于30cm;浇筑后分层振捣,边振捣边嵌入片石[8]。
(3)根据混凝土结构体积确定片石埋放数量,不得超过混凝土结构体积的20%;片石混凝土要牢固连接路肩墙上部素水泥混凝土压顶部位,预先在片石混凝土墙内埋设连接片石,片石高度在30cm以上。
(4)片石混凝土墙上设置泄水孔,用于排除积水;在片石混凝土墙后面设置反滤层,各层之间放置隔板,分层填筑;泄水孔的底部呈倾斜状,内部向反滤层延伸;挡墙施工后要回填墙后部位,采用分层填筑工艺;在混凝土切缝部位凿至2cm,选用中砂拌和勾缝砂浆,塌落度为3cm,将勾缝砂浆涂抹填充到凿缝部位,填压密实,保证勾缝砂浆牢固黏结砌体。
3 结语
公路填石路基施工技术是一项充分利用废弃石料加快工程进度的施工技术,能够保证路基工程压实度、强度、沉降差达到技术规范要求。在填石路基施工中,要重点控制填料质量,合理安排填石摊铺、碾压施工方案,并做好支挡结构施工,保证填石路基边坡施工质量,为创建优质公路工程打下良好基础。