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公路工程施工中路基加固处理的关键技术分析

2023-12-01田均

运输经理世界 2023年21期
关键词:关键技术公路工程碾压

田均

(山东高速工程建设集团有限公司,山东济南 250000)

0 引言

公路是我国交通运输体系的重要组成,可以方便公众出行,在社会经济稳定发展中也发挥着不可替代的作用。公路工程建设中,路基是基础施工内容,关乎公路的稳定性及承载力。就目前公路工程的建设现状来看,传统的路基加固处理方式已经无法满足新时代公路建设需求,路基加固的弊端逐渐凸显。在此情况下,公路工程施工单位需要结合时代特征及路基加固需求,转变传统的路基加固理念,科学总结路基加固处理关键技术,并优化路基加固处理技术,强化路基的承载力及稳定性,延长公路使用寿命。

1 公路工程路基加固价值及影响因素

1.1 公路工程路基加固价值

通常,路基在受到长时间承载压力后,在运输、土壤等因素的作用下,可能出现路基裂缝或沉陷等病害[1]。结合公路工程施工实际及软土路基土质情况,合理选择路基加固处理方案,以路基加固处理关键技术对软土路基进行处理,能够充分改善路基土层结构,提高路基结构的承载力及稳定性,使路基符合公路建设要求。

此外,路基加固处理能够延长公路的使用寿命,保障公路车辆的行车安全性及舒适性,具有较好的经济及社会效益。

1.2 公路工程路基加固影响因素

在公路工程路基加固处理中,多种因素会对路基加固效果产生影响。

其一,施工结构因素。公路工程施工项目不同,路基的密度、强度及硬度也会存在差异[2]。若路基的密度和土壤强度小,凝聚时的受力特点会有所不同,施工受挤压时容易发生变形,最终影响路基加固效果。

其二,路基沉降因素。路基加固施工处理时,若处理不当,可能使道路结构性能发生改变,从而形成板底脱空,造成路基沉陷病害。路基沉降的情况下,公路路基承载力会有所下降,影响加固效果。

其三,冻土压力。如果路基加固处理前未科学客观地采集数据,可能导致路基可承受承载力与实际承载力不符,最终在超载影响下发生各种病害。因而,在路基加固时,要充分重视路基的冻土压力,避免发生脱空现象。

2 公路工程施工中路基加固处理的关键技术

2.1 路基施工技术

公路工程施工中,路基施工技术属于基础技术。

首先,混凝土技术。在公路工程路基加固处理作业中,混凝土施工技术十分关键[3]。施工人员要明确施工流程,借助多种施工技术处理软土路基。确定混凝土原料的配比,合理振捣混凝土后,做好桩基防水,明确混凝土浇筑时间及次数,要求施工人员严格按照混凝土操作标准执行。

其次,填料技术。路基的承载力与稳定性和填入的材料关系密切。施工之前,施工人员要深入分析软土路基的情况,依据路基加固处理要求,合理确定填料的粒径及强度。在选择填料时,尽量以土石、砂土材料为主,此类材料的稳定性较强,可保障路基加固处理质量。

最后,排水技术。在路基加固处理中,水会对路基稳定性产生直接影响,因而在路基加固处理过程中,要充分加强对排水问题的重视。

2.2 加固桩基技术

路基加固处理过程中,加固桩基技术比较重要,该加固技术,是路基加固处理最常用的手段[4]。通常,此种技术可概括为两种类型:

第一种,振冲碎石桩加固技术。该技术下的碎石桩属于复合路基,在将原路基土置换成碎石桩后,碎石体可发挥加筋作用。其加筋作用原理集中表现为桩周土体被动抗力,对桩体径向变形有明显的控制效果,能够向碎石桩集中周边土壤应力,在降低附加应力的情况下,实现对复合路基承载力的提升。公路工程路基加固处理时,此种加固技术操作简单方便,有较好的加固效果。

第二种,生石灰桩路基加固技术[5]。该技术下的石灰桩是由生石灰浆、火山灰及粉煤灰等材料混合制作而成,借助人工与机械联合方式,于路基中成孔,进行合理夯实,形成相对密实的桩体。此种材料的化学性质比较稳定,可吸收路基土层中的水分,提高路基的承载力。

2.3 机械碾压技术

在公路工程施工中,机械碾压技术是路基加固处理的关键技术。此种技术是通过借助碾压机械及压实机械,对路基进行反复碾压,将路基土层内的水分碾压出来,从而提高路基的强度。一般情况下,施工单位会选择专业的机械设备,对路基结构进行压实,诸如压路机、羊足碾等。本质上,机械碾压技术属于浅层处理技术,该技术比较适合应用于大面积素填土地基处理中,操作流程简单。应用机械碾压技术时,应重视如下问题。

其一,碾压能量。压路机的碾压能量对于道路路基的压实效果具有重要影响。较高的碾压能量可以更好地压实填土层,提高其密实度和稳定性。在压路机施工中,碾压能量的选择需要根据填筑材料的性质、施工要求以及压路机的类型和规格进行合理调整,以达到最佳压实效果。若碾压能量小,可能导致碾压的效果不符合施工标准。

其二,填土厚度。铺设填土时,结合所选择的填土料,确定压实能量。摊铺与拌和期间,施工人员要掌控摊铺层厚度。分层摊铺时,摊铺厚度最小200mm,最大不超过300mm。通过对机械碾压相关参数的控制,保障路基加固处理的质量。

2.4 强夯技术

在公路工程施工中的路基加固处理中,强夯技术能够取得较好效果[6]。强夯技术适用于有大量碎石土、回填土或粉煤灰的路基结构处理。在处理路基时,强夯技术以动力方式夯击土体,使土体结构因强制压密而发生改变,提高路基强度。该技术的原理是将重锤以自由落体的方式,从高空坠落,夯击到路基土层,加快路基的固结速度,提高路基的承载力。此种技术比较适合颗粒粒径超过0.05mm 的粗颗粒土,对于黏性土或饱和粉土效果并不显著。施工时,施工人员要对路基加固区域进行全面检查,并清洁路基的表面[7]。依据路基处理现场的条件及路基受力情况,科学计算出重锤高度值。起重机就位以后,将夯锤放置在夯点,起吊至相应高度后以自由下落方式夯击路基。

2.5 深层搅拌与注浆技术

公路工程施工中,深层搅拌与注浆技术均是路基加固处理的关键技术。其中,深层搅拌技术是将特定比例水泥砂、石灰砂加入碎石路基土中,由搅拌机械将土体材料与浆液、粉体等材料进行均匀的搅拌。在搅拌下,土中的水分会与颗粒表面矿物质发生反应,从而提高化合物的强度,增强路基的水稳性。在路基加固处理中,应用深层搅拌技术时要两次浇筑混凝土路面材料及结构,并且以专业水泥设备实施深层搅拌,方能够提高加固效果。

另外,注浆技术[8]。该技术是以胶结材料为主,将其配置成浆液后凝结硬化,可起到堵塞的效果,能够改善路基的强度、稳定性、承载力、防水性能和抗沉降性能,提高路基的整体质量,从而延长道路的使用寿命。在路基处理中应用注浆技术,旨在起到加固、防渗漏的作用。此外,还有灌浆管法、水泥注浆法等,均是常用的注浆技术。

3 公路工程施工中路基加固处理关键技术的应用措施

3.1 做好路基加固的准备工作

在公路工程施工中应用路基加固处理关键技术时,应根据路基加固现状,做好路基加固的准备工作。

首先,做好路基勘查准备[9]。路基加固处理前,施工单位应组织技术与施工人员对施工现场勘查,客观全面地收集施工现场的路基信息,了解路基施工区域的地质及水文环境。根据收集到的相关信息,编制科学的路基加固处理方案,优化路基加固处理关键技术内容,确保路基加固处理关键技术与施工现场条件相符。

其次,做好施工材料准备。路基加固处理过程中,涉及大量的施工材料,为提高路基加固处理水平,要充分加强对路基加固材料的重视。第一,重视材料采购。采购材料前,采购部门应与技术人员沟通,确定路基加固处理中所需要的材料,确定材料的规格及数量等。对市场中的材料展开调研,通过对各供应商进行比较分析,选择各方面均比较突出的供应商。第二,重视材料入场。材料进入场地时,由技术人员采用随机抽样的方式,对材料质量进行检测,将检测结果与国家相关标准比较,质量过关后方可进入场地。第三,重视材料存储。对路基加固材料存储时,要将其放置阴凉通风的区域[10]。

最后,做好技术交底准备。在路基加固处理关键技术应用前,技术人员需要与施工人员展开沟通,向其讲解关键技术的内容及流程,做好技术交底工作。

3.2 重视路基开挖与压实施工

公路工程施工中应用路基加固处理关键技术过程时,要重视路基开挖与压实施工。

一方面,路基开挖施工。路基开挖时,施工单位要结合路基情况,采用人工与机械联合的方式,对路基进行一次性的开挖,在全宽范围内,依据横断面开挖至设计标高。若开挖期间遭遇路堑,可采用分段开挖方式[11]。土方开挖时,以专业的钻孔机械设备为主,设钻头压力为10kN,单位分钟内至少25 转。对路基进行处理时,将2%的排水横坡设置在路基中,且要求路基施工区域内的压实度,在开挖后至少夯实到90%。混凝土层需设置4%的横坡,提高排水效率。对基底部位处理时,严格参照路基施工规范内容,对于存在差异的区域,可进行挖除,控制厚度不超过300mm,且换填的深度不超过1m。建设基底时,需要在其中设置隔断层,该层具有封闭性特征。依据设计要求,在路床下800mm 左右的区域内填筑,保障加固质量。

另一方面,路基压实施工。公路的稳定性及安全性,与路基密切相关。路基施工之前,要参照工程路基加固处理的需求,合理调整数值,适当降低参数幅度,一般调整幅度不超过5%。路基压实时,参照施工图纸科学铺设,下承层要紧密贴合加固层,实现对称填筑。

3.3 加强施工质量控制的管理

公路工程施工中,可通过加强施工质量控制管理的方式,合理应用路基加固处理关键技术。

首先,改善施工环境。施工人员要对施工条件及位置进行分析,依据路基施工的实际需求,合理地选择施工设备。对施工现场的材料、设备进行管理,将其置于不妨碍施工人员的区域,用土工布覆盖,避免施工材料混入杂质。在路基加固施工现场适当洒水,避免因施工中的灰尘造成空气污染[12]。

其次,重视技术管理。为保障路基加固的处理质量,施工单位可合理应用先进的施工技术,在做好技术交底工作的基础上,提高施工人员的操作能力,要求施工人员按照施工标准规范行为。同时,施工单位要重视现场检查,从技术角度定期对施工现场进行指导,确保施工质量。

最后,强调安全防护。在路基加固处理中,安全防护作业十分关键。施工单位可专门成立安全施工领导小组,设置安全岗位并配备相应人员。在路基加固处理作业开展时,每天都要对加固安全问题进行检查,做好相关配套管线的安全防控,提高锚杆挂网的防护效果。

4 结语

“互联网+”时代下,公路工程建设逐渐受到社会各界的高度重视。公路工程是城市化进程中的基础性设施,会对城市化进程产生影响。公路工程建设水平,会对公众的生产生活产生直接影响。通常,公路工程项目施工期间需要重视路基加固处理。文章在明确公路工程路基加固价值的基础上,分别从路基施工技术、加固桩基技术、机械碾压技术、强夯技术、深层搅拌与注浆技术等方面,分析公路工程施工中路基加固处理关键技术。同时,提出做好路基加固准备工作、重视路基开挖与压实、加强施工质量控制管理等措施。期望能为日后提高公路工程中路基加固水平提供建议。

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