农村公路工程石灰土基层施工技术分析
2024-04-28苏凡桃
苏凡桃
(天水市秦安县交通运输局,甘肃天水 741600)
0 引言
在当前农村公路工程施工中,石灰土基层施工技术具有广泛的应用前景,其通过适量添加石灰,不仅可以最大化提高土壤强度和稳定性,改善路面质量,使其承载能力及水稳性等得到有效增强,还能在一定程度上降低公路工程施工成本,提高其整体施工质量和施工效益,满足农村地区的交通需求。因此,在农村公路中大范围地推广并应用该施工技术,对质量的提升具有重要的意义。
1 石灰土基层施工技术概述
从技术原理来看,石灰土基层施工技术主要是通过土壤与石灰土的充分结合,来改变土壤的物理和化学性质,从而使其整体强度及稳定性得到良好提升。因为石灰可以与土壤中的黏土颗粒发生化学反应,形成胶状物质,这样就能大大增加土壤的黏聚力,进而使其抗剪强度达到最佳标准。另外,石灰的碱性还能中和土壤中的酸性物质,降低其酸碱度,以免土壤中存有铁锈问题,进而给土壤的抗水稳定性造成不良影响。基于此,将石灰土基层施工技术有效应用在农村公路工程中具有很重要的意义,不仅可以解决农村公路工程中土壤基层存在的强度低、易塌陷等问题,还能在施工中根据土壤类型及公路工程施工要求,选择适宜的石灰种类和添加量,通过合理调配,就能大大提高农村公路的耐久性,延长其整体使用寿命。此外,由于石灰材料易于获取,且应用成本较低,具有一定的环保性,所以将该施工技术应用在农村公路工程中,还能很好地降低工程成本,减少对施工现场土壤和地下水环境的影响,从而更好地提高工程整体施工效益[1]。
2 石灰土基层施工技术操作要点分析
2.1 工程概况
某农村公路工程全长455.26m,为水泥混凝土路面,其面层厚度为5.5cm、宽度为4.5m;路面基层厚度为22cm、宽度为5.2m。为了确保该公路工程路面承载力及水稳性等得到良好提升,相关施工单位采用了石灰土基层施工技术,但由于该段石灰土基层和渠道边坡混凝土衬砌距离较近,所以为了确保最终的施工质量,就要在施工过程中加大质量控制和技术操作控制力度。
2.2 施工准备阶段的技术操作要点
首先,合理选择施工材料,基于石灰土基层技术要求,该农村公路工程施工中所采用的石灰土材料应以三级以上的消石灰以及生石灰为主,消石灰用量要大于55%,生石灰用量大于70%。另外,在石灰土基层施工中,按照相关规定,所采用的黏性土的塑性指数在10~20之间,同时混合料中的土块要低于混合料用土体积的5%。所有施工材料必须通过检验合格后才能投入施工现场。
其次,根据该农村公路工程的施工工期、质量要求以及现场情况,为了提高工程施工效率,应提前准备好相应的机械设备,如推土机、平地机、振动压路机、轮胎压路机、装载机以及强制式拌和机和圆盘耙等设备。同时,在设备进场前,要采用全站仪、水准仪、直尺、灌砂筒等对其进行全面的调试检验,确保可以正常运行。
最后,在工程施工开展之前,需全面清理下承层,使其表面保持一定的湿润度。同时,需检验下承层压实度、平整度、横坡度、中线偏差等指标参数,使其符合相应的施工标准要求。
2.3 路拌施工工艺操作要点
2.3.1 测量放样要点
在这一环节中,要做好相应的复测工作,确保加密导线点及水准点符合相应的设计标准要求。另外,为了便于现场测量放样,应在中桩加桩恢复后,及时绘制横断面图,并在此基础上放出左右边线,同时还要准确埋设标高指示桩。最后,在采用石灰土对下承层路基进行回填时,应对其压实度进行严格控制,一般需要达到98%以上,这样才能避免对下承层路基质量造成不良影响。
2.3.2 消石灰摊铺要点
根据该农村公路工程施工要求,每隔10m就需要约1.6t的消石灰量,在摊铺时,应先沿着中线将灰线撒铺上去,然后再通过人工设置的方式,对灰带的宽度、高度、长度以及下底宽度等进行合理设计,按照设计标准值分别为2m、22cm、10m和1.8m。另外,在对灰带进行摊铺之前,要先做好施工放样工作,然后再用平地机进行整平处理,能使灰带厚度均匀、表面平顺。
2.3.3 灰土拌和要点
在这一环节中,早期灰土拌和可利用旋耕犁来进行。同时,还要严格把控拌和深度,使其与下承层表面深度相吻合。另外,针对拌和料的含水量需予以严格检测,为避免超出定额标准,可以采取喷淋式洒水车及时进行喷水保湿。根据该农村公路工程的实际情况,混合料含水量要在标准值的基础上,通过延长洒水距离的方式适当增加一些。在这一环节中,洒水车开始洒水位置与另一端调头位置都要尽量超过拌和段2m以上。同时,为了确保灰土的拌和质量,还要遵循边洒水、边拌和的原则进行施工。尤其在闷料作业完成后,必须采用旋耕犁对灰土进行至少2遍拌和,这样才能使混合料的颜色均匀统一,且无离析、花面、灰条或成团等质量问题的存在。
2.3.4 整形及碾压要点
首先,灰土混合料在拌和完毕后,应采用小型推土机对其进行整形。在具体操作时,必须按照从内到外的顺序进行,同时还要对整形高程进行明确,这样依据各石灰点,才能开展刮平作业。并对刮平后的灰土厚度进行准确测量,使其尽量大于24.5cm。其次,为了保证碾压质量,必须在整形后的混合料含水量达到最佳值时进行碾压,同时还要采取18t振动钢轮压路机先进行1遍静压施工,然后再进行2遍振压施工,最终再通过1遍抛光达到最终施工效果。在这一过程中,压路机行驶速度应符合相应规定,保持在3~5km/h范围内,而碾压过程中,钢轮重叠长度要处在30~50cm之间,与两段接缝位置相比,钢轮宽度要尽量大于接缝2m以上。另外,为了避免施工面碾压出现质量问题,应确保其湿润度良好,若水分蒸发过快,就要及时采取人工方式来洒水保湿。但若是在施工过程中出现弹簧或松散问题,就要第一时间对施工面进行翻开晾晒,并重新拌和施工。最后,根据该农村公路工程施工要求,要采取灌砂方式对灰土压实度、平整度、宽度、厚度、中线高程等进行全面检测。按照相关规定,灰土压实度要达到98%以上;而平整度、宽度、厚度最大误差要控制在10m范围内,中线高程误差每100m要控制在15mm范围内。
2.3.5 养护要点
由于石灰土是一种水硬性材料,所以其湿度的大小能够直接影响石灰土强度的高低。基于此,在石灰土生成一定湿度后,其钙化硬结速度和成形速度等也会随之加快,但前提条件是要保证灰土表面湿度适中,否则水分过低会影响灰土成形效果,使其出现松散情况。反之,若水分过高,还会影响灰土层的完整性,使其出现局部变形损坏问题。基于此,为了避免这种情况的发生,就要做好灰土施工养护工作,尽可能采取洒水与覆土相结合的方式进行养护,同时还要控制好养护时间,确保其不低于1周,这样才能保证灰土强度达到相应的标准要求[2]。
2.4 厂拌法施工工艺操作要点
第一,要将石灰、粉煤灰和碎石作为主要施工材料,并按照6∶12∶82的配合比来拌和。在这一过程中,为了确保拌和料的强度和质量,应安排专人在现场监督,使其材料质量以及拌和速度、时间等各项指标都能达到相应的规范标准要求。
第二,在二灰碎石摊铺之前,应对下承层的各项指标进行全面检验,确保合格后,还要顺着纵向道路横断面,每隔10m打入一个便于标出二灰碎石层顶标高和松铺系数的小木桩,以此为依据对二灰碎石的摊铺厚度和平整度予以严格把控。
第三,在摊铺过程中,应尽量减少接缝问题的产生,做到一次压实和整平,若是摊铺完毕后发现局部位置存有不平整及蜂窝问题,应立即采取换填法来补救。
第四,在碾压施工开展之前,要对二灰碎石的最佳含水量进行检测,若是检测结果显示含水量较低,就要立即采取洒水保湿的方式来调整;反之,若是含水量过高,应对整个施工层面进行晾晒,待符合要求后再实施碾压施工。
第五,在碾压过程中,初压应采取10~12t的压路设备从两侧缓慢平稳地向路中间位置移动,尽量碾压2遍。同时,还要对路拱纵横坡位置的碾压平整度进行直尺和水准仪检测,若是与要求不符,则要及时返工处理,待合格后再选取12~15t压路设备开展最终压实作业。在压实过程中,若发现存有弹簧松散的问题存在,就要对摊铺的路面进行重新翻新,并采取换填的方式或二次搅拌的方式保证二灰碎石料的强度和质量。
第六,在对二灰碎石进行找补检测时,为了确保检测的精度和效率,应先对路两侧高程桩的虚厚高程进行计算,然后再利用水准仪设备进行测量。待合格后,还要针对整个路面实施多次找平施工,在具体操作时,必须对凸起部位进行铲除,对凹陷部位进行填补。另外,还要着重对搭接部位的施工质量进行检测,尽可能采取对接施工的方式,即在摊铺前一段时,预留出5~8m的长度,这样在后一段碾压时,就要直接采取全幅碾压的方式将预留段和后一段同时施工,能最大程度地减少接缝数量,确保其压实度满足相应的质量控制要求[3]。
3 石灰土基层施工质量控制要点分析
3.1 做好施工现场管理工作
为了最大化提高该农村公路工程的施工质量,施工单位就要对其整个施工现场加大管理力度。不仅要构建健全完善的施工管理体系,确保管理人员具备一定的专业素质和施工管理经验。还要按照工程设计要求,合理安排各道施工工序,并做好施工技术交底工作,确保施工人员对各环节的操作要点做到全面掌握,这样才能在施工中做到科学有序、规范合理,从而更好地保障公路工程的顺利开展。
3.2 严格把控材料质量
为了使整体施工质量达到最佳标准,就要对所用的材料质量加大控制力度。不仅要在材料进场前对其进行抽样检测,确保各项性能指标符合相关标准和规定。材料进场后还要对其进行正确储存与摆放,避免材料性能受到外界环境所影响,进而给后续公路工程的运行安全埋下安全隐患。另外,在材料拌和制作时,还要确保其配合比设计与实际施工需求相吻合,并按要求对其进行配制和调试,这样才能避免材料质量对整个公路工程的建设质量造成不良影响。
3.3 加强施工质量检测
在石灰土基层施工完毕后,相关单位就要按照相关规定对其整体施工质量开展全面有效的检测,从以下两个方面入手:
一是沉降观测,在这一环节,主要有地表沉降观测和地基分层沉降观测这两种不同的方法。地表沉降观测是通过在地表上设置监测点,并定期测量监测点的高度变化来评估地表的沉降情况。这种观测方法适用于石灰土等较浅的基层,主要关注地表的沉降情况,监测点通常是通过固定的监测标杆来确定,测量可以使用全站仪、水准仪等测量设备进行。地基分层沉降观测法是一种更为细致和全面的观测方法,用于评估整个基层的沉降情况。该方法通常涉及在地基中设置多个监测点,在地基中安装沉降仪器或测斜仪来确定,可以实时监测土层的沉降情况,以监测不同深度的土层的沉降情况。由此可见,地基分层沉降观测法相较于地表沉降观测法更为复杂和精细,需要更多的仪器和技术支持,它可以提供更详细的土地基层沉降信息,有助于评估土地基础的稳定性和设计合适的基础工程措施。
二是水平位移观测,在这一环节中,观测方式应以测斜管法和位移边桩观测法为主。其中,前者观测法一般针对石灰土基层土体位移情况,在操作时,应采用钻孔法将塑料测斜管埋设在路堤边坡趾部,当管底部进入粉砂层或亚黏土层约100cm时,要确保管顶距离高于地面50cm,并采取加盖保护措施。后者观测法则针对石灰土基层水平位移情况,在操作时,应将10cm×10cm混凝土预制桩埋设在路堤两侧趾部、坡脚处以及边沟外侧。埋入深度控制在1.5cm范围内,并高于地面10cm,同时还要对边桩周围回填密实,这样才能确保观测结果的准确性[4]。
4 结语
综上所述,石灰土基层施工技术在农村公路工程中具有广泛的应用前景,其可以进一步提高农村公路的承载能力和抗水稳性,延长公路工程的整体使用寿命等。因此,要想切实推动农村经济发展,满足其交通运输需求,就要在农村公路工程施工建设过程中,加大对石灰土基层施工技术的应用力度。不仅要对其各环节的工艺操作要点进行全面掌握,还要构建健全的施工管理体系,做好现场施工管理工作和质量检测工作,并严格控制材料质量,这样才能获得理想的施工效果,实现农村公路建设的可持续发展。