赵 河

(张家口市城市快速路管理处)

1 工程概况

张家口市城市快速路西环线起点为K0+000,终点桩号为K14+890,全长14.89km;东环线起点K0+000,终点桩号为K8+600,全长8.6km;地处燕山沉陷带Ⅱ级构造单元内的西北部边缘带,属宣龙复向斜的中部偏南地段。属山岭重丘区,地面起伏大,横坡陡峻,全部为石方路基。公路设计等级为山岭重丘区城市快速路标准;路堑最大挖方为 44m,路堤最大填方为40.2m。

2 施工控制

2.1 岩石填料的适用范围

用于路基填筑的岩石强度和稳定性要要作如下控制,岩石强度不低于15MPa时,应按石方填方路基检验与控制;岩石强度低于15MPa时,应进行CBR试验,CBR大于15%时,可按石方填方路基检验与控制;岩石强度低于 15MPa且CBR小于15%时,CBR值符合路基相应填筑区填料的要求,可作为路基填料,但应按填土要求进行检验和控制。高填方路基基底为特殊填筑区,应采用具有较高强度和稳定性的填料填筑,软和极软岩石的变异性较大,强度和稳定性较差,不应用于此特殊部位。

2.2 基底处理

石方填方路基填料的压实密度较大,路基透水性好,水可以由路面、斜坡等进入基底,对基底的承载力要求较高。快速路东、西环线最高填方高度达 40.2m,这就对路基基底提出了更高要求,我们对高填方地段采取填料直接填筑在岩石基底上,保证基底强度受力均匀,如果是岩石和细粒土混合基底,就炸平石芽 80cm以上再进行整平和压实基底,确保了路基的稳定。

2.3 边坡码砌

高填方路基边坡长,要求施工放样必须精确,防止因坡度不顺产生变形,边坡码砌要比路基实际宽度超出 20～30cm,每码砌 5m高就要复测一下位置,及时发现偏位,及时调整,以避免路面顶部宽度不足。采用台阶式边坡码砌时,各层的码砌工作应在填石料压实前进行且 30cm以上的粗粒料比例不少于70%;填隙用的中粒料粒径应大于10cm且不小于80cm,其比例不应超过30%;采用硬质岩,码砌边坡坡脚必须嵌入原地面以下 30cm,石块尽量规则,大面朝下,大小咬合紧密,无明显空洞、松动现象,砌块间接触面应微微向内倾斜,不得采用层铺法及填隙铺砌工艺。

2.4 石料装运

由于石料摊铺阻力较大,更需要控制卸料间距,根据试验段确定的松铺厚度,安排专人指挥卸料,采用大型推土机推平,快速路填石路段松铺厚度控制在 45cm,松铺系数1.08,填石料在推土机摊铺初步完成后,对超粒径的石块要进行人工破碎,机械解小,或直接用于边坡码砌。对于大粒径的石块,要进行人工摆平,在摆放过程中,大面朝下,在同一位置,大粒径的石块不能重叠堆放。对细料明显偏少的段落,铺洒一些碎石料,有利于压路机进行碾压施工。

2.5 碾压

填石路堤的压实与填土路堤的压实机理不同,它主要靠填料之间相互嵌靠,紧密咬合,达到足够大的摩阻力和抵抗路基变形的刚度。填石路堤需用大吨位的振动压路机,振动轮的轴重和激振力越大,压实效果就越好。我们在施工中采用 60t以上的振动压路机进行碾压施工,先静压两遍,碾压速度为 2.86km/h,然后振动压实 4遍,碾压速度不大于2.86km/h,最后再静压一遍。碾压的顺序由两侧开始向中间碾压,每次要求错轮 1/3宽。为了更好的增强石料之间的紧密作用,快速路冲击夯补强压实工作是由张家口路桥集团有限公司二公司二公司实施的,机型为CYZ25型冲击压实机,工作速度控制在 10～15km/h,有效压实深度为 1m,压实影响深度为 5m,对填石路堤 94区、96区顶面进行冲击压实,石方路基每层冲击夯实 10遍(冲压机往返一圈冲压 4m宽为一遍)。对填方路堤在 4m以上的段落,要求每填1.5m强夯一次,现场通过试验检测,压实效果良好,路基压实度能提高 2～4个百分点。

2.6 压实度检测

填石路堤的压实度检测主要靠施工工序配合质量检测进行,现场技术员记录每层填石料的压实层厚、压实机具、碾压遍数,每碾压 5遍进行一次沉降测量,按随机取样的方法布设测点,用 60t压路机振压一遍,观测其高程,计算出沉降量,沉降量不大于3mm为合格。

2.7 路堤稳定性监测

对于高填方路段应做好沉降稳定观测,以便在填筑过程中发现问题及时解决,在西环线路基填筑高度约 40m的施工段落(K6+830～K6+980、K8+425～550)设置了沉降稳定观测板,由专人负责测量沉降观测,测试精度应符合三等水准要求,在施工期间,每填筑一层进行一次沉降观测,填筑间歇期间每 3d观测一次,水平位移观测频率与测定时间与沉降监测同步。沉降速度每天不大于15mm,水平位移速率每天不大于 3mm,当发现沉降或水平位移骤增或超过控制标准时,采取减缓填筑速率甚至暂停填筑的措施,待变位速率减少至控制标准以内,才可继续上一层的填筑,确保了路基施工质量的控制。

2.8 特殊路段施工

东环线快速路K5+425～K6+200段填方高达40.2m,该路基断面型属半填半挖路段,整个形状就象一个楔形体,头重脚轻,坡脚不做任何处理,结构极其不稳定。施工前期没有足够的重视,待路基填筑 10m高时,边坡产生轻微的变形,我们根据现场实际地质情况,采取在坡脚处增加反压护道,反压护道宽度 4m,坡度与主线一致,并在路面下 10m处增加 4m平台,增大地基受力面积,同时每填筑 3m强夯一次,经过二年的通车运行证明上述处理路基方案是正确的。

3 高填方填石路堤施工注意事项

(1)石料选用坚石、次坚石,减少压碎变形量,强度低的石料尽量用在路堤 94区内。

(2)路基填料尽量采用潜孔爆破方法开采,合理选择参数,控制石料粒径满足要求,减少二次解小。

(3)路基接茬部位是填石路堤的薄弱点,禁止形成推堆区,对于容易产生倾填的部位派专人重点盯防,一经发现立即返工。

(4)高填方填石路堤必须分层填筑,分层压实,分层松铺厚度不宜大于0.45m,最大粒径不超过30cm。

(5)路床填料采用硬质岩石加工而成的 0～12级配碎石,上路床的碎石直径不大于10cm。

(6)严格控制测量放样,准确进行边坡及平台位置的设置,只准超宽。

4 结 论

随着高填方填石路堤在高等级公路项目中的应用推广,如何保证路堤的稳定,对施工工艺要求需要在实践中不断的总结与改进,本工程引进了冲击夯在填石路堤上的施工工艺,取得了明显的压实效果。施工实践证明,在高填方填石路堤施工中只要对最大粒径及岩石的强度、松铺厚度、碾压遍数等进行严格控制,基底承载力满足要求,再采取冲击夯补强措施,路基的质量是有保证的。

[1] 交通部公路科学研究院 .公路冲击碾压应用技术指南[M].人民交通出版社,2006.

[2] 田文玉.道路建筑材料[M].人民交通出版社,2006.

[3] 公路路基施工技术规范(JTGF10-2006).人民交通出版社.

[4] 公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004).人民交通出版社.