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公路土方路基施工方法简介

2010-08-15冯雁明

山西建筑 2010年17期
关键词:路堑路堤土方

冯雁明

公路土方路基施工主要是填筑路堤和挖掘路堑,不稳定土的处理以及清理场地施工中的排水,边沟,边坡的修筑等工作。这里介绍的施工方法主要是根据施工规范和验收标准,结合在施工中的实际经验做大概的介绍。如果有不符合规范要求的地方,一律以规范为准。

1 场地清理

这项工作包括清理、清除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾,除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照规范的其他章节的要求不清除的。这项工作还包括保护所有指定留下的草木与物质不受损害和毁坏。

2 土方施工

2.1 路堑开挖

1)横挖法。从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖,这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计标高;路堑深度较大时可分成几个台阶开挖,各层要有独立的出土道和临时排水设施。分层横挖使得工作面纵向拉开,多层多向出土,可以容纳较多的施工机械,加快了施工速度。

2)纵挖法。沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖,纵挖法适用于较长的路堑。如果路堑的宽度及深度都不大,可以按横断面全宽纵向分层挖掘,称为分层纵挖法;如果路堑的宽度及深度都比较大,可沿纵向分层,每层先挖出一条通道,然后开挖两旁,称为通道纵挖法,通道可作为机械通行或出口路线,以加快施工速度,如果路堑很长,可在适当位置将路堑的一侧横向挖穿,把路堑分成几段,各段再采用上述纵向开挖,称为分段纵挖法。分段纵挖法适用于傍山长路堑。无论采取哪种开挖方法,在挖掘时都应利用挖掘机械把边坡做好,也就是在挖掘的过程中,边挖边做坡。否则,一旦挖掘深度过大机械将无法做坡,给施工造成困难。

2.2 路堤填筑

1)测量放线。a.恢复线路中心控制点(中线)。b.测设中心桩,按每20 m~25 m整桩号和曲线起止点等控制路基中心的各点测设中心桩,桩面用红漆写明里程桩号。木桩的习惯用法是:方桩用于控制中心准确位置而且还要架设仪器对中,可以在木桩顶面钉钉,钉顶的标高与路面设计标高齐平,顶面涂红漆以辨认,在中心线垂直方向1 m外钉一标志桩,并写上里程,桩背与地面成45°角,写有里程一面朝上,面向中心方木桩,字号露出地面。其他中心里程桩用扁形木桩,垂直钉入桩位处,上露一多半,写有里程编号的一面要面向线路的起始方向。c.根据近似计算结果,测设路基边坡线,测量出各桩左、中、右三点的高程,做好记录,计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。d.按路基设计顶标面宽度加余宽30 cm~50 cm(以保证边坡密度和压路机械的安全而增加的宽度),放边线点,即用白灰沿边线播撒形成两条白色的边线作为填土范围的明显标记。e.分层计算路基的设计宽度。以备在施工中根据施工进度随时放填土边线,满足施工需要。2)施工中车辆通行道路一般分为上、下两条行车道。上、下行车道分别填筑,即采用半幅施工时,尚未施工的行车道可作为运土车辆的通行道路;上、下行车道同时施工时,即全幅施工时,可在路侧布置车辆通行道路(便道)。半幅施工时应注意的问题是,两幅路基沉降时间不同,最终沉降量发生的时间不一致,有可能发生不均匀沉降,因此一般应采用全幅施工为宜。3)布土。合理的土方调配和运土路线是非常重要的。应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线。布土时应根据压路机能达到的压实厚度(规范规定或经监理工程师同意的厚度)计算卸车数量,例如每层填土压实厚度不大于20 cm时,一车土8 m3,可摊铺30 m2。自卸汽车从取土场把土运到铺筑现场,从一端开始,左右成排,前后成行等距离布土。只要把布土的位置和稀疏密度掌握好,就可以提高摊铺速度。4)按规定厚度进行摊铺,一般情况如果用推土机进行摊铺虚铺系数一般为1.2~1.3,如果用平地机进行摊铺虚铺系数一般为1.1~1.2。由于土质不同应根据实际情况确定虚铺系数。5)平地机整平。当一段路(50 m以上)由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进,如此往返三次,一般就可以达到平整度的要求。在平整时注意路基的纵坡和横坡,尤其是在雨季施工时,横坡应该适当加大以利路基排水,一般情况路基横坡要求2%,为利于排水可加大到3%~4%。6)路基碾压。其方法是:第一遍用振动压路机静压并进行稳压,然后再振动压实,影响压实效果的因素主要是含水量。根据现场施工经验,在压实前最好实测一下填料的实际含水量,经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量的±2%~±5%进行碾压效果最好。

2.3 构造物台背回填

1)填料:应选择渗水性较强的砂石料,从路基底一直填到结构顶。涵洞填到盖板顶;桥梁填到桥头搭板底;挡土墙内侧填到路基底基层底面。2)填筑范围:桥梁台背后上部距翼墙尾端顺路线方向至少为台高加4 m,下部距基础内缘至少为3 m;涵洞两侧不小于孔径的2倍;挡土墙内侧宽不小于50 cm~80 cm。3)填筑方法:路堤土填筑完成以后,检查结合部位的压实度是否合格,然后挖成台阶,台阶高度小于30 cm,长度大于50 cm。分层填筑,分层压实。压实机具采用小型压路机或打夯机。4)填土时应从构筑物两侧均衡填筑,避免对构筑物形成楔形压力。应等构筑物混凝土强度至少达到70%时进行填筑。填筑高度应至少高出构筑物50 cm,才可以从构造物上部通过车辆。

2.4 旧路面加宽土方填筑

1)旧路面单面加宽填筑:为使新旧路基紧密结合,加宽之前,旧路边坡需挖成阶梯形,然后分层填筑,每层均夯,使之密实。阶梯宽一般为1 m左右,阶梯高约0.5 m。2)旧路双面加宽填筑:当原有路基加宽系按中线两面加宽时,同样应将旧路基边坡均切成阶梯式,然后再分别分层填筑,进行加宽。在实际施工中经常遇到加宽的旧路原有路面比较窄,并且还要保证交通畅通,如果修筑台阶势必造成原有旧路变得更窄,不利交通畅通。其次,由于不能修筑台阶,因此在新旧路基结合部一定要加强压实,如果结合部压路机压实压不到边缘应该用小型夯实机具夯实。最后,在检测压实度时应该重点检测新旧路基结合部。

2.5 软土地基路基施工

2.5.1 软土路基常用加固方法

当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时,必须对软土地基进行加固。加固的方法很多,常用的方法有:1)塑料排水板;2)砂井;3)袋装砂井;4)排水砂垫层;5)土工织物铺垫;6)预压;7)挤实砂(碎石)桩;8)旋喷桩;9)生石灰桩;10)换土;11)反压护道。

2.5.2 施工现场常用处理软土路基及弹簧土方法

1)换填。换填是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3 m。采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的黏性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。2)抛石填筑。就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头,填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实,不能出现软弹现象,然后再填筑土方。3)盲沟。就是在要处理的路段上,根据要处理的路段长度,在横向或纵向挖盲沟,盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接,以便把路基中的水排出。4)排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6 m~1.0 m。5)石灰浅坑法。由于黏性土含水量影响,施工中经常出现弹簧土松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干,敲碎回填;石灰浅坑法可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用,小面积也可以使用)。具体做法是:挖40 cm~50 cm方形或圆形,深一般为1 m上下的坑,清除坑内的渗水(最好待挖好坑后,第二天清除渗水),放入深为坑深1/3生石灰,即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5 m~6 m,在严重弹簧路段为3 m~4 m。

3 施工机械

1)汽车选型。从技术管理、物资供应、设备保养和维修及技术工人的培训等管理方面的因素考虑,选用的车辆型号越少越好;最好选用标准化、系统化、成批定型生产的自卸汽车。自卸汽车的车厢容积(或载重量)应与工程使用的机械相配套。2)经济车辆数的确定方法。在路基、路面机械化施工中,工程运输车辆需要数量较多,费用较大。挖装机械与汽车的配备关系应该根据实际情况,综合考虑加以确定。上面的叙述分三个方面(即场地清理、土方施工、施工机械)对公路土方路基施工方法做了简单的介绍。有些是根据有关规范,有些是笔者在国内施工的一些不成熟的经验。主要的目的是为了使大家对公路土方路基施工方法有个大概的了解。总的原则是在施工中应该首先学习规范,规范就是施工中的依据。因此本文中有与规范不一致的地方一律以规范为准。由于本人能力、水平有限,存在的错误、不足之处还望批评指正。

[1] 薜兴权.公路路基施工技术[J].山西建筑,2009,35(15):283-284.

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