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公路施工中填石路基施工技术研究

2021-12-02徐卫星

商品与质量 2021年44期
关键词:整平路堤填料

徐卫星

山西路桥第二工程有限公司 山西临汾 041000

随着公路建设的发展,山区高等级公路建设项目越来越普遍,深挖路基的施工产生了大量弃石,处理不当将会对周边环境生态造成重要破坏。填石路基利用大量的弃石铺设路面,修筑路堤,具有社会和经济双重效益。由于填石路基碎石形状各异、粒径分布不均,相较于传统的土石路基,粗料多、含石率高,路基碾压均匀性差、压实破碎率大、孔隙率高,因而在碾压施工过程中,碎石路基与土质、土石路基存在较大的差异,且工程性能参数测量结果离散性大,检测结果不准确。

1 填石路基施工技术应用特点

①工期较长,工程量较大。公路工程所涵盖的施工项目较多,且施工范围广泛,因此其与建筑工程项目相比,不仅施工时间较长,而且工程量巨大。此外,公路工程施工成本也是建筑工程项目的数倍。多数施工单位难以承担损失,导致施工压力增大。因此,对工程各项环节严格把控施工质量,是施工单位保证自身经济效益的基础。②作业重复度较高。重复度较高是公路工程项目填石路基施工的特点。例如在实际施工中,施工人员需不断重复回填、压实、整平等工作,此类具有重复性的作业能够提升公路工程施工质量及公路路基稳定性,因此其具有必要性。但在重复作业施工过程中,施工人员极易因疏忽造成施工出现漏洞,例如,公路路基结构均匀度与标准不符等。总之,施工单位应正视填石路基施工的重复性作业,并加强施工过程中的监管力度,以此对公路工程质量提供保障[1]。

2 公路施工中填石路基施工技术要点

2.1 填石路基原材料开采与运输

在正式实施填石路基施工技术前,需要先做好施工原材料的开采,在工程中,岩石填料多源自于当地附近山区爆破开采。在实际进行施工材料开采时,应先派遣专人做好实地勘察工作,并结合实际情况,做好针对性的爆破方案设计,在这一过程中,需要准确合理地设定爆破参数,从而确保通过爆破获得的施工材料能够满足本次施工要求,同时还要尽可能地降低爆破对周围生态自然环境带来的影响。如果通过爆破获得岩石粒径较大,与实际施工要求不符,可以选择二次爆破,或者采用相关的碎石设备,做好施工材料的处理,从而保证施工材料粒径尺寸与本次施工要求相符合,最后再进行施工材料运输作业的实施。在实际进行施工材料运输过程中,相关人员可以先装填一些粒径相对较大的施工材料,然后再装填粒径小一些的填料,能够促使其进行充分地混合,还能够有效保障施工材料运输的稳定性与安全性。在施工材料运输到施工现场后,还需要对施工材料的参数指标进行检测,保障填料的最小强度(CBR)与粒径满足施工标准。比如本次公路工程为高速公路一级公路,上路床路基施工填料最小强度应为8%,最大粒径为100mm;下路床路基施工填料最小强度应为5%,最大粒径为100mm;上路堤路基施工填料最小强度应为4%,最大粒径为150mm;下路堤路基施工填料最小强度应为3%,最大粒径为150mm;填方路基施工填料最小强度应为8%,最大粒径为100mm。只有施工填料满足上述标准,才能作为施工材料正式应用于后续施工过程中。

2.2 基底平整

路基填料摊铺采用“机械+人工”的组合形式,摊铺施工应遵守横向全断面摊铺和纵向分层摊铺的基本原则,具体施工工艺如下:填石路基摊铺应使用专用的摊铺机械,摊铺后使用平地机整平摊铺面,保证整平后的地面横向坡率介于3.5%~4.5%之间,且整平后的路基表面不允许出现石料突起或局部沉陷等问题。为避免边坡施工对路基边缘平整性和压实度的影响,在路基摊铺过程中,实际摊铺宽度应略大于设计宽度,超出宽度单侧不少于250mm,在摊铺前,应准确放出边桩、中桩的方位[2]。路基摊铺和压实过程中,应同步开展路肩压实,避免因路基压实扰动而引发边坡滑塌事故,同步压实过程中,应做好施工交界面的人工处治,及时填充局部空洞,填充后再次摊铺整平。整平施工工序,关键要做好卸料与整平的现场衔接工作,首车路基填筑料卸货后,使用推土机完成初平,初平过程中应合理确定松铺系数;首车卸载并完成初平后,第二车路基填料紧随整平路段末尾卸料,卸料后继续使用推土机整平;经推土机初平后,路基填料得到重新分布,大粒径填料位于路基底部,小粒径填料则嵌锁在大粒径填料的缝隙间,重分布后的路基填料表面平整度得到明显改善。机械整平的过程中,还应配合人工整平,人工整平主要针对大粒径填料的破碎、移除。经整平后的路基表面不允许出现明显的凸起或凹陷,经现场检测达标后,方可进行下一环节的施工作业。

2.3 边坡码砌

填石路基的稳定性不容忽视,为加强填石路基的稳定性,施工人员应重视填石路基边坡码砌质量。目前,施工单位所采用的边坡码砌施工顺序一般分为2种:先填后码和先码后填。在实际施工过程中施工人员应注意,如果所采用的施工方法是台阶码砌,须关注路基填筑高度与台阶码砌厚度之间的关系。在多数情况下,在设计文件没有规定时,如路基填方高度低于5m,边坡码砌厚度则一般低于1m。如路基填方高度高于5m,低于12m,边坡码砌厚度则一般应大于1.5m。此外,施工人员在进行边坡码砌时,首先应选取高强度且具有完整性的材料,其次保证材料之间的紧密性,避免因材料松动等情况,对路基稳定性产生影响。

2.4 填石路基布料与摊铺

在实际开展填石路基布料施工时,一般采用方格网施工方法,先在路基表面放置网格,然后再将施工填料倒入网格之中。在这一布料过程中,做好拉料量的控制。通常情况下,每车拉料可控制在12m³,然后沿着水平方向做好填料的合理布料填筑。在公路项目中,针对施工材料的填筑布料,采用了先低后高、先两侧后中央的顺序,从而使得整体布料填筑变得更加均匀,这为保障后续的填石路基摊铺以及碾压施工质量奠定了坚实的基础。在完成施工材料填筑布料后,便开始进行路基摊铺工作。在实际进行摊铺过程中,一般采用的是渐进式摊铺方式。一般情况下,在路基摊铺面铺设施工材料的厚度达到40cm左右时,施工人员会在推土机的帮助下,将填料做好铺平处理,并在初平表面,准备开展下一次的摊铺作业施工。上述摊铺过程一般与填料平整同步进行,从而既能够保证摊铺的质量,又能够有效提升摊铺的施工效率。在进行填料时,主要控制推移距离,一般距离在3m以上。路基在实际进行摊铺过程中,如果发现石料级配低,或者石料的粒径大,施工人员可以进场做好局部找平工作,同时后续补料作业持续更进。在此基础上,还可以借助高压水,将沙冲到路基的底部,从而将路基石料之间的缝隙全部填满,从而有效改善路基级配低下的问题,从根本上提升路基整体的稳定性。

2.5 填石路基压实

在实际施工中,如填石材料出现大颗粒石碴,会将对路基压实度产生影响。因此施工单位应采用具有强震动功能且功率较大的压路机压实路基。在该过程中,压路机应先开启振动模式缓慢前进碾压,再使用静压模式后退碾压,以此才能取得良好效果。此外,施工人员在路基压实过程中不仅需明确满足填石路基压实度(孔隙率)标准的铺厚度、压实机械型号及组合、压实遍数,还要注意压路机行走速度,避免突然刹车或突然加速与随意移动,以确保填石路基施工质量。

2.6 特殊路段处理

①选用相应的机械设备对交界范围内的地表土进行全面清除,将清除的土体统一运至临时弃土场内进行堆放。为避免产生扬尘污染,应依据环保要求采取相应的措施,如覆盖等。②对半挖断面的表面进行挖除,厚度控制在80cm左右,然后按照填方路段的施工标准进行回填、碾压,确保压实度达到90%以上。依据设计要求,在填挖交界处理设置台阶,并将表层的浮土、树根等杂物全部清除干净。可对台阶进行垂直开挖,要确保台阶的前后全部顺直,宽度以2.0m为宜,可向内侧倾斜4%的坡度。③可从最底层的台阶开始,逐层向上进行填筑,每一层填筑完毕后,应进行夯实处理。在填筑的过程中,应对填挖交界处的拼接予以注意,在碾压后,应确保密实,无明显的拼接痕迹。④在对半填挖的路段进行施工时,应在填筑断面处理完毕且检验合格后,才能对上部挖方段进行施工。设置土工格栅时,要确保格栅之间的连接牢固可靠,平直顺滑,具体的铺设要点如下:由两名施工人员将格栅抬起后,向前铺设,要将格栅拉直,与下承层紧贴,避免出现扭曲的现象,使格栅强度较高的方向与路基的中线保持垂直,相邻两幅之间通过铁丝进行捆扎,以U形卡进行固定。⑤在路基边坡1.0m范围内,回填厚度为10cm左右的土,随后将格栅回折,铺平后进行固定。必须确保铺设好的格栅平整,受力方向与路基相一致,连接强度足够,上下层接缝错开布置。随后按正常路堤的做法进行填筑即可。低填浅挖段低填路堤高度不超过1.96m,在施工前先清除路堤表层上的腐殖土和耕植土,再进行开挖,开挖到路床底面,回填路基填料,对填料进行压实;浅挖路基的路堑挖方深度不超过1.96m,开挖到路床底面,回填路基填料,对填料进行压实。凸起土堆本路段内有较多的路基冲沟,冲沟之间会出现凸起土堆,必须对凸起土堆进行处理[3]。

2.7 做好地基排水处理

填石路基具有较大的粒径,因此,路基的积水可以轻易地渗透进去,从而导致地基不稳定,造成公路破坏,所以本工程施工必须满足一定的排水要求。路基施工时,可以选用30cm尺寸的砂砾石或片石作为透水层,提高本工程防渗透性,确保能有效地起到引排雨水的作用,避免工程地基被渗透。为确保本工程的施工质量,首先要做好施工过程中的资料收集整理,以便及时发现问题,协助施工人员及时解决,以确保本工程填石路基的施工质量,也便于竣工验收工作的展开。施工时,应充分考虑各种因素,特别是气候、温度等因素,做好相应的防范措施,减少对周围环境的影响,此外,对于推土机、压实机等设备,应采用均匀、稳定、连续作业的施工方式,避免出现施工问题。

3 填石路基施工质量控制措施

3.1 加强对路基填筑施工质量控制

在实际进行路基填筑施工质量控制时,需要注重做好以下几点控制要点的落实,一是合理选择填石路基施工材料,保障材料规格、强度符合实际的施工要求,尤其是不同层面的路基,填筑材料规格也各不相同,因此需要加强对材料的处理,使其规格条件满足实际施工要求。二是加强对路基填筑摊铺施工质量的控制。针对每层石料的粒径、摊铺速度及次数,需要做好针对性的记录,同时立足整个施工过程,加强对路基各项指标检测,以保证路基的质量及稳定性。三是立足整个填筑施工过程,还应定期做好施工质量监督检查工作,尤其是需要检查相关的技术指标,比如路基压实密度、平整度、强度等,一旦发现问题,需要及时查找问题原因,并要求施工方进行返工整改,从而有效提升公路工程路基填筑施工质量水平。

3.2 填石材料选择

施工单位应谨慎选择填石材料,必要时可聘请专业的技术人员,使其筛选填石材料。在实际施工中,施工单位应避免具有膨胀性或盐化性的石材出现在施工现场中,以免其特性对公路工程质量产生影响。此外,施工单位应及时完善排水结构,该点不仅能够确保填石路基施工技术展现其自身优势,而且能提升填石路基的稳定性,为后期公路路面施工奠定良好基础。

4 结语

综上所述,填石作为路堤填筑材料在山区及丘陵地区具有先天性的优势,由于石料性能较好,不但降低了工程造价、减少水土流失,而且给当地带来较大的经济效益。但是填石路堤的质量控制由于缺少相关的专业技术标准,如果材料未经严格的筛选与试验而直接填筑,可能无法保证路基施工质量,从而减少道路使用寿命,因此,宜从以下几个方面加强控制:①加强料源的测试,严格控制超粒径颗粒,进行石料测试;②重视试验段的摊铺,选择合适的施工机具组合,探索合理的施工参数;③加强质量控制,通过不同厚度及粒径下试验,找出影响压实的重要参数,选取符合实际情况的填筑厚度;④填石路堤施工时,其原材料、施工工艺应经设计单位计算确认,满足相关文件要求才能进行填筑施工。

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