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公路建设中砂性土路基填筑施工技术研究

2021-04-12尚伟刚

智能城市 2021年10期
关键词:砂性压路机碾压

尚伟刚

(中交第四航务工程局第一工程有限公司,广东广州 510000)

砂性土应用于路基建设的时间较早,关于砂性土路基填筑施工技术的研究较多,并取得较好的成果。实际施工中,砂性土颗粒之间的黏聚力较小,碾压较为困难,易造成压实度不足的问题,常配合黏土一起使用,可改善土质,保证路基压实效果。

1 工程概况

本文工程为莫桑比克马普托大桥南接线S1和S2,S1路段号IK5+706~IK19+000、IK62+000~IK114+998.242,S2路段号为IK0+000~IIK9+325.914。

IK5+706~IK8+026.343段路基全宽20 m;横断面布置为0.5 m土路肩+1.5 m硬路肩+3.5 m×2 m行车道+0.5 m路缘带+1 m中央分隔带+0.5 m路缘带+3.5 m×2 m行车道+1.5 m硬路肩+0.5 m土路肩。

S1线IK8+026.343~IK114+998.242和S2线路基宽11.5 m,横断面布置0.5 m土路肩+1.5 m硬路肩+3.75 m×2 m行车道+1.5 m硬路肩+0.5 m土路肩。

IK62+000~IK65+600马普托河漫滩段及起点段为IK6+025~IK10+300,软土发育。该段地貌属平原地貌,冲积沉积物主要为黏土、淤泥、淤泥质砂等,地形平坦开阔,地势总体较平缓,沿路线地面标高3 m左右,地表土主要为淤泥、粉砂、细砂混杂组成。软土深度最小为2~6 m,最大深度达28~40 m。

2 砂性土概念

砂性土指具有一定黏性砂土粒含量较多的土壤。砂性土颗粒的粒径处于0.005~0.075 mm之间,砂性土颗粒质量占砂性土总质量的72%。砂性土经过碾压,整体性不佳,由于砂粒和粉粒之间的空隙没有任何填充物;砂性土的干密度对水较为敏感,含水量过高或过低均易导致砂性土的密实度难以达到既定的要求。砂性土经过压实后,均可有效改善水稳定性、轻度,砂性土内的毛孔发达,土体易吸收水分、蒸发水分。

(1)一类砂性土。

砂性土级配较低,塑性较差,粒径小于0.074 mm的颗粒占比不超过5%。

(2)二类砂性土。

砂性土级配稍高,塑性较强,粒径小于0.074 mm的颗粒占比5%~15%。

(二)猪口蹄疫 对抽选采集的200份生猪血清采用猪口蹄疫病毒VP1结构蛋白抗体酶联免疫吸附试验诊断试剂盒,被检样品OD值≥0.23X阳性对照平均OD值判为阳性(即有猪口蹄疫VP1结构蛋白抗体存在),试验结果见表2。

(3)三类砂性土。

砂性土级配更高,塑性最强,粒径小于0.074 mm的颗粒占比15%~50%。

3 砂性土路基填筑施工要点

(1)软土路基填筑施工前,需要做好两方面工作,应了解路基概况,并对填筑材料性能参数进行测试,以此为基础,确定合理的施工参数。

(2)根据实际施工情况,选择填筑、碾压方法,针对岩性较大的施工材料,应采取分段分层填筑施工工艺。

(3)严格控制砂性土的松铺厚度,松铺厚度影响公路最终的稳定性,可通过试验段施工进行确定,一级公路的松浦厚度不可超过30 cm。

(4)公路路基完成填筑压实后,其宽度不能小于设计宽度。

4 施工方法

项目K75至项目终点,50 km长线路现有道路均为砂性土填筑,填砂路基用水量大。计划安排推土机、压路机、平地机、自卸车,人工配合洒水车洒水,分层施工。

4.1 施工步骤

(1)确定路基中线,在路基中线上,设置桩位,相邻桩位之间的距离为20 m。分层虚铺砂,除了第一层砂的虚铺厚度较大,其他层砂的虚铺厚度应控制在30 cm。砂完成虚铺后,因表面失水,可能会出现严重的松散问题,因此,检测每一层砂的高层意义不大。每完成4层的虚铺测量一次砂的填筑厚度。同时应随时检测中心线的偏位情况,一旦出现偏差,随时进行纠偏。

(2)结合每一层砂的虚铺厚度、长度以及宽度,对单位断面施工内的施工材料的用量进行计算,根据计算结果和每一辆拉料车的拉运量,确定合理的运输车辆数量,同时注意控制卸车间距。

(3)砂的运输借助自卸汽车完成,自卸车辆将砂运输到施工现场后,按照确定的卸车间距进行卸车。卸砂时,由于砂失水速度较快,卸至第二层时,需要及时浇水,保证砂的湿润度。同时在施工现场配置专门交通指挥人员,避免交通堵塞,防止运料车直接到达卸料场地。

4.2 施工过程中常见问题及解决方法

为了方便测量、控制虚铺厚度,上砂过程中,应随时应用推土机进行初步平整,也称为粗平,这个过程中,需要进行浇水润湿;粗平的主要目的是保证边线顺直,坡度沿线始终一致;含水量达到最佳后,可以利用平地机进行精平处理,精平处理完成后,利用振动压路机进行砂的碾压,碾压方式为静压[1]。

(1)由于砂施工需要大量及时洒水,须保证具有充足的水源和配套的上水设备。本合同段所处位置地下水位较低,施工团队应用后场开槽补水、闷料的补水方法,完成补水后,拌和2~3遍,再将水含量合格的砂运输到施工现场,及时进行摊铺、整平、碾压[2]。为了保证施工质量,可在整平和碾压操作前,对砂表层进行适当补水。

(2)如果施工中遇到砂粗,整平处理后,需要修筑挡水埝,并对砂进行分隔处理,每格的大小宜为5 m×5 m。再对每个格进行洒水,洒水原则为均匀、彻底,避免出现过洒或渗漏等问题。

5 砂性土路基填筑施工中需要控制的参数

5.1 碾压施工速度

压路机在工作中,如果碾压速度较低,其在单位面积内振动的次数会增加;如果速度加快,单位面积内振动的次数会减少。从能量的角度分析,低速压实工作中,路基承受的能量远高于高速压实。如果压实过程中,能量保持不变,碾压速度加快,碾压次数会增加。

施工实践证明,较慢的碾压速度,压实效果更理想。碾压施工中,必须合理控制碾压速度。对于本文项目,碾压速度前2次应控制在1.5~1.7 km/h,之后控制在2~2.5 km/h,碾压长度不超过50 m。

碾压过程中,如果混合料表面的水分蒸发过快,应及时补洒少量的水;如遇到松散、起皮类严重问题,应重新摊铺、碾压,以保证路基质量。对于边角等不易碾压充分的位置,需要应用小型夯实机进行夯实。

碾压分为三个阶段进行:压路机静压1遍;压路机微振2遍,重振2遍;静压收面。完成压实的路基,如果表面平整、密实、边线整齐,证明压实质量合格。

5.2 碾压施工组合

碾压施工的组合方式会影响最终的碾压效果,须根据填料属性选择合理的碾压组合方式,保证路基压实度,提高公路项目的经济效益。砂性土路基填筑施工中,不同填料对路基压实施工工艺要求会存在差异。为了提高路基压实质量,需要根据公路建设需求、砂土特性,配置合理的机械设备,为压实效果奠定基础,并提高压实效率,为后续施工争取时间,保证公路项目的施工在工期范围内完成。

在本文路基压实中,应用的压实设备主要有胶轮压路机、双钢轮压路机、小型钢轮压路机;对路边缘等局部地区应采用振动夯板压实;对边缘区域采用人工夯锤补充压实;应降低碾压施工组合中压路机的数量,注意处理压路机之间的衔接问题。

5.3 碾压施工次数

对各取土场地,各路堑利用各段的各种土样分别进行击实试验,以确定各种填料的最大干容重、最佳含水量。在处理好的基底上,按照不同填料和压实机具,分别取不小于100 m长度进行路基填筑试验段,确定达到规定压实度需要的压实遍数、压路机走行速度、松铺厚度、施工最佳含水量等参数[3]。

在施工过程中,应在施工前进行试验,根据试验时的施工环境、填料性质、使用的机械设备等因素进行综合分析,得到适宜的碾压施工次数,为后期的压实施工提供可靠的试验数据,探究可达到公路设计要求、经济性较高的碾压施工次数。

砂性土路基压实施工中,碾压次数是较为重要的参数之一,影响最终的压实效果。砂性土具有更高的流动性,压实施工中应以静压为主。本文路基施工中,精平完成后,先应用振动式压路机进行1遍静压。

当砂性土含水量达到最佳后,继续进行碾压,碾压由外向内、由低向高的顺序进行,为了保证压实的衔接性,保证压实效果,应注意错1/2轮。在碾压2遍后,对表面进行检查,如果轮痕较过于明显,采用压路机大排轴快速碾压1遍,直至轮痕彻底消除。

6 结语

综上所述,砂性土路基施工难度较高,是公路施工中必须加强管理的工序之一。为了保证砂性土路基施工质量,须综合考虑公路工程实际情况,严格根据具体的规范进行作业和施工,提高路基施工质量,保证公路项目社会效益、经济效益。

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