当今随着城市的发展,不断有山林、田野土地发展为新的城市区域。许多新建城市主干道可属于山林重丘高速的级别,且大多存在巨大挖填方量、高边坡等情况,也就带来了高填方路段施工技术优化总结在路基质量控制中处于核心重点。
在公路路基设计规范中术语定义中,高路堤:路基填土边坡高度大于20m的路堤。但在市政道路实际项目中的高填方路段,填料规格质量难做到一致性,施工压实工艺控制也会存在偏差,且基于城市主干道工期要求紧,很难留有自沉降时间。经过多个项目的施工总结,在城镇道路实际的施工中,我们一般确定路基填方高度大于8米的路段,定为高填方路段,需编制专项施工方案,确定检测指标,确保填方段的施工质量。
路基为路面结构层以下路面的基础,承受由路面传来的行车荷载。路基分为路床和路堤,这里着重讲述的路堤的施工工艺,也就是路面结构层以下0.8m 的路基部分
一、质量标准
有了质量标准要求,高填方路堤才能更清晰的确定采用什么施工方法、施工工艺,才能高效、优质、按时的完成。
根据回填料的不同,高填方路堤分填石路堤(含石率超过70%)和土石路堤(含石率30%-70%)。
高填方路堤的基底承受的荷载较大,施工前对路基进行稳定性检测和基底承载力检测,必须满足设计要求。一般路堤高度小于10m时,原地面承载力不应小于150KPa;路堤高度为10~20m时,原地面承载力不宜低于200KPa;路堤高度大于20m时,路基宜填筑在岩石地基上。对于软弱地基如常规压实仍不能满足要求,应对地基进行加固处理措施。
1、材料要求,压实标准
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备注:1、市政道路高填方路堤均按路基整幅宽度填筑控制,机动车道、非机动车道及人行道在路床部分进行分化,乔木坑穴则进行反挖;
2、括号内压实度标准为公路规范要求
3、填料最大粒径宜小于150mm
2、填筑过程中的质量标准
高填路堤过程中每层测量控制的技术指标主要为中线高程、路基宽度、横坡。中线高程--控制松铺厚度;路基宽度—控制填筑宽度(根据道路红线宽度+预留宽度、填筑边坡坡率推算);横坡—保证排水良好选定合适路拱(一般双向横坡2%~3%,透水性小的可做成4%);
填石路堤每一压实层对存在的孔洞和不平整处配合用小石块,石屑找平。填石路堤每层完成外观要求:大面平整坚实,表面无明显孔洞;大粒径石料不松动,铁锹挖动困难边坡码砌紧贴、密实,无明显孔洞、松动,砌块间承接面向内倾斜,坡面平顺;
土石路堤每层完成外观要求:大面平整坚实,边坡坡面平顺稳定、不得亏坡。
二、施工方法、施工工艺
对于市政道路工程高填方路堤,在紧凑有限的工期要求下,无法经过一个雨季自然沉降时间,没有超载预压时间,没有预留沉降时间,那仅仅按常规规定松铺厚度每层铺筑,最终道路路基工后时无法满足投入使用的沉降量要求[1]。所以高效有力的施工工艺是确保市政道路工程高填方路堤优质完成的关键。
经过几年的施工经验总结,在常规回填的基础上,填石路堤可按2--3米为一个加强层段,土石路堤可按4--6米为一个加强层段,进行加强碾压夯实。最终能使高填方路堤优质高效的完成[2]。
高填方路堤必须进行试验路段施工,试验路堤应选择在地质条件、断面形式等工程特点具有代表性的地段,路段长宜为100-200米。路堤试验路段施工包括:填料试验、压实检测报告;压实工艺主要参数:机械组合,压路机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度,最佳含水量及碾压时含水量允许偏差;指标、标准;优化后的施工组织方案及工艺;原始记录、过程记录;对设计图的修改意见等。试验路段的核心也就是确定路堤填筑达到规范和设计要求的施工工艺。
通过试验路段,确定达到检测指标标准的施工工艺,然后方可组织大规模施工。
1、试验路堤施工工艺参数确定
表5:填筑施工工艺参数确定
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压路机需选用15t以上的重型振动压路机,碾压速度4~6km/h
正常施工过程中每一压实层的质量检测要求以快速、方便为主,而沉降差(或压实度)与工艺参数相结合的双控检测方法,是合理、准确的施工质量检测方法。
2、填石路堤加强层碾压
填石路堤加强层可按2--3米及4-5回填层为一个加强层段。采用冲击压路机进行冲击碾压,机械行进速度在12-15km/h之间,从路基的一侧向另一侧转圈冲击碾压,冲击碾压顺序应符合“先路边,后中间” 冲击碾压采用来回错轮的方式,轮迹之间相互重叠,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍[3]。
这里需要强调,冲击压路机碾压后的路基表面平整度差,施工中对冲压后的松散层不必重新刮平、压实,即可进行上一层的填筑
冲击碾压原理图示如下:
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3、土石路堤加强层碾压
土石路堤可按4-6米为一个加强层段,进行强夯冲击加强。强夯加强主要目的为防止工后沉降过大和保证路基压实度。
强夯加强采用满夯一遍加强。施工前应选择有代表性并不小于500㎡的路段进行试夯,按夯点布置测量放线确定夯位,通过试夯确定施工参数如夯锤质量、落距、夯点布置、夯击次数、夯击遍数及夯击顺序等参数。
表6:强夯主要施工参数:
高填方路堤强夯夯击顺序,一般从路基的一侧向另一侧逐点弓形夯击,按里程推进。
强夯加强完成面应做适当的修整,按规定检测完成后进行下一层的填筑[4]。
三、路基监测
对高填方路基,需实行填筑过程中和填筑以后的变形监测。高填方路基稳定和沉降观测可参考表7
表7:高填方路基稳定和沉降观测
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设计应明确高填方路基监测项目(内容)、监测点的数量及布设,并确定路基稳定和变形的监测控制标准[5]。
四、高填方路堤施工注意事项
1、高填方路堤宜优先安排施工;
2、高填方路堤应按设计预留路堤高度和宽度,并进行动态监控;
3、高填方加强层施工时与管线、挡墙、涵洞、桥梁等结构物及边坡边缘需留有安全距离,防止造成破坏。
4、高填方路堤在接近路床的压实层,填石路堤填料应采用粒径小于150mm的粒料,土石路堤填料应采用路床含石率标准。
5、高填方路堤完成后应进行转序验收,检测弯沉、压实度、纵断高程、道路横坡等,利用路床层的质量控制。
参考文献
[1]王毅.浅谈高填方路堤施工质量控制措施[J].城镇建设,2019,(6):122.
[2]李崇斌.浅谈公路工程高填方路基施工中冲击碾压技术[J].城镇建设,2019,(4):63.
[3]郭飞.浅谈强夯法在城镇道路高填方路基处理中的应用[J].江西建材,2015,(10):185-186.
[4]何庆传.浅谈市政道路高填方边坡挡土墙设计[J].建筑工程技术与设计,2017,(12):3606-3606.
[5]吴愧.软土高填方路基后处理方案的优化设计[J].低碳世界,2016,(22):242-242,243.