浅谈公路工程高填方路基施工技术与质量控制

发表时间:2020/7/23   来源:《科学与技术》2020年第6期   作者:郭红亮
[导读] 简要分析了高填方路基施工影响因素,结合实际详细介绍了高填方路基施工工艺流程

         摘要:简要分析了高填方路基施工影响因素,结合实际详细介绍了高填方路基施工工艺流程,最后从填挖结合处处理、填料、含水量、碾压参数、层厚几方面提出了质量控制要求。
         关键词:高填方;施工技术;质量控制
         引言
         高填方施工是路基施工中的重要部分,其施工质量的好坏直接影响到公路能否安全运营。本文通过作者对在吴定高速LJ-09标段高填方路基施工的阐述与分析,能够对以后的高填方路基施工起到一些指导作用。
         1.对影响高填方路基施工质量的相关因素分析
         高填方路基由于填筑厚,参与施工机械及人员较多,如施工过程中控制不好施工质量,后期极易造成较大工后沉降和不均匀沉降,从而影响公路运营,因此要从多方面入手控制好高填方路基工程质量,首先对填料要严格控制,如填料不合格再好的施工工艺也无济于事;其次根据实际情况制定切合实际的施工方案;三是填挖结合部位的特殊处理,如果处理不好路基极易从结合部位开裂,从而破坏路基;四是施工机械的合理配置,机械配置合理可以提高机械使用效率、缩短施工工期、节约施工程成本。
         2.吴定高速LJ-09标段高填方路基施工概述
         2.1工程简介
         吴定高速是陕西吴起到定边的一条高速公路,其中LJ-09标段有一段高填方路基区段,该区段全长约330米,填筑方量约23万方,高填方路基位于线路左侧,线路右侧是挖方路基,属于典型的半填半挖高填方路基。沿线路中心最大填高41米,线路左侧最大填高61米,施工时边坡每填高8米收回一个台阶,台阶宽3米,填筑完后共分8个台阶,远看呈阶梯型。该高速公路高填方路基从2017年9月施工完至今,期间多次遭较大的雨水冲刷,但该段高填方路基仍然没有受到任何影响,且经过几年的连续观测,几乎没有什么工后沉降,可见当时的施工质量控制的非常到位。
         2.2施工前准备
         施工前根据工程量和施工工期,结合工艺流程和施工经验,配置了六台20吨压路机、两辆洒水车、两台旋耕机、两台推土机、两台装载机的路基填筑机械;填料的选择优先选用离该填筑段较近的挖方路基,由于吴定高速位于陕北,属于黄土高原地区,经试验检测,该段土质完全满足路基填筑要求,这样即做到填、挖土方的合理调配,又不用额外征用土地,节省了施工成本,还满足绿色、环保施工要求。
         计算好高填方填筑所需土方量,根据需要填筑方量在挖方路基段划分段落,该段挖方段要与高填方段平衡施工。
         2.3场地准备
         填筑前对原地面进行清表,清除全部杂草、浮土,清除完后对原地面进行碾压和强夯;另外在路基填筑外侧挖好临时排水沟,以确保填筑段雨水能顺利排入排水沟,路基填筑段表面不积水,保证填筑质量。
         2.4高填方施工
         2.4.1填筑前准备
         填筑前提前规划好车辆行走路线,并根据自卸车每车装土方量、虚铺厚度计算出一车虚铺面积,并用白灰洒好网格线,隔10米左右搭好标高台,在标高台上插下竹杆,并在标高台顶面洒上白灰,起醒目作业,以方便摊铺作业时司机能看清楚。吴定高速高填方虚铺厚度采用25cm,网格线为5m*10m。
         2.4.2上土
         按画好的网格线每个网格卸一车土,自卸车选用同型号的自卸车,以方便控制每车装土量基本相同,卸土时安排专人指挥,注意不要掩埋标高台。
         2.4.3推铺
         上土结束后采用推土机和装载机配合进行摊铺,摊铺时控制土面高度与标高台基本相同,摊铺时由土堆中心向四周分摊,对个别土量不足或土量剩余的可以往下一格调配。摊铺完后用装载机初压一遍,以便于洒水车能上去进行洒水作业。
         2.4.4土方洒水
         根据土体自然含水量、碾压最佳含水量、每平方填筑土方量计算出每平方需要的洒水量,根据洒水车出水量及洒水车洒水时的涵盖面积调整洒水车运行速度,以次来控制洒水量。
         2.4.5土方旋耕
         洒水后等待一段时间,等水向下浸入土体,太阳大的时候等待时间短一些,阴天时等待时间长一些,实际施工中可以以土体表面半干为原则来控制。用旋耕机对土体进行旋耕,旋耕的作用一是起搅拌土体作用,使土体含水量均匀;二是可以打碎土体中含的一些土块,旋耕时注意不能破坏下层已经碾压好的层面。吴定高速实际施工时采用旋耕两遍来控制,旋耕后土体均匀,效果很好。


         2.4.6碾压
         碾压采用先静压初压、再振压、后静压收面的方法。在吴定高速施工中,采用6台20吨压路机,碾压步骤为:第一台光轮压路机为静压,第二台为羊足碾压路机弱振压,第三台为羊足碾压路机强振压,第四台为羊足碾压路机强振压,第五台为光轮压路机弱振压,第六台为光轮压路机静压收面,每台压路机一前一退为一遍,6台压路机各压一遍基本成活,在碾压中注意前后压路机错开一个回合的距离,每遍碾压时轮迹重叠不小于50cm。
         2.4.7压实度检测
         每碾压完一层后进行压实度检测,压实度检测选点时优先选比较薄弱的地方,压实度检测合格后再进行上一层填筑。
         2.4.8边坡修整
         每填高3~5米左右用挖掘机及人工及时修整边坡,并在边坡适当位置挖排水槽,以便雨水顺排水槽排走,不至于冲刷边坡。
         2.5施工区域划分
         为加快施工速度,形成流水施工,在吴定高速高填方实际施工中,划分为四个区段,第一个为上土区,第二个为洒水旋耕区,第三个为碾压区,第四个为成型检测区,这样的划分使得所有机械都同时在施工,没有出现窝工现象,形成流水作业面,加快了施工进度。吴定高速高填方填筑305层,计划施工用时8个月,实际施工用时6.5个月,施工进度较原计划提前了一个半月。
         3.质量控制要点
         3.1填挖结合处控制
         随着填筑的进行,提前2~3米高处先按设计及规范要求在与山体结合处挖好台阶,台阶横截面坡率控制在2%~5%,靠山体侧低、靠填筑侧高,以便于填筑后填方与山体能更好的结合。每填到一个台阶面高度时,注意调节填筑面高度使其与台阶面处于一个水平面,不要出现小错台。碾压该层时将该台阶面一起碾压,压实度检测时一定要检测台阶面看压实度是否能达到要求。
         3.2填料控制
         填筑前需要对取土场取样检测,检测合格后方可用于路基填筑,填土时要随时观察土样变化,如有变化要及时另取样进行检测,还要对表面覆土、杂草进行清理,如果条件允许,最好是取土场表面在深度1米左右范围内不要用。另外土体内不能含有草根、树根、树枝、大的石块等,如有时要及时拣出。
         3.3含水量控制
         最佳含水量由试验得出,填筑时含水量的控制直接关系到土体能否压实,要结合土体自然含水量、最佳含水量、土体方量及虚铺厚度等参数计算出每平米需要水量,洒水后的土体含水量要较最佳含水量提高2~3个百分点,再根据洒水车出水速度控制行车速度,洒水时专人跟车观察,对不足处要补充洒水。等到水浸入土体一段时间后,可以人工用铁锹挖坑检查土体含水量。
         3.4施工时间控制
         旋耕后要及时进行碾压,以防止水蒸发量过大,对于失水过多的要补充洒水后再次旋耕。高填方路基填筑除冬季、下雨时不能施工外,在夏天施工时最好避开中午11:30~14:30太阳暴晒的时间,以防在碾压过程中失水过多又不易补充,最终导致压实度不能满足要求有情况出现。
         3.5碾压参数控制
         严格按即定的施工方案进行碾压作业,吴定高速高填方施工采用六遍碾压,分别为两遍静压(初压和终压收面)、两遍弱振(第二遍和第五遍)、两遍强振(第三、四遍),在施工过程中6台压路机一次成活,碾压过程中要随时观察土体碾压情况,遇有弹簧土或压不住的情况要及时局部挖除或补洒水等处理。
         3.6层厚控制
         层厚是能否压实度能否合格的关键因素,需要根据碾压机械型号、填料情况等来确定,一般情况下压实层厚控制在20cm,虚铺厚度需根据土体情总由试验段试压时得出,一般土体为23~25cm。施工过程中严格控制虚铺厚度,可以采用标高台、花杆等方法来控制。压实后检测压实度时一定要挖到下一层表面,实际量出压实厚度与方案规定的压实厚度进行比较,以此为依据对虚铺厚度进行调整,以确保每层压实厚度满足要求,从而使高填方填筑施工质量得到有效保证。
         结语
         总之,高填方路基施工质量是路基工程质量的重要部分,在现场实际施工时也会面临很多不同的影响因素,要根据当地填料情况、机械配置情况、区域环境情况等因素制定切实可行的方案,施工过程中根据实际情况不断优化方案,做到动态控制,同时机械、人员配置要合理,要满足现场施工需要,这样才能确保高填方施工质量。
         参考文献:
         [1]彭子江. 浅析公路工程中高填方路基施工技术[J]. 黑龙江交通科技, 2014, 000(001):48-48.
         [2]李捷宏. 市政公路工程中高填方路基施工技术研究[J]. 科技创新与应用, 2012, 000(005):120-120.
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