公路土石混填路基的施工技术 蔡国栋

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑模拟》2020年第10期   作者:蔡国栋
[导读] 公路土石混填路基是指路基填筑施工所用填料的石料含量在总量的50%~70%以内。土石混填路基正越来越多的出现于公路工程,尤其是地质、环境条件复杂的山区公路,这种施工技术的合理应用能充分利用当地材料,节省成本,但其对工艺方法有着特殊的要求,需要通过试验段施工来确定并掌握正确的参数、方法。基于此,文章以某公路工程为例,针对土石混填路基施工技术应用展开了论述,希望为推动国内公路事业的稳健快速发展做贡献。
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        摘要:公路土石混填路基是指路基填筑施工所用填料的石料含量在总量的50%~70%以内。土石混填路基正越来越多的出现于公路工程,尤其是地质、环境条件复杂的山区公路,这种施工技术的合理应用能充分利用当地材料,节省成本,但其对工艺方法有着特殊的要求,需要通过试验段施工来确定并掌握正确的参数、方法。基于此,文章以某公路工程为例,针对土石混填路基施工技术应用展开了论述,希望为推动国内公路事业的稳健快速发展做贡献。
        关键词:公路工程,土石混填路基,施工技术
       
        引言
        随着国民经济发展水平的不断提高,公路运输的网络也在不断完善,因此需要加强施工质量的控制,保证公路运输的安全性能。路基承载了公路工程运营过程中大部分的荷载压力,所以其施工质量直接影响了公路工程的使用年限和安全性能。土石混合路基的填方材料主要是由岩石和土料构成,这种混合材料具有承载能力强、水稳性能良好等方面的优势,能够有效地提高路基施工的质量。由于土石混合材料中颗粒粒径的差异较大,是低压缩性土的一种,因此在具体的施工过程中需要严格按照相关的施工工艺和流程,提高公路工程的施工质量。
        1工程概况
        某公路工程的施工长度共计约50km,车道形式设计是双向六车道,设计时速80km/h,路基宽40m。采取土石混填路基施工,施工路段以疏松土质为主,其压缩性较强,土层平均厚度为20m,路基承重低于120KPa。由于土层含水量超过了30%,渗透性强,因此对土石混填路基施工技术要求更高。
        2施工准备
        开工前,技术人员需要分析研究设计图纸,并作适当的优化和完善,最后提供一份具体的施工方案。同时,制定进度计划,安排好分项工程,提前做好各项准备,加强对所有施工队伍及人员的技术交底,收集并整理相关资料,为施工提供可靠依据。本次试验段施工共配置1台挖掘机、1台压路机、1台推土机、1台平地机、1台洒水车和6台自卸车。施工前应安排专人对这些机械设备进行检查,并作必要的维修养护,使其处在最佳工况。
        3土石换填路基施工技术
        3.1工艺流程
        施工放样→下承层打格→填料卸载、填筑→整平→碾压→检测。
        3.2主要工艺环节
        3.2.1施工放样
        对路基中线与边线进行恢复,由于土石混填路基所用填料较为特殊,所以要根据具体施工需要对中桩进行适当加密,并在此基础上挂线,确保路基高程得以有效控制。
        3.2.2填筑段规划
        将整个填筑段分成三层进行施工控制,每层的松铺厚度取30cm,35cm和40cm,整段全断面同时填筑。
        3.2.3 填筑施工
        (1)填料控制
        填筑前先按照图纸要求,结合现场地面实际高程实施分区,根据相关规范将整个填筑段分成93区、94区与96区,然后确定每一层的标高,将其视作对压实厚度进行控制的技术标准,再分别按照30cm,35cm和40cm的要求对填筑层厚度进行控制,填料中石块粒径应在层厚2/3以内;根据自卸车装载容量计算填料堆的堆载间距,在现场地面作出标记,安排专人对进场的自卸车进行指挥,在标记的地点卸料。


        (2)填料摊铺和压实
        在对填料进行摊铺之前,先沿路线方向按照设计整桩号横断面插钢钎,并在钢钎上量取各层的松铺厚度,做好标记,将其视作填料最大厚度,用于指导推土机初平。
        采用推土机将填料推平,然后采用压路机进行静压,再用平地机实施精平,平整度达到要求后由振动压力机静压收光。各填筑分层的实际沉降量按照0mm的要求进行控制。在进行以上施工操作时,应做好如下控制:
        a.填料摊铺采用推土机进行,附带初平作用,然后使用平地机精平,直到填筑层的表面没有明显的凹凸起伏。此外,当填料透水性相对较小时,需要在平整的填筑层表面施作排水坡,坡向两侧,坡度按4%控制;
        b.填料碾压前,其实际含水量必须处在最佳含水量±2%以内。如果填料的实际含水量较低,则要进行洒水焖料,但要严格控制水量,通过计算得出大致洒水量;如果填料的实际含水量较大,则要对其进行翻晒,直到含水量满足要求;
        c.路基的填料为土石混合料,需采用分层的方法进行铺填,首层厚度为30cm,以后每层增加5cm,共三层。为防止大石块集中,要先对大石块进行铺填,将大面朝下,稳固放置,然后铺填小石块,用石屑填补缝隙。初平后,应用压路机进行一遍静压再实施精平。确认平整度达到要求后,开始振动碾压,要求严格按照从慢到快、从两侧到中间的原则进行,两个碾压幅应保持至少1/3的轮迹重叠,将压路机行驶速度控制在3km/h~4km/h范围内,确保碾压无死角,不漏压。当碾压完成3遍后,现场试验人员按40m/(5~9)个布点以测量实际沉降,每完成1遍碾压测量1次,直至满足标准的要求,即在0mm以内,最后使用压路机进行静压收光。不同区段之间的交接部位应重叠压实,搭接长度在纵向上为2.0m,在线路纵向上,行间压实重叠不能少于0.5m。同时,在两端应按1∶1的要求预留台阶,以便与相邻段可靠搭接。所有填筑层在施工中都要设置至少2%的排水横坡,以及时排干积水,实现碾压后无积水的目标。在对填筑层进行碾压以前,应向压实机具操作人员进行详细的技术交底,具体内容为:碾压起点、碾压终点、压路机行驶速度、碾压遍数等。现场安排专人对压路机的行驶作业进行指挥和检查,及时发现并采取有效措施处理潜在的问题。
        d.施工完成且得到现场监理工程师的认可之后,将工程施工的测量、检测资料与施工过程中所用的机械设备类型、数量、组合等实施统计与整理,并进行总结分析,获取可以得到理想压实度的填料含水量,以及合理的松铺厚度与压实遍数。以此为正式施工提供正确指导。
        3.3施工控制
        为保证施工质量,实现预期的施工目标,在实际施工过程中应做好以下控制工作:
        (1)填筑过程中,严格按照相关验收标准对填料的压实度实施检测;
        (2)施工中的质量控制工作应以现行技术规范为统一标准,符合设计要求;
        (3)必须采用分层的方法进行填筑,对于不同的填料应按照其厚度进行分段及分层填筑,在没有特殊要求的情况下不允许在纵向上分幅填筑,而且一个填筑层中不能混填或混杂,相同的区段中应使用相同类型的填料,以此为后续质量控制工作提供便利。此外,填料要有良好的透水性与水稳性,正式开工前有必要对填料进行试验,凡不符合要求的填料都不能用于施工,否则将对质量造成严重影响;
        (4)填料的来源可能完全不同,在土石比例和岩性上存在很大差别,所以必须分层填筑,以减小或防止对路基质量造成影响;当填料从土石混合状态变为其他状态时,最后一层实际压实度必须达到30cm,并且粒径应在150mm以内,经过压实以后,表面不能有明显的孔洞;
        (5)在对路堤进行分层填筑时,应按照设计坡度对边坡进行分层修整和夯实,以此使边坡的稳定性能够达到要求,确保坡比的准确性。
        4结语
        综上所述,因为填筑材料颗粒、硬度均比较高,所以,土石混填路基施工时必须要基于施工现场实况,完成碾压次数确定,只有如此,公路通行需求才能从路基压实质量方面得到满足。施工企业必须强化施工质量检测,将施工时的潜在安全风险及时发现,全面分析问题成因,把有关应对处理策略给出,以免类似问题在后续施工过程中再次发生,以此全面提升公路的安全系数。
        参考文献:
        [1]田建樑.高速公路土石混填路基施工控制技术[J].四川建材,2020(1):113.
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