李明春 王松濤
(中交隧道工程局有限公司,北京 100001)
馬站至萊蕪高速公路是交通部規(guī)劃的國(guó)家重點(diǎn)公路青島至紅其拉甫線的重要組成部分,是山東省“五縱、四橫、一環(huán)”高等級(jí)公路網(wǎng)的組成部分。馬萊高速公路的建設(shè)是加快山東半島城市群的崛起和發(fā)展、打通青島市向西出口通道的重大舉措。我項(xiàng)目部負(fù)責(zé)的施工段為馬站~萊蕪高速公路項(xiàng)目第四合同段,位于山東省淄博市沂源縣境內(nèi),沿線地貌以丘陵為主。
線路K152+152~K153+150段位于巨石崖一帶,此段路基為新建路基,K152+152~K152+700段為高填方路基,K152+700~K153+150段為挖方邊坡,一般高且陡,巖體多為砂土夾礫石、砂頁(yè)巖、灰?guī)r,強(qiáng)度較高,可用作路基填石用料。使用填石路堤,解決了棄石方再尋找新填料的問(wèn)題,減少了新增取棄土場(chǎng)占用農(nóng)田,又減少了運(yùn)距,可謂一舉多得。由于地質(zhì)情況較復(fù)雜,用于堤石的填料需經(jīng)過(guò)選取,為保證填石路堤質(zhì)量,石料選取及過(guò)程控制尤為重要。隨著國(guó)家高速公路的迅速發(fā)展,山區(qū)高速公路填石路堤將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。
本施工段所經(jīng)過(guò)段落多為砂土夾礫石、砂頁(yè)巖、灰?guī)r,地質(zhì)情況較復(fù)雜,因此施工前對(duì)填石路堤石料的選取尤為重要,在對(duì)填料選用下,主要利用K152+800~K153+150段邊坡挖方石方,邊坡開挖后,對(duì)開挖石方的力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)滿足要求的方選為填石路堤填料,經(jīng)不同位置取料,邊坡開挖石方石材單軸抗壓強(qiáng)度均大于30MPa,滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
從大量工程實(shí)例及以往施工經(jīng)驗(yàn)可以證明:高能量的動(dòng)力荷載(振動(dòng)碾壓和強(qiáng)夯)是填石路堤最有效的碾壓方法,填料所承受的壓實(shí)功能越大其密實(shí)程度越高。因此,施工中準(zhǔn)備了具有較大功率的LSS220振動(dòng)壓路機(jī)及宣化220推土機(jī),并配備了挖掘機(jī),自卸汽車等必備設(shè)備,滿足動(dòng)力與填筑強(qiáng)度、工期等要求。并且在填石路堤施工前,單位專門組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范和馬萊高速公路關(guān)于填石路堤的規(guī)定,對(duì)具體施工人員進(jìn)行了專門的培訓(xùn)。
由于用于填石路堤的填料挖方邊坡最高達(dá)25m,所以在挖方施工過(guò)程中不可避免存在二次轉(zhuǎn)運(yùn)現(xiàn)象,既在邊坡開挖中先爆破開挖,堆放于坡腳,再轉(zhuǎn)運(yùn)至填方處。在選料過(guò)程中,根據(jù)項(xiàng)目部要求,本段填石路堤全部利用石方填筑,此段挖方邊坡土石比例為 2:8,石方滿足強(qiáng)度要求(按填石路堤要求石方含量超過(guò)75%,可全部用作填石路堤),故在選用過(guò)程中專門配備30名施工人員配合挖掘機(jī)、破碎錘在裝填料時(shí)將超過(guò)粒徑限制的大粒徑石塊進(jìn)行破碎解小,直至滿足填筑要求方可調(diào)運(yùn),裝運(yùn)時(shí),盡量使填料混合均勻,避免大粒徑填料集中。
本段填石路堤采用漸進(jìn)式鋪料法進(jìn)行施工,即運(yùn)料汽車在新填的粒料上逐漸向前泄料,并用推土機(jī)隨時(shí)整平。其主要優(yōu)點(diǎn)有:容易整平及控制厚度。如圖1:
圖1 攤鋪施工示意圖
具體作法為:填料的堆料和攤鋪同步進(jìn)行,首先攤鋪出工作面,自卸汽車在其上卸料,卸一車后大功率推土機(jī)向前攤鋪,依次漸進(jìn)前行,最后形成整體推進(jìn)。
此道工序?yàn)槟雺呵白铌P(guān)鍵的工序,根據(jù)馬萊指揮部及總監(jiān)辦要求“填石路堤層厚不超過(guò)45cm,填料粒徑不超過(guò)30cm”,但運(yùn)輸?shù)焦さ氐奶盍喜豢杀苊獾拇嬖诰植看罅匠瑯?biāo)現(xiàn)象,并且在選料過(guò)程中全部利用石方,細(xì)料相對(duì)偏少,攤鋪過(guò)程中存在空洞、孔隙的問(wèn)題,所以攤鋪中有專人配合進(jìn)行大粒徑填料的破碎和整平,一臺(tái)推土機(jī)配備30名工人進(jìn)行破碎整平。填料攤鋪時(shí)的平整度對(duì)其壓實(shí)效果的影響很大,在未達(dá)到平整度要求的地段,人工局部補(bǔ)充細(xì)料。由于指揮部對(duì)填石路堤的要求較以往嚴(yán)格,補(bǔ)充細(xì)料大部分為相鄰標(biāo)段挖方段的風(fēng)化砂。工人分組使用手推車及鐵鍬,對(duì)細(xì)料偏少地段,攤鋪初平的表面,鋪灑風(fēng)化砂,保證填滿縫隙。
工人配合推土機(jī)應(yīng)邊整平邊檢查厚度,在保證厚度的前提下,使填料表面無(wú)明顯的突出點(diǎn),并用輕型壓路機(jī)初步碾壓,機(jī)輪無(wú)明顯的架空,方可進(jìn)行壓實(shí)。
壓實(shí)前先進(jìn)行測(cè)量,做好記錄,用40T壓路機(jī)靜壓后,羊角碾與光輪壓路機(jī)聯(lián)合碾壓,要求輪跡重合1/4以上,直至表面無(wú)明顯輪跡時(shí),測(cè)量人員測(cè)出標(biāo)高,算出總沉降量。在壓實(shí)過(guò)程中,對(duì)有明顯空洞,孔隙的地方,應(yīng)再補(bǔ)充細(xì)料,碾壓,直至合格。
圖2 邊坡處理示意圖
圖3 碾壓遍數(shù)與沉降差圖
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)石料情況,本段填石路堤填料不規(guī)則,為減少防護(hù)工程施工的難度,在路基兩側(cè)邊坡1米范圍內(nèi),采用小粒徑碎石料填筑,充分壓實(shí),并且每三層對(duì)邊坡進(jìn)行一次修整,以保證邊坡平順。
壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)采用壓實(shí)沉降差法控制。壓實(shí)的最終目的是使被壓實(shí)體有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。只要被壓實(shí)體的強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),它在承受一定標(biāo)準(zhǔn)荷載時(shí),其變形量和殘余變形量是非常微小的。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),沉降差法檢測(cè)結(jié)果是填石路堤施工中檢測(cè)規(guī)律性最好的。在試驗(yàn)路段施工中,采用40T壓路機(jī)(本標(biāo)段填石路堤全部使用此機(jī))碾壓遍數(shù)與沉降差圖:
從圖中可知,碾壓6遍后沉降已趨于穩(wěn)定,現(xiàn)場(chǎng)看不出明顯的碾壓痕跡,因此,填石路堤的最佳碾壓遍數(shù)為6遍。在以沉降差法控制的同時(shí),同步進(jìn)行表觀質(zhì)量檢測(cè),碾壓遍數(shù)達(dá)到6遍后,表面應(yīng)無(wú)明顯空洞、孔隙,大粒徑料無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。達(dá)不到要求者灑水增加細(xì)料加壓直至合格。
根據(jù)路基填筑后1年的觀測(cè)情況,填石路堤地段工后沉降極小,路基穩(wěn)定情況較好,路基質(zhì)量得到保證。但此種施工方法較以前要求嚴(yán)格,增加了人工找平、選料等工費(fèi),并增加了風(fēng)化砂作為找平填料,增大了施工成本。
[1]蓋玉杰.高速公路填石路堤設(shè)計(jì)與施工方法探討.東北林業(yè)大學(xué)[期刊]森林工程,2002-03-15.