李 維
(貴州省銅仁公路管理局工程處)
近年來(lái),我國(guó)國(guó)家公路網(wǎng)建設(shè)不斷向山嶺重丘區(qū)轉(zhuǎn)移,公路路基建設(shè)施工中填石路基成為一種較為常用的路基形式。然而填石路基的機(jī)械化施工組織、施工質(zhì)量控制等方面的研究應(yīng)用相對(duì)較為薄弱,施工過(guò)程中如果質(zhì)量控制不嚴(yán)格很容易造成路基施工后期出現(xiàn)較大的工后沉降以及不均勻沉降,不僅影響路面的平整度,甚至?xí)斐陕访骈_裂以及坑槽問(wèn)題的發(fā)生。因此,為了確保填石路基施工質(zhì)量,必須在填石路基的施工工藝、壓實(shí)機(jī)械選型、壓實(shí)質(zhì)量控制管理等方面強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制,以確保填石路基施工質(zhì)量滿足公路路基質(zhì)量基本要求,提高公路工程整體建設(shè)水平。
由于填石路基填料自重荷載相對(duì)較大,如果路基基底處理不當(dāng),很容易造成路基的填筑提出現(xiàn)較大的工后沉降或者是不均勻沉降的問(wèn)題,在進(jìn)行正式的施工作業(yè)之前,必須對(duì)填石路基進(jìn)行施工預(yù)處理。
(1)填石路基對(duì)于路基承載力的基本要求。填石路基由于對(duì)路基的工后沉降要求較為嚴(yán)格,因此必須制定路基承載力標(biāo)準(zhǔn)以確保路基的穩(wěn)定性。根據(jù)大量工程施工經(jīng)驗(yàn)以及試驗(yàn)研究結(jié)果表明,如果填石路基的填筑高度不超過(guò)10 m,地基承載力通常要求不低于150 kPa。對(duì)于填筑高度介于10 ~20 m 之間的路基施工,則地基承載力不低于200 ~150 kPa。對(duì)于路基填筑高度超過(guò)20 m 的高填方路基施工,應(yīng)該結(jié)合施工情況進(jìn)行路基承載力計(jì)算分析確定標(biāo)準(zhǔn)。
(2)填石路基的基底處理方法。如果填石路基施工作業(yè)路段為石質(zhì)地基,由于承載力相對(duì)較大,一般不需要特殊處理,只需確?;椎钠秸耘c強(qiáng)度的均勻性。如果基底為松散土,而且路基承載力不滿足要求,一般需要對(duì)基底進(jìn)行換填處理。如果基底存在特殊路基,例如軟土路基、膨脹土路基或者是黃土路基,必須采取換填、復(fù)合地基處理或者是拋石擠淤等方式進(jìn)行必要的路基加固處理。
(3)填石路基基底的排水處理。由于填石路基內(nèi)部的空隙相對(duì)較大,水分很容易通過(guò)填石路基縫隙滲入基底之中,造成路基基底浸濕,影響路基的穩(wěn)定性。因此對(duì)于填石路基必須提前設(shè)置好必要的引排以及攔截措施,及時(shí)的將水分疏散,以免由于水分造成路基出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。
(1)填料的質(zhì)量控制。在填石路基施工作業(yè)之前,首先必須對(duì)填料的巖性進(jìn)行鑒定,避免將膨脹性巖石用于填石路基的施工作業(yè)。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)石料進(jìn)行強(qiáng)度、亞碎值、吸水率、視比重以及飽水試驗(yàn)等,確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足使用要求,重點(diǎn)是確保石料飽和抗壓強(qiáng)度指標(biāo)合格,控制標(biāo)準(zhǔn)要求可以參照表1。
表1 巖石分類表飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)
(2)填石路基攤鋪方式的選擇。目前在填石路基施工過(guò)程中,攤鋪方式主要有漸進(jìn)式攤鋪法、后退式攤鋪法以及混合攤鋪法等幾種方式,其中工程施工中主要采用漸進(jìn)式攤鋪方法。其施工工藝特點(diǎn)在于石料的卸料與攤鋪施工同步進(jìn)行,首先按照水平分層、先高后低、先兩側(cè)后中央的原則在施工作業(yè)攤鋪形成工作面,之后將工作面不斷的向前攤鋪推進(jìn),這種攤鋪施工作業(yè)方式有助于石料相互滾動(dòng)摩擦、嵌擠形成相對(duì)較為穩(wěn)固的路基。
(3)填石路基的整平施工。在完成填石路基的攤鋪以后,為了確保碾壓作業(yè)的順利進(jìn)行,必須對(duì)填石路基表面的壓實(shí)層進(jìn)行整平處理。整平施工處理的施工方式在工程項(xiàng)目中主要是采取對(duì)路基表面明顯的空隙鋪撒碎石或者是碎石屑,對(duì)大粒徑碎石之間的縫隙進(jìn)行填充的方式進(jìn)行處理。需要注意的是不能采用細(xì)粒土進(jìn)行空隙的填充,如果填石路基的表面存在較大粒徑的碎石,必須將其挖出或者是破碎,整平施工后應(yīng)該確保填石路基的表面平順,沒有突出石塊等影響路基壓實(shí)的問(wèn)題。
壓實(shí)是影響填石路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),大量填石路基施工結(jié)束后出現(xiàn)的嚴(yán)重裂縫、不均勻沉降以及路面錯(cuò)臺(tái)等問(wèn)題均與壓實(shí)度不足有關(guān),因此在填石路基的施工作業(yè)中,應(yīng)該將壓實(shí)作為施工控制管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(1)壓實(shí)方式的選擇。在公路工程施工中路基壓實(shí)方式主要有靜力壓實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)與沖擊壓實(shí)等多種方式,在施工中主要是采用振動(dòng)壓實(shí),通過(guò)振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械的機(jī)械凈重壓力以及震動(dòng)壓力波的作用,促使石料處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),克服彼此之間的嵌擠阻力,產(chǎn)生移動(dòng),進(jìn)而形成密實(shí)緊固的路基。這樣即可以確保路基的壓實(shí)度,也不會(huì)出現(xiàn)石料的大量破碎,是非常適合填石路基工程特性的,而且能夠滿足填石路基路及穩(wěn)定性的相關(guān)要求。
(2)壓實(shí)參數(shù)的確定。由于壓實(shí)功效和碾壓速度成反比,與碾壓遍數(shù)成正比,因此在碾壓速度的控制上,應(yīng)該根據(jù)填石路基所選擇石料的巖性以及壓實(shí)機(jī)械規(guī)格,綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求,合理的確定各項(xiàng)壓實(shí)參數(shù)。為了確保壓實(shí)質(zhì)量,一般選擇慢速碾壓施工,碾壓速度控制在3 ~6 km/h。對(duì)于碾壓遍數(shù)的確定,應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)段的鋪筑情況綜合確定,以壓實(shí)后填石路基的沉降量趨于穩(wěn)定作為碾壓遍數(shù)的控制標(biāo)準(zhǔn)。
(3)碾壓施工過(guò)程質(zhì)量控制。對(duì)于填石路基的碾壓施工,在經(jīng)過(guò)重型的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行分層碾壓,而且填石路基的下沉量穩(wěn)定,兩遍之間壓實(shí)沉降差為零以后,應(yīng)該及時(shí)采用沖擊壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓。一般選擇使用25 kJ 的沖擊壓路機(jī),但是需要控制沖擊壓路機(jī)碾壓遍數(shù),一般控制20 遍左右,以免沖擊壓實(shí)過(guò)度造成路基填料的破碎。
(4)填石路基施工質(zhì)量檢測(cè)。在完成填石路基的碾壓施工以后,應(yīng)該對(duì)填石路基施工質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),主要是通過(guò)對(duì)填石路基的沉降量檢測(cè)來(lái)反映壓實(shí)質(zhì)量,并采取灌水試驗(yàn)等對(duì)路基填筑的密度參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求見表2 所示。
表2 填石路基上、下路基壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
此外,施工結(jié)束后還應(yīng)當(dāng)對(duì)公路填石路基的平整度、寬度、彎沉值以及回彈模量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),確保各項(xiàng)施工工藝質(zhì)量滿足要求。
路基邊坡能夠較好的保護(hù)路基,對(duì)于路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性也有著重要的影響,在一些公路工程施工中,由于路基施工處理不當(dāng),造成了公路路基出現(xiàn)路基沉陷、邊坡坍塌等一系列的工程病害問(wèn)題。因此必須對(duì)路基邊坡進(jìn)行碼砌處理。
(1)邊坡碼砌厚度與坡度處理。對(duì)于填筑高度不足10 m的填石路基,碼砌厚度應(yīng)該控制在1 m 以內(nèi),對(duì)于填方高度超過(guò)10 m 的應(yīng)該設(shè)臺(tái)階分級(jí),臺(tái)階高度一般在5 ~8 m,臺(tái)階寬度一般在2 ~3 m 左右,邊坡坡度一般控制在1∶1.5 ~1∶2,碼砌厚度應(yīng)在2 m 以上。
(2)邊坡碼砌施工。在公路填石路基的邊坡碼砌施工管理中,應(yīng)該將石料逐個(gè)碼砌,放置平穩(wěn),盡量確保填石路基的石料緊貼路基填筑體,確保石料與公路路基之間的緊密接觸,路基邊坡沒有明顯的落空以及松動(dòng)等問(wèn)題。邊坡碼砌施工的石料應(yīng)當(dāng)選擇粒徑在40 cm 以上,形狀規(guī)則的石料,邊坡碼砌施工應(yīng)該分段施工,間隔10 ~15 m 設(shè)置一道施工伸縮縫,同時(shí)在公路路基基底的土質(zhì)變化位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置沉降縫。
填石路基作為公路工程施工中一種特殊結(jié)構(gòu)形式的路基,由于填石路基填料粒徑相對(duì)較大,因此在施工工藝方面與常規(guī)的填土路基施工有著很大的區(qū)別。在填石路基的施工作業(yè)管理過(guò)程中,施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)填石路基施工作業(yè)的特點(diǎn),重點(diǎn)在攤鋪整平、壓實(shí)工藝等方面強(qiáng)化管理,控制路基的壓實(shí)問(wèn)題以及工后沉降問(wèn)題,通過(guò)高質(zhì)量的施工工藝,為路面結(jié)構(gòu)下承層提供良好的基礎(chǔ)。
[1]周勇.填石路基施工工藝研究[J].廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報(bào),2007,(4).
[2]鄧國(guó)珍.填石路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2008,(16).
[3]張雪松.填石路基的施工方法和要求[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011,(2).
[4]孫忠成,黃艷霞.新老《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中對(duì)填石路基規(guī)定的比較及說(shuō)明[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2010,(Z2).