劉忠熹
(中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司,山東青島266000)
高填路基指的是對于水稻田或者常年積水的地帶,使用細(xì)料填筑路堤在6m以上、其他地帶填土或填石路堤高度在20m以上時稱之為高填路堤。深挖路塹指的是路基坡高大于20m時的路塹挖掘。為了更好地保證公路工程項目的建設(shè)質(zhì)量,在具體的建設(shè)過程中施工人員需要改造原地形,如此一來就會形成一些填方與挖方路段。因此,高填深挖路基施工技術(shù)在公路工程行業(yè)領(lǐng)域中得到了迅速的推廣與普及。基于此,本文結(jié)合實際案例,分析施工前需要做的準(zhǔn)備工作,概括高填深挖路基施工流程,最后重點(diǎn)探討高填深挖路基施工技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用,以供同行業(yè)人士參考和借鑒。
某高速公路第二合同段ZK45+068~ZK45+090與ZK45+252~ZK45+400段分別為高填方路基和深挖路塹。高填方路基采用分層填筑、碾壓,配合強(qiáng)夯施工;深挖路塹采用分層、分段,階梯式開挖。防護(hù)以路塹式擋土墻為主,ZK45+252~ZK45+400段的坡面由于遭到風(fēng)力的侵蝕嚴(yán)重,需藥采用樁板式擋墻支擋。
當(dāng)前,公路工程行業(yè)領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)步,其建設(shè)質(zhì)量也得到社會各界人士的高度重視和廣泛關(guān)注。作為公路工程施工企業(yè),只有做好工程項目在建設(shè)過程中的各項工作,才能提升工程項目的建設(shè)質(zhì)量,以此推動公路行業(yè)領(lǐng)域的健康與可持續(xù)發(fā)展。在正式施工前,需要充分做好以下幾項準(zhǔn)備工作,以保證施工順利進(jìn)行。
(1)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真復(fù)核與檢查中樁、中線和高程等所在位置,在此基礎(chǔ)上編制出適合本工程項目的高填深挖路基施工方案。
(2)施工人員將放樣測量獲得數(shù)據(jù)、施工方案以及復(fù)測成果一并交給本項目的監(jiān)理工程師審批。
(3)監(jiān)理工程師在確認(rèn)了施工現(xiàn)場放樣測量數(shù)據(jù)后,依照中樁數(shù)據(jù)標(biāo)記出基坑開挖的深度,并明確土場與棄土場的位置。
(4)項目主要負(fù)責(zé)人要對本工程項目所在區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境、地質(zhì)條件進(jìn)行考察,對項目所在地的電纜、光纜等管線的位置做到了然于胸,并在施工設(shè)計圖紙中明確標(biāo)出管線所在的位置[1]。
圖1 高填深挖路基施工流程
(1)施工現(xiàn)場雜物清理。在本工程項目開始之前,要使用機(jī)械設(shè)備對存在于施工現(xiàn)場中的垃圾、雜草以及灌木叢林清理干凈,且范圍要保證在15cm以上,再通過運(yùn)輸車輛將雜物運(yùn)抵至指定的棄土場內(nèi)。
(2)施工現(xiàn)場地質(zhì)檢測。待施工現(xiàn)場中的雜物清理干凈之后,在施工現(xiàn)場就地取樣,并對所采集的樣品進(jìn)行指標(biāo)與性能方面的檢測,對于不符合工程項目建設(shè)的土質(zhì)要及時采取換填措施[2]。在具體的檢測過程中,只有當(dāng)路基中的含水量達(dá)到最佳含水量時方可組織和實施碾壓工作,這樣才能確保路基的壓實度滿足工程項目建設(shè)的質(zhì)量要求。
(3)施工現(xiàn)場測量放樣。根據(jù)施工方案設(shè)計要求,使用白灰標(biāo)注所有的中樁、中線和高程。
(4)原地面處理。如果填筑原地面的橫波坡度陡于1:5,還需要對原地面進(jìn)行臺階式挖掘,并將其頂面做成2%~4%的傾斜坡,并于每隔2m之處設(shè)置一個臺階,臺階的寬度要大于壓路機(jī)輪胎的寬度,這樣才能保證路基碾壓的寬度。
(5)分層填筑。在具體的施工過程中,每層填料保證具有2%~4%坡度的路基雙向橫坡,填實寬度要超出設(shè)計要求寬度的50cm左右,以此保證路基邊緣也滿足規(guī)定的壓實度要求。在每層碾壓中,還要保證干填料的干濕度和含水量(含水量偏差為±2%)滿足工程項目建設(shè)的基本要求,并嚴(yán)格按照要求進(jìn)行碾壓,委派專業(yè)人員隨時檢測路基壓實度,明確其是否滿足具體的施工要求。
(6)強(qiáng)夯施工。結(jié)合本工程項目施工現(xiàn)場的實際情況,先由技術(shù)人員完成強(qiáng)夯施工方案的編寫工作,待每層填料填筑完成以后,再由技術(shù)人員明確第一遍強(qiáng)夯點(diǎn)的位置,得出原地面高程和強(qiáng)夯前錘頂?shù)母叨?,然后將?qiáng)夯錘吊起至預(yù)定的高度,開啟脫鉤使強(qiáng)夯錘自由落下,再測量強(qiáng)夯錘頂?shù)母叱蹋⒄J(rèn)真記錄每次強(qiáng)夯后的沉降值[3]。
(1)深挖方案確定。如果深挖路段地形較為平緩,可以在自卸汽車的配合下完成深挖工作,但工程項目的便道方向必須要沿著施工路線,這樣才能保證自卸車順利地爬升至坡頂;如果深挖路段地形比較陡峭,應(yīng)當(dāng)先利用推土機(jī)將山頂推平,再進(jìn)行開挖。
(2)路表修復(fù)及復(fù)測。在深挖工作開始之前,先通過機(jī)械設(shè)備整平和壓實路基表面,再通過人工方式修整,最后進(jìn)行放樣和復(fù)測工作,以此確定深挖位置。同時,需要做好相應(yīng)的排水工作,在離坡頂開挖線的5m之處設(shè)置一條排水溝,用來攔截地面水。
(3)在具體的開挖過程中,如果發(fā)現(xiàn)有較大的地質(zhì)變化時,應(yīng)該立即停止施工,并重新進(jìn)行地質(zhì)勘察工作,再根據(jù)新的勘察資料修正原有的施工方法,報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可實施[4]。
(4)即挖即防。對于穩(wěn)定性較差的路基,必須采取具有針對性的加固措施,特別是對于地形陡峭和地質(zhì)條件復(fù)雜的路基,應(yīng)按照設(shè)計圖紙要求對其進(jìn)行加固處理。
在填筑施工過程中,所使用到的填料必須具備較高的CBR值,并對其進(jìn)行試驗測試,測試結(jié)果達(dá)到要求后才能使用到本工程項目中。如果填料的來源不同或者性質(zhì)相差較大時,采取分層填筑的方式,并且不同填料的填筑厚度不得小于50cm。在一般情況下,高填方路基施工作業(yè)采用的是分層填筑和夯實的方式。其中,在分層上料工作中,卸料的厚度按照30cm計算,并將卸料用裝載機(jī)或者推土機(jī)攤平。另外,在高填方填筑施工過程中,當(dāng)路基邊坡高度大于1m、小于9m時,坡率按照1:1.5進(jìn)行施作;當(dāng)路基邊坡高度大于9m的,施工坡率應(yīng)當(dāng)按照1:1.75進(jìn)行施作,中間增設(shè)2m寬的平臺。
路基碾壓施工需要通過振動式壓路機(jī)壓實高填方路基,但壓路機(jī)的噸位必須滿足設(shè)計要求。路基碾壓施工過程中嚴(yán)格按照要求進(jìn)行碾壓,可以從兩邊向中間碾壓,也可以從內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓,還可以縱向進(jìn)退式碾壓[5]。其中,縱向碾壓的振動式壓路機(jī)的輪跡應(yīng)當(dāng)控制在1~2m之間為宜,行駛速度應(yīng)控制在4000m/h內(nèi)。另外,在具體的路基碾壓施工過程中,若想使路基快速固結(jié),還需要不斷提升路基的承載能力,其方法便是沖壓補(bǔ)強(qiáng),一般而言,正常情況下對路基每進(jìn)行4m的填高后,需要沖擊碾壓15~25遍,碾壓完成后還要對路基的壓實度進(jìn)行檢測,保證填料壓實度滿足設(shè)計要求。
當(dāng)路基坡高大于20m才需要進(jìn)行深挖,由于深挖路塹難度大、受力復(fù)雜,受周圍巖土影響嚴(yán)重。因此,要想切實提高工程項目的質(zhì)量,還要科學(xué)合理地控制路基邊坡施工坡度。從目前情況來看,較為常見的施工方式主要有“橫向分層、縱向分段、兩端同步以及階梯掘進(jìn)”四種。而在深挖路塹施工過程中,要合理布置和規(guī)劃施工現(xiàn)場,保證運(yùn)渣無阻、排水順暢、互不干擾。另外,在深挖路基施工過程中要及時修正邊坡,并設(shè)置排水溝,及時測量深挖尺寸和邊坡坡度。路基開挖后要留出20~30cm的邊坡,以方便施工人員修整邊坡。
在深挖路塹施工中,要根據(jù)設(shè)計要求對邊坡進(jìn)行及時防護(hù),防止在路塹施工中出現(xiàn)雨水沖刷或者滑坡問題[6]。在選擇邊坡防護(hù)類型時,對于軟質(zhì)巖路基應(yīng)當(dāng)選擇植草防護(hù);對于土質(zhì)路基,則選擇骨架植草防護(hù)方式。如果防護(hù)困難,可先對路基進(jìn)行測量,通過土工格植草和三維網(wǎng)植被防護(hù)的方式。
綜上所述,路基是公路的基礎(chǔ),路基施工質(zhì)量是整個公路建設(shè)質(zhì)量的核心問題。公路路基質(zhì)量的高低對整條公路使用壽命具有至關(guān)重要的作用。高填深挖路基施工技術(shù)在本工程項目中的應(yīng)用不僅具有較強(qiáng)的支撐能力,而且具有安全、可靠、簡單和容易操作的特點(diǎn),能有效提高工程項目的建設(shè)質(zhì)量,保證施工人員的安全,目前已在公路工程行業(yè)領(lǐng)域中得到了迅速的推廣與應(yīng)用。