張國良
(中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司,陜西西安 710038)
匝道隧道位于云南省昆明市五華區(qū)昭宗村附近,起訖里程AK0+370~AK1+720,長1 350 m,為單線隧道,最大埋深約96 m,建筑限界10.5 m×5.0 m,進(jìn)洞口、出洞口的設(shè)計(jì)標(biāo)高分別為1 990.763、1 957.006 m,隧道與白龍梁子隧道左洞間設(shè)3處人行橫洞。
(1)基礎(chǔ)準(zhǔn)備。
施工前檢驗(yàn)各項(xiàng)性能指標(biāo),確保各自均具有可行性,根據(jù)特定的指標(biāo)要求開展后續(xù)的工作;安排專員深入現(xiàn)場做全面的勘察,明確地質(zhì)特性,以便高效挖方。
(2)排水作業(yè)。
加強(qiáng)排水處理,修筑路塹排水設(shè)施,順暢排水,以免路基在水侵蝕作用下受損。
(3)路塹開挖。
多層全寬路塹開挖,各層沿縱向有序推進(jìn),綜合考慮安全標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境,有效控制開挖深度。開挖施工中產(chǎn)生土方,該部分利用自卸車裝車外運(yùn)。以挖掘機(jī)機(jī)械開挖的方式為主,人工輔助修整,保證邊坡的穩(wěn)定性以及形態(tài)的合理性。按自上而下的順序開挖,精準(zhǔn)控制開挖量,避免超欠挖。由專員檢查邊坡坡度,及時(shí)反饋問題并予以處理。適度預(yù)留保護(hù)層厚度,以免坡面坍塌[1]。
(4)路塹深挖。
合理控制邊坡坡度是有效保證路塹深挖質(zhì)量的關(guān)鍵前提之一,若現(xiàn)場坡度過大,將明顯加大坍塌的發(fā)生概率。土質(zhì)偏松散時(shí),立足于施工情況,對(duì)深挖方法進(jìn)行靈活優(yōu)化,通過審批后正式落到實(shí)際施工中。單邊坡路塹的開挖為雙層橫向全寬的方法,雙邊坡則分層縱向有序開挖到位。路塹偏長且一側(cè)厚度較大時(shí),調(diào)整為分段縱向開挖。開挖具有一定的擾動(dòng)性,容易影響邊坡的穩(wěn)定狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)誘發(fā)坍塌事故,針對(duì)此問題,施工中禁止采用掏洞取土的方法。路塹施工工作量較大,復(fù)雜度較高,參建人員加強(qiáng)檢查與控制,確保路塹開挖偏差始終穩(wěn)定在許可范圍內(nèi)。
(1)施工準(zhǔn)備。
①填方施工前做好測(cè)量工作,復(fù)測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn),恢復(fù)中樁和測(cè)量高程,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙精準(zhǔn)測(cè)放分段坡腳線。路基施工初期,測(cè)放中線以及填挖土層的邊線,作為施工的參照基準(zhǔn),盡可能減小施工誤差。
②在現(xiàn)場選取具有代表性的土樣,按照規(guī)范組織試驗(yàn),從最佳含水量、最大干密度兩個(gè)方面對(duì)填料的性質(zhì)形成準(zhǔn)確認(rèn)識(shí),判斷其是否滿足要求,質(zhì)量良好則用于試鋪筑施工,確定施工方案,包含壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的類型、壓實(shí)遍數(shù)、層厚等,為正式施工提供清晰引導(dǎo),后續(xù)未經(jīng)許可時(shí)不得隨意更改作業(yè)流程以及各項(xiàng)參數(shù)。
③路基填筑時(shí),準(zhǔn)確測(cè)定路基的坡腳線和邊緣線,以便填筑期間采取有效的控制措施;在路基坡腳處按照50 m的間距依次布設(shè)指示樁,其作用在于為路基厚度的檢查提供參照基準(zhǔn),若有厚度不足或偏大的情況,及時(shí)予以處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的精細(xì)化控制。
④路基施工所用材料為隧洞洞渣和路基挖方材料,按照特定的比例混合而成,在制備此類材料時(shí)嚴(yán)格控制各自的用量、填料的粒徑,確保制得的混合料具有均勻性且性能滿足要求。原材料粒徑超標(biāo)時(shí),將其解小,不具備解小的條件或?qū)嶋H處理效果較差時(shí),不允許投入使用??刂剖狭綍r(shí),參照填筑層厚度,要求前者不大于后者的1/3,避免影響填筑層的平整性。
⑤針對(duì)填料的質(zhì)量組織試驗(yàn),確定其易溶鹽含量、含水量、塑限及液限等關(guān)鍵指標(biāo)的具體值,選擇各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到要求的填料,將其用于正式施工中,以免因材料質(zhì)量問題而影響最終的施工效果。
(2)正式填方。
①以預(yù)先測(cè)放的路基平行線為基準(zhǔn),精細(xì)化控制填筑土的高度,填筑后采取壓實(shí)措施,切實(shí)提高密實(shí)度與平整度。各層填料跨度的控制要求為設(shè)計(jì)路堤寬度增加50.0 cm,重點(diǎn)關(guān)注路堤的最末一層,其更易受到外部因素的影響,因此該部分的壓實(shí)度必須達(dá)到要求,防止失穩(wěn)。
②路基填土高度在80.0 cm以內(nèi)時(shí),整平地基基礎(chǔ)并予以夯實(shí),要求實(shí)測(cè)壓實(shí)度超過96.0%;填土高度超過80.0 cm時(shí),依然按照整平、夯實(shí)的工作思路推進(jìn),此時(shí)實(shí)測(cè)壓實(shí)度需要超過90.0%。
③填方時(shí)根據(jù)路段坡度采取合適的施工方法,保證可行性。原地面陡于1∶5時(shí),做法為挖內(nèi)傾2%~3%的內(nèi)傾臺(tái)階,高度30 cm,寬度大于1 m;坡度在1∶2以上時(shí),綜合考慮填方路線與地面的位置關(guān)系,基于實(shí)際情況規(guī)劃臺(tái)階開挖方法,可行的是以適度超挖臺(tái)階的方法處理基床至路床底的部分,此部分的臺(tái)階寬度以及向內(nèi)傾斜量的控制要求與路段坡度超1∶5時(shí)一致。
④路基填土施工后,對(duì)該部分適當(dāng)灑水,經(jīng)檢測(cè)后若實(shí)測(cè)含水量達(dá)到要求,則予以碾壓。路基土的質(zhì)量未達(dá)到要求時(shí),以換填的方法加以處理。為保證虛鋪厚度的合理性,采用掛線的方法予以控制,協(xié)調(diào)現(xiàn)場的推土機(jī)和平地機(jī),利用此類設(shè)備完成初平、精平作業(yè)。考慮邊坡壓實(shí)度、厚度的要求,填方施工階段加強(qiáng)對(duì)填層厚度的檢測(cè)與控制。自卸車將填料運(yùn)輸至現(xiàn)場后,根據(jù)其容量計(jì)算堆土間距,按照該要求有序在指定位置卸料[2]。
⑤填方施工采取分層的方法,逐層填筑與碾壓,保證各層的施工質(zhì)量。壓實(shí)按照先慢后快的順序進(jìn)行,直線段從兩側(cè)開始碾壓,逐步向中間區(qū)域推進(jìn),全面壓實(shí)整個(gè)施工面,避免局部漏壓;曲線段碾壓時(shí),按照自內(nèi)向外的順序施工,機(jī)械設(shè)備實(shí)施進(jìn)退式碾壓的作業(yè)模式,重疊寬度超過0.3 m,使整個(gè)作業(yè)區(qū)域具有完整性與密實(shí)性。碾壓設(shè)備盡可能勻速運(yùn)行,禁止忽然提速或急剎車。
填方流程如圖1所示。
圖1 填方流程
在隧道洞渣物理改良路基施工中,除了開挖、填方外,還需要做好結(jié)構(gòu)物的回填作業(yè)。
(1)基底處理。
回填施工前檢查基底,若有平整度不足的情況,予以整平,承載力需要滿足要求,上報(bào)監(jiān)理工程師,通過審批后正式進(jìn)入回填施工環(huán)節(jié)。
(2)回填方法。
分層有序回填,嚴(yán)格控制各層厚度,以15.0~20.0 cm為宜;結(jié)構(gòu)物與回填部位的間距超過1.0 m,由專員操作壓實(shí)機(jī)械設(shè)備,保證壓實(shí)效果,若兩者的距離在1.0 m以內(nèi)或存在壓路機(jī)難以觸及的區(qū)域,轉(zhuǎn)為小型設(shè)備壓實(shí)的方法。
從路基的兩側(cè)邊緣處開始?jí)簩?shí),逐步向中間區(qū)域轉(zhuǎn)移,再從中間向兩側(cè)壓實(shí),由此確保壓實(shí)處理后路基具有足夠的密實(shí)度。施工采用振動(dòng)壓實(shí)和靜壓相結(jié)合的方法,機(jī)械碾壓先弱振后強(qiáng)振、先慢后快,壓路機(jī)全程盡可能勻速運(yùn)行,速度以5 km/h以內(nèi)為宜,避免忽然大幅度變更速度,否則填料將發(fā)生推移,影響最終的壓實(shí)施工效果。
直線段碾壓時(shí),機(jī)械設(shè)備從兩側(cè)開始碾壓,逐步駛向中間區(qū)域,實(shí)現(xiàn)全面碾壓;遇小半徑的曲線段時(shí),從內(nèi)側(cè)開始逐步向外側(cè)推進(jìn),即采取縱向進(jìn)退式的壓實(shí)方案,為保證整體壓實(shí)度,各碾壓部分適度重疊,重疊量取輪跡的1/3。路基壓實(shí)后,正常情況下石料和土層的分布應(yīng)具有均勻性,洞渣有效嵌入路基土層內(nèi),保持穩(wěn)定咬合的接觸關(guān)系,此時(shí)整個(gè)路基的完整性和穩(wěn)定性均較好。此外,壓實(shí)后的路基還需要具有足夠的穩(wěn)定性,無輪跡、回彈等質(zhì)量問題。此時(shí),路基的整體使用效果得到保證,例如具有足夠的承載性能,后續(xù)使用期間,能夠有效抵御車輛荷載的作用,以免在外部荷載的影響下而出現(xiàn)路基局部失穩(wěn)的異常狀況[3]。為準(zhǔn)確掌握路基的壓實(shí)效果,必須按照規(guī)范組織檢查,做到正確操作、全面采集及匯總數(shù)據(jù)、客觀分析數(shù)據(jù)。在高速公路路基的質(zhì)量檢驗(yàn)中,按規(guī)范設(shè)置測(cè)點(diǎn)(所處位置具有代表性,數(shù)量合理),采集各點(diǎn)的壓實(shí)度數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)路基壓實(shí)施工效果進(jìn)行判斷,對(duì)于壓實(shí)度不足的部位,查明具體情況并安排補(bǔ)壓,繼續(xù)檢測(cè)直至實(shí)測(cè)結(jié)果完全滿足要求為止。
路基填筑材料選用經(jīng)過改良后的隧洞洞渣,充分發(fā)揮既有工程資源的利用價(jià)值,減少填料的運(yùn)輸工作量,施工效率提升,經(jīng)濟(jì)效益突出。此外,采用改良隧洞洞渣回填的方法還可以減小對(duì)周邊生態(tài)林地的破壞。從生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度分析,具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。對(duì)于施工質(zhì)量,按照特定的流程完成基底清理、填方施工、壓實(shí)等相關(guān)工作后,實(shí)測(cè)的壓實(shí)度和平整度均滿足要求??傮w來看,以物理改良后的隧道洞渣為原材料施工路基的方法具有可行性。
綜上所述,在高速公路工程中,路基施工為基礎(chǔ)內(nèi)容。文章以隧道洞渣物理改良路基施工為背景,著重圍繞挖方、填方、結(jié)構(gòu)物回填的具體作業(yè)要點(diǎn)展開探討,提出一些關(guān)鍵的思路與方法,旨在進(jìn)一步推動(dòng)類似工程發(fā)展。