袁泉
[摘 要]本文結合某市政道路填石路基施工案例,在施工現(xiàn)場建立試驗段,從施工準備、填料運輸、分層攤鋪、分層壓實等幾個方面對填石路基施工技術進行試驗性施工。在施工過程中對填石路基沉降差和孔隙率進行檢測,確定碾壓7遍后沉降差平均值小于3mm,孔隙率低于23 %,進一步確定施工參數(shù)和人員、機械配置,完善施工方案。
[關鍵詞]市政道路;填石路基;施工技術;質(zhì)量檢驗
[中圖分類號][TU997]文獻標志碼:A
道路填石路基采用大粒徑碎石填料進行路基填筑施工,與土質(zhì)填料相比其施工質(zhì)量控制難度更大,控制不當施工后很容易產(chǎn)生不均勻沉降,導致路基路面結構產(chǎn)生縱、橫向開裂。在填石路基施工過程中,應該從填料選擇、碾壓工藝、邊坡防護、質(zhì)量檢驗等方面進行全面控制,做好施工全過程質(zhì)量控制。本文以某市政道路填石路基施工為研究背景,從施工準備、填料運輸、攤鋪與壓實等方面全面闡述路基施工技術,并在施工過程中檢測沉降差和孔隙率,作為合理確定施工參數(shù)、檢驗施工質(zhì)量的主要依據(jù)。
1 工程概況
某市政道路工程,設計全長12.2km,原設計采用雙向2~4車道二級公路標準設計,于1998年開工建設,2000年建成通車。由于交通量不斷增長,原公路設計標準已不能滿足當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的需要,擬進行改擴建工程。該市政道路改擴建工程采用雙向4車道一級公路建設標準,路基設計寬度25.5m,設計車速80km/h。公路沿線存在高填方,部分路基采用填石路基設計。其中K13+360—K13+952段填石路基最大填筑高度為7.2m,填料選擇城市周邊采石場的石料,主要以花崗巖和石英砂巖為主。為保證路床頂面平整度與壓實度,上路床填料選用天然沙礫。高填方路段支擋結構采用C30漿砌片石重力式擋土墻,片石選用當?shù)亻_挖下來的花崗巖。
2 市政道路路基施工技術要點
2.1 施工準備
填石路基施工前的準備工作主要包括技術準備、原材料準備、機械設備準備等。
2.1.1 施工技術準備
填石路基正式施工前,由工程項目部組織施工技術人員閱讀和審核圖紙,對施工區(qū)域的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、周邊環(huán)境、交通情況等進行分析,計算工程量,確定施工內(nèi)容和技術要求,審核并反饋圖紙中存在的問題?,F(xiàn)場工程測量技術人員根據(jù)施工需要對控制點進行復測,為后期施工提供測量基準。按照施工要求確定C30漿砌片石混凝土重力式擋土墻技術要求,通過試驗確定砂漿配合比、天然沙礫級配等。
2.1.2 原材料準備
第一,路基填料準備。填石路基基底為基巖,承載力滿足《公路路基施工技術規(guī)范》(JTG/T 3610—2019)中的相關要求。路基填料主要為花崗巖,硬度高、強度高、風化程度較低,經(jīng)試驗檢測得出石料抗壓強度為42~65MPa,滿足填方路基施工要求。施工過程中嚴格控制填筑石料粒徑,對粒徑過大的石料進行二次破碎,并適當摻配一定比例的細料,保證填料級配滿足施工要求。填石路基上路堤和下路堤石料粒徑不得超過40cm,下路床石料粒徑不得超過20cm,上路床石料粒徑不得超過10cm,填料不均勻系數(shù)控制在15~20范圍內(nèi)。
第二,重力式擋土墻支擋結構材料選擇。填石路堤重力式擋土墻采用挖方片石,爆破后形狀不規(guī)則的片石需經(jīng)人工加工后使用。所選片石為花崗巖,片石不得有裂紋、開裂現(xiàn)象,厚度為20~30cm,施工前對片石進行沖洗,保證表面清潔干凈。所選水泥為P·O42.5水泥,進場前檢查水泥出廠合格證等資料,滿足要求方可選用。進場后取樣送試驗室進行檢測,檢測內(nèi)容包括水泥細度、凝結時間、安定性等指標,滿足設計要求方可使用。砂選用中粗砂,嚴控含泥量和細度模數(shù)。按照要求進行砂漿配合比設計,根據(jù)現(xiàn)場原材料確定生產(chǎn)配合比。
2.1.3 施工機械設備準備
根據(jù)施工需要,結合施工現(xiàn)場地形、施工便道分布情況、運輸距離等基本情況,合理配備施工機械設備。運輸設備選擇20t自卸汽車5輛;裝料施工設備選擇SH210型挖掘機2臺;施工現(xiàn)場配備TY220型推土機1臺,用于路基填料粗平作業(yè),PY190型平地機1臺,用于路基填料精平作業(yè),灑水車2臺;路基壓實設備選配2臺LSS2012型壓路機,載重量為21t。
2.2 填料運輸
本項目填石路基施工采用全寬水平填筑施工,挖方段爆破開挖后由專人負責填料篩選,組織人員和施工機械裝車。現(xiàn)場采用2臺SH210型挖掘機裝車,5臺20t自卸汽車運輸,裝料運輸過程中保證作業(yè)連續(xù),即保證挖掘機持續(xù)作業(yè),以提高工作效率。運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后通過專人指揮卸料,試驗路段單層松鋪厚度不超過40cm。卸料前在下承層上部畫5m×5m灰格子,以作為自卸汽車卸料的參考依據(jù),攤鋪厚度采用花桿掛線控制。通過灰格子確定卸料數(shù)量,按照先高后低、先邊后中的順序卸料。
2.3 分層攤鋪
卸料后操作TY220型推土機進行粗平,局部作業(yè)困難位置采用人工找平。現(xiàn)場由專人指揮推土機進行整平作業(yè),作業(yè)順序為先中后邊,先在中部推出一條標準帶,然后向兩側作業(yè)。攤鋪過程中注意做出路拱,確保中間高、兩側低,路拱橫坡度按2 %控制,以保證排水要求。攤鋪過程中如發(fā)現(xiàn)超尺寸石料,應人工擊碎或清除,確保最大粒徑不得超過2/3單層攤鋪厚度。大粒徑填料之間的空隙,采用石屑或砂石料填充,以降低路基填料孔隙率,提高密實度。粗平后采用PY190型平地機進行精平,進一步提高路基表面平整度,修整路拱橫坡度。攤鋪完成后采用精密水準儀進行復測,確定松鋪厚度,以保證壓實質(zhì)量[1]。
2.4 分層碾壓
攤鋪平整后采用2臺LSS2012型自行式光輪振動壓路機進行碾壓,分初壓、復壓和終壓三步。初壓為穩(wěn)壓,在關閉振動的狀態(tài)下進行靜壓,碾壓遍數(shù)為2遍,碾壓速度不超過3km/h。第3遍開始為復壓階段,首先進行弱振碾壓,調(diào)整壓路機激振力為190kN,振動頻率為28Hz,碾壓速度不超過3km/h。第4遍開始為強振碾壓,調(diào)整壓路機激振力為330kN,振動頻率為28Hz,第4遍碾壓速度不超過3km/h。第5~7遍碾壓速度不超過5.5km/h,碾壓過程中對路基頂面高程進行測量。最后2遍為終壓,也采用靜壓,主要目的是消除輪跡,提高路基頂面平整度。填石路基碾壓按照先邊后中、先慢后快、先靜壓后振動再靜壓、先弱振后強振的原則,輪跡碾壓重疊按1/3輪跡寬控制,縱向相鄰施工區(qū)段重疊0.8~1.0m。碾壓過程中嚴格按照碾壓程序施工,不得在施工路段掉頭或急剎。碾壓過程中對路基表面高程進行測量,計算沉降差,進而確定路基填層的密實度。另外,碾壓施工過程中要對路面平整度進行檢測,復壓(第7遍碾壓)后重點檢查路面平整度,以保證路基平整度[2]。
3 市政道路路基壓實質(zhì)量檢驗
為保證該路段填石路基壓實質(zhì)量,在對各個施工工序進行嚴格質(zhì)量控制的同時,采用“沉降差+施工參數(shù)”雙控的方式控制路基壓實質(zhì)量。在試驗路段,對沉降差和孔隙率進行檢測,確定壓實效果[3]。
3.1 沉降差檢驗
選取K13+400—K13+500段作為試驗路段,以K13+400、K13+420、K13+440、K13+460、K13+480、K13+500作為監(jiān)測斷面,在路基碾壓過程中對各斷面中線位置、中線左側、中線右側高程進行檢測,計算確定沉降量。試驗段路基松鋪厚度為40cm,分別在碾壓第3~7遍時對路基表面沉降量進行測量。統(tǒng)計施工現(xiàn)場各斷面沉降監(jiān)測結果,6個監(jiān)測斷面沉降差監(jiān)測結果見表1。
通過分析上述6個監(jiān)測斷面沉降差監(jiān)測結果,在碾壓3遍后各檢測斷面沉降差分別為53mm、55mm、47mm、57mm、56mm、48mm,平均值為52.7mm,說明填石路基沉降差仍然很大。碾壓4~7遍后路基沉降差平均值分別為36.5mm、14mm、5.7mm、2.8mm,可以得出隨著碾壓遍數(shù)的增加,沉降差不斷下降,在碾壓到第7遍后沉降差平均值低于3mm,沉降差已經(jīng)很小了,說明路基密實度已經(jīng)達到了規(guī)定要求,可進行終壓。碾壓7遍后試驗路段路基沉降差平均值為3mm,那么在大規(guī)模填石路基施工時可將3mm作為標準值,即相鄰兩次沉降差<3mm時可認為壓實度達到了設計要求[4]。
3.2 孔隙率檢驗
路堤填料孔隙率檢測是確定填石路基的一種施工方法,根據(jù)《公路路基施工技術規(guī)范》(JTG/T 3610—2019)中的相關規(guī)定,采用硬質(zhì)石料作為填料,上路堤(0.8~1.5m)孔隙率不得超過23 %,下路堤(1.5m以上)孔隙率不得超過25 %,本文檢測部位為上路堤。同樣以K13+400—K13+500段作為試驗路段,采用灌水法檢測碾壓后路基填料的孔隙率。按照同樣的檢測頻率,分別在碾壓3~7遍后檢測孔隙率,檢測結果如表2所示。
分析表2所列數(shù)據(jù),碾壓3~7遍各檢測斷面孔隙率平均值分別為30.6 %、27.3 %、24.2 %、23.3 %、21.8 %,可以得出隨著碾壓遍數(shù)的增加,路基孔隙率不斷下降。各檢測斷面在碾壓到第6遍后大部分檢測斷面孔隙率仍高于23 %,碾壓第7遍后孔隙率均下降到了
23 %以下,達到了設計要求。根據(jù)試驗段沉降差監(jiān)測結果,說明碾壓遍數(shù)確定為7遍,可滿足該路段填石路基壓實質(zhì)量的要求,與沉降差檢測結果相同,因此碾壓7遍后可進行終壓,可達到設計壓實質(zhì)量要求。
3.3 施工參數(shù)總結
根據(jù)K13+400—K13+500段試驗路段沉降差和孔隙率檢測結果,得出采用LSS2012型自行式光輪振動壓路機碾壓7遍后,沉降差平均值低于3mm,孔隙率低于23 %,可以達到設計要求的壓實質(zhì)量。總結K13+360—K13+952段填石路基主要施工參數(shù):松鋪厚度為40cm,初壓靜壓2遍,復壓采用LSS2012型自行式光輪振動壓路機弱振1遍、強振4遍,最后終壓(靜壓)2遍消除輪跡,提高路基表面平整度。按照上述施工機械配備方案,現(xiàn)場配置管理人員10人、司機12人、普通工人8人?,F(xiàn)場施工過程中做好施工組織管理,協(xié)調(diào)好施工人員與施工設備,保證填石路基施工效率[5]。
4 市政道路路基施工方案的管理措施
4.1 注重施工隊伍管理,狠抓施工過程的品質(zhì)控制
工程施工隊伍是市政道路建設的關鍵所在,在施工過程中,需要重視質(zhì)量控制。首先,要對施工人員、管理人員及技術人員加強管理。其次,提高人員素質(zhì)。企業(yè)可以組織一些專業(yè)技能過硬的培訓講座,讓員工了解自身工作崗位應當承擔的責任,從而提升工作人員整體水平。最后,注重培養(yǎng)工程施工單位內(nèi)部人才團隊建設能力和技術創(chuàng)新精神,從而提升整個團隊的質(zhì)量管理水平。綜上所述,要對施工隊伍進行定期培訓,提高施工人員自身素質(zhì),這樣才能保證工程項目在建設過程中,具有較強的競爭力。
4.2 施工人員選擇
施工單位應根據(jù)工程項目的實際情況選擇相應的施工人員,對其進行技術培訓,提高他們的專業(yè)技能,確保質(zhì)量控制工作能夠順利完成。首先,在具體實施過程中,工作人員必須嚴格遵循相關制度規(guī)定。對于沒有足夠經(jīng)驗來勝任特殊工序的作業(yè)人員,應提前采取其他措施來解決問題。其次,要加強對人員的管理并提高施工人員的職業(yè)道德素養(yǎng),提高施工人員的技術水平,避免因為個人利益而產(chǎn)生質(zhì)量控制隱患。
4.3 加強施工工藝的管理
在市政道路路基施工過程中,要對質(zhì)量進行嚴格把關,保證工程順利開展,不斷提高施工工藝技術水平。首先,要加大對施工人員的培訓和教育;其次,確保技術人員具備過硬的專業(yè)技能,能夠熟練運用各種新設備及新型材料;第三,從根本上控制市政工程施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的因素,確保原材料的品質(zhì)符合要求;第四,相關人員必須嚴格按照施工方案要求和規(guī)范來施工,保證所選用的原材料符合工程質(zhì)量標準,在使用過程中也要對其進行監(jiān)督與檢查;最后,要加大對施工人員的監(jiān)管力度,確保他們具有良好的行為意識、工作積極性及責任心。
5 結語
本文以某市政工程填石路基施工為例,在施工現(xiàn)場建立試驗段,結合施工現(xiàn)場實際情況制訂施工方案,合理選配施工人員與機械設備,做好現(xiàn)場協(xié)調(diào)管理。從施工準備、填料運輸、攤鋪和壓實等方面全面闡述了填石路基施工技術,總結了施工技術要點。從沉降差和孔隙率兩個方面檢測路基壓實質(zhì)量,分析檢測結果得出路基碾壓7遍后試驗路段各斷面沉降差平均值為3mm,各測點孔隙率均小于23 %,達到了設計要求,進一步確定了松鋪厚度、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù),明確了施工設備與施工人員的配置,確定了施工方案。
參考文獻
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