淺談高速公路路基施工技術(shù)

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1前言

　　路基是按照路線位置和一定的技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物,它承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載,并承受水、冰凍等自然因素的作用。路基是構(gòu)成高速公路的一個重要組成部分,是高速公路主體工程和路面的基礎(chǔ),它貫穿高速公路全線,與橋梁、隧道相連,并且它與路面共同承受行車荷載的作用。其施工質(zhì)量的好壞,直接影響高速公路的使用壽命,實踐證明,沒有堅固、穩(wěn)定的路基,就沒有穩(wěn)固的路面。因此,為了確保路基工程質(zhì)量,從而提高整個公路的質(zhì)量,本文將重點談?wù)劯咚俟仿坊氖┕ぜ夹g(shù),以供同行參考。

　　2路基填筑施工

　　2.1路堤基底的處理

　　填筑前,應(yīng)先按招標文件技術(shù)規(guī)范要求,認真做好基底處理,根據(jù)基底土質(zhì)、水文、植被情況及填土高度分別采取相應(yīng)的處理措施。

　　施工便道打通之后,用推土機、平地機、挖掘機對路基填筑范圍原地面上的樹木、植物等進行清理,表土清除深度10cm～30cm,清除的表土雜物堆棄于施工便道對側(cè)路基坡腳線與公路界碑之間。在深耕地段,應(yīng)將土翻松、打壞、再整平、壓實。經(jīng)過水田池塘、洼地時,根據(jù)具體情況采用排水疏干、換填、拋石擠淤等處理措施,確保路堤的基底具有足夠的穩(wěn)定性。

　　清表結(jié)束后,用平地機進行整平,用壓路機對清表后的原地面進行碾壓,壓實度符合設(shè)計及規(guī)范的要求,清表質(zhì)量、壓實度、清表后高程及工程數(shù)量報監(jiān)理工程師檢驗批準。

　　2.2填料試驗與壓實試驗

　　就填筑路堤而言,最合適的土是砂礫土、礫土及亞砂土。這些土的內(nèi)摩阻力小、黏結(jié)力小、滲水性強,其合理含水量空間較大,容易壓實,又有足夠的強度、穩(wěn)定性,遇水不致過分軟化。用這些土作填料不易引起路基沉陷。不過在施工前,均應(yīng)對填筑土進行以下試驗,即液塑限、塑性指數(shù)試驗;顆粒大小分析試驗;含水量、密度、相對密度試驗;土的重型擊實試驗(以確定最大干實度和最佳含水量);土的強度試驗(值);土的有機質(zhì)含量及易溶鹽含量試驗等,以確定其能滿足路基填筑的要求。

　　2.3施工前準備工作

　　2.3.1施工放樣

　　開工前,先進行導(dǎo)線、中線、水準點的復(fù)測,根據(jù)現(xiàn)場實際情況增設(shè)必要的導(dǎo)線點、水準點。測量成果經(jīng)監(jiān)理工程師核準后,再按圖紙放出路基中線、坡腳、邊溝、路塹坡頂、取土坑、棄土場等位置。

　　2.3.2填方機具

　　推土機和平地機是填方作業(yè)必不可少的設(shè)備,特別是平地機,在控制填層厚度和形成平整度方面效果顯著。

　　2.3.3排水溝的設(shè)置

　　在施工前,應(yīng)結(jié)合永久排水設(shè)施修建臨時排水溝,如設(shè)置4%的橫坡,或是在填方表面邊沿做矮土埂攔水,土埂高約20cm～30cm,沿路線約每50m設(shè)一道瀉水槽,槽底應(yīng)鋪隔水布或抹砂漿隔水等,以保持路基施工場地處于良好的排水狀態(tài)。

　　2.4試驗段施工

　　試驗段施工應(yīng)選在地質(zhì)條件、斷面形式有代表性的地段,試驗段長度宜在左右。通過試驗段的施工,應(yīng)確定以下施工參數(shù):不同填料適宜的松鋪厚度、最佳的機械配套、不同的壓實機具和碾壓遍數(shù)、最佳的施工組織等。

　　2.5填筑作業(yè)

　　2.5.1土方路基填筑

　　土方路基的填筑應(yīng)采用分層平行攤鋪。每層鋪填厚度應(yīng)根據(jù)壓實機械類型和規(guī)格確定,不宜超過30cm。每層填料鋪設(shè)的寬度,應(yīng)超出每層路堤設(shè)計寬度,以保證修整路基刷坡以后的路堤邊緣有足夠的壓實度。填筑時,應(yīng)均勻地把材料攤鋪在路堤的整個寬度,用平地機整平,并做出橫坡。

　　2.5.2石方、土石混填路堤的填筑

　　填石、土石路基只能采用分層填筑,不得采用傾填。每層鋪填厚度應(yīng)根據(jù)壓實機械類型和規(guī)格確定,不宜超過40cm。在填筑時,每層填料要連續(xù)鋪筑其整個斷面寬,不允許將爆破的混合料直接填至路堤,所填筑的石料的最大粒徑不應(yīng)大于層厚。

　　2.5.3挖方路塹基底的處理措施

　　挖方路塹基底有滲水等病害時,必須根據(jù)實際情況采用有效措施進行處理,如進行換填、做盲溝、加深邊溝深度等。土方、石方強風(fēng)化地段,必須超挖,然后進行回填,壓實度不小于設(shè)計值。

　　2.6路基填筑需要注重的問題

　　不同性質(zhì)的填料應(yīng)按水平分層分別填筑,不可混合到同一填筑層上,以保證該層強度均勻,特別是透水的與不透水的土,不得非成層地混雜使用,以免在填方內(nèi)形成水囊,影響路堤的穩(wěn)定。

　　填方相似作業(yè)段交接處若非同時填筑,則填筑地段應(yīng)按坡度分層留好臺階;若同時填筑,則應(yīng)分層相互交迭銜接。

　　3路基壓實工藝及檢測

　　壓實工作是筑路工程的重要組成部分。壓實機的選擇,以及合理的操作,是影響路基壓實效果的另一個綜合因素。

　　3.1影響路基壓實的因素分析

　　從筆者實踐經(jīng)驗和路基檢測分析得出,影響路基壓實度的因素有壓實功能、碾壓機具和方法、下承層強度、路基土含水量等。

　　一般可根據(jù)填料性質(zhì)和要求達到的密實度,選擇合理的壓路機械,通過試鋪試驗段確定松鋪厚度及碾壓遍數(shù),填筑前對路基進行處理和壓實等,解決壓實功能、碾壓工藝及方法、下承層強度等問題。而填筑路基材料的含水量,則由于取土場、土石類型、氣候、氣象等因素影響變化較大,施工中極難控制,因此,填筑材料的含水量是造成路基壓實度難以達標的主要因素,只有在最佳含水量時壓實,方可得到最大密實度。在壓實過程中,必須隨時控制土的含水量,當(dāng)含水量過大時,應(yīng)晾曬風(fēng)干至最佳含水量再碾壓。施工過程應(yīng)連續(xù)作業(yè),減少雨淋、暴曬,防止土壤中的含水量發(fā)生大的變化。

　　另外,在施工中,還應(yīng)重視狹窄面積和一些非凡部位(指施工段的交界處,構(gòu)筑物的臺背、墻背,施工機具不可達到之處等)的壓實。在填筑時,應(yīng)選擇適宜填料,并采用小型設(shè)備進行碾壓,如平板振動夯實機、手扶雙輪壓路機等,將其壓實厚度控制在10cm～30cm之間,壓實時嚴格控制含水量。

　　3.2壓實機具的配置

　　壓實機具對壓實效果的影響十分重要。同一種土的最佳含水量隨壓實功的增加而減少,而最大干密度隨壓實功能的增加而增加。在相同含水量下,壓實功能越大密度越高。一般地說,不同的填料和場地要選擇不同的壓實機具。因此,每一施工段配置:自重以上、振動力以上的振動壓路機、拖式凸輪振動壓路機。

　　3.3路基壓實作業(yè)

　　3.3.1土方路堤的壓實

　　土方路堤在碾壓前,應(yīng)用平地機進行整平,并將填料含水量控制在比最佳含水量大(根據(jù)氣候情況確定),先靜壓一遍,然后振動碾壓一遍。

　　3.3.2石方及土石混填路堤的壓實

　　石方及土方混合料路堤壓實前,應(yīng)用推土機和平地機整出一個較密實平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填滿鋪平,填料不得離析。壓路機碾壓過程中,繼續(xù)用小石料或石屑填隙,一直進行到重輪下,石料不出現(xiàn)松動,表面均勻平整為止,一般需碾壓一遍即可。

　　總之,根據(jù)規(guī)范的規(guī)定,高速公路路面底面以下80cm～150cm部分的上路堤其壓實度必須≥95%;路堤基底的壓實度不宜小于93%。

　　3.4路基壓實度的檢測

　　填筑路基時,每層碾壓完成后應(yīng)及時對壓實度、平整度、中線高程、路基寬度等指標進行質(zhì)量檢測,各項指標符合要求后方能允許填筑上一層填土。通常,路基現(xiàn)場壓實度檢測主要檢測方法有灌砂法(最通用的)、環(huán)刀法、核子法、水袋法等檢測方法。

　　4路橋過渡段的技術(shù)處理措施

　　4.1級配粗粒料填筑法

　　為了減少路堤自身的壓縮性,降低其工后沉降,可通過在路橋過渡段中填筑強度高、變形小的級配粗粒料,如碎石、沙礫石、水泥石灰穩(wěn)定沙石土、低標號混凝土等,在保證較高的壓實度的前提下,能保證該部位的剛度和變形的均勻過渡。

　　4.2加筋土路堤法

　　為了增加路基強度,提高路堤剛度,減小路基變形,在施工中,可在路橋過渡段填埋一定數(shù)量的加筋材料,并通過調(diào)整拉筋材料的布置間距和為止,將橋背路基與橋梁交界處的臺階式跳躍沉降變成連續(xù)斜坡式沉降,從而使路橋過渡段平順。

　　4.3鋼筋混凝土搭板法

　　為減少路橋過渡段的剛度差,可在路橋過渡段范圍內(nèi)路基填土上可設(shè)置一鋼筋混凝土搭板,一端支承在剛性基礎(chǔ)橋臺,另一端簡支于枕梁上,使之行剛?cè)峋徍瓦^渡,從而消除橋頭跳車。

　　4.4輕型材料填筑法

　　采用輕質(zhì)材料,如EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)、人工氣泡混合土(泡沫水泥砂漿)、火山灰、粉煤灰等來填筑橋頭路基,可顯著減小橋背路堤填料自身的壓縮變形,減弱對地基的豎向加載作用,以及對橋臺結(jié)構(gòu)的水平壓力,從而減少地基的沉降。

　　5結(jié)束語

　　綜上所述,本文主要分析了高速公路路基的施工技術(shù)、路基壓實質(zhì)量控制手段,并從中分析得知,在進行高速公路路基施工時,進行試驗、檢測和觀測是必要的。目前,高速公路路基填方工程的質(zhì)量控制尚未應(yīng)用什么尖端科技,其施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于管理,只有在施工過程中,及時地發(fā)現(xiàn)問題,及時地總結(jié)經(jīng)驗,并在整個施工過程中制定行之有效的管理措施,以確保規(guī)范和設(shè)計得以實施,才能不斷提高公路路基施工的質(zhì)量,從而提高整個公路的質(zhì)量。