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摘要:本文主要从路基填筑施工、路基压实工艺及检测、路桥过渡段的技术处理措施等进行阐述,以供参考。
关键词:高速公路;路基;施工技术
中图分类号:U415.6 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)03-0031-02
1前言
路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物,它承受由路面传递下来的行车荷载,并承受水、冰冻等自然因素的作用。路基是构成高速公路的一个重要组成部分,是高速公路主体工程和路面的基础,它贯穿高速公路全线,与桥梁、隧道相连,并且它与路面共同承受行车荷载的作用。其施工质量的好坏,直接影响高速公路的使用寿命,实践证明,没有坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。因此,为了确保路基工程质量,从而提高整个公路的质量,本文将重点谈谈高速公路路基的施工技术,以供同行参考。
2路基填筑施工
2.1路堤基底的处理
填筑前,应先按招标文件技术规范要求,认真做好基底处理,根据基底土质、水文、植被情况及填土高度分别采取相应的处理措施。
施工便道打通之后,用推土机、平地机、挖掘机对路基填筑范围原地面上的树木、植物等进行清理,表土清除深度10 cm～30 cm,清除的表土杂物堆弃于施工便道对侧路基坡脚线与公路界碑之间。在深耕地段,应将土翻松、打坏、再整平、压实。经过水田池塘、洼地时,根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。
清表结束后,用平地机进行整平,用压路机对清表后的原地面进行碾压,压实度符合设计及规范的要求,清表质量、压实度、清表后高程及工程数量报监理工程师检验批准。
2.2填料试验与压实试验
就填筑路堤而言,最合适的土是砂砾土、砾土及亚砂土。这些土的内摩阻力小、黏结力小、渗水性强,其合理含水量空间较大,容易压实,又有足够的强度、稳定性,遇水不致过分软化。用这些土作填料不易引起路基沉陷。不过在施工前,均应对填筑土进行以下试验,即液塑限、塑性指数试验;颗粒大小分析试验;含水量、密度、相对密度试验;土的重型击实试验(以确定最大干实度和最佳含水量);土的强度试验(值);土的有机质含量及易溶盐含量试验等,以确定其能满足路基填筑的要求。
2.3施工前准备工作
2.3.1施工放样
开工前,先进行导线、中线、水准点的复测,根据现场实际情况增设必要的导线点、水准点。测量成果经监理工程师核准后,再按图纸放出路基中线、坡脚、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位置。
2.3.2填方机具
推土机和平地机是填方作业必不可少的设备,特别是平地机,在控制填层厚度和形成平整度方面效果显著。
2.3.3排水沟的设置
在施工前,应结合永久排水设施修建临时排水沟,如设置4 %的横坡,或是在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20 cm～30 cm,沿路线约每50 m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水等,以保持路基施工场地处于良好的排水状态。
2.4试验段施工
试验段施工应选在地质条件、断面形式有代表性的地段,试验段长度宜在左右。通过试验段的施工,应确定以下施工参数:不同填料适宜的松铺厚度、最佳的机械配套、不同的压实机具和碾压遍数、最佳的施工组织等。
2.5填筑作业
2.5.1土方路基填筑
土方路基的填筑应采用分层平行摊铺。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过30 cm。每层填料铺设的宽度,应超出每层路堤设计宽度,以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。填筑时,应均匀地把材料摊铺在路堤的整个宽度,用平地机整平,并做出横坡。
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层填筑,不得采用倾填。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过40 cm。在填筑时,每层填料要连续铺筑其整个断面宽,不允许将爆破的混合料直接填至路堤,所填筑的石料的最大粒径不应大于层厚。
2.5.3挖方路堑基底的处理措施
挖方路堑基底有渗水等病害时,必须根据实际情况采用有效措施进行处理,如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等。土方、石方强风化地段,必须超挖,然后进行回填,压实度不小于设计值。
2.6路基填筑需要注重的问题
不同性质的填料应按水平分层分别填筑,不可混合到同一填筑层上,以保证该层强度均匀,特别是透水的与不透水的土,不得非成层地混杂使用,以免在填方内形成水囊,影响路堤的稳定。
填方相似作业段交接处若非同时填筑,则填筑地段应按坡度分层留好台阶;若同时填筑,则应分层相互交迭衔接。
3路基压实工艺及检测
压实工作是筑路工程的重要组成部分。压实机的选择,以及合理的操作,是影响路基压实效果的另一个综合因素。
3.1影响路基压实的因素分析
从笔者实践经验和路基检测分析得出,影响路基压实度的因素有压实功能、碾压机具和方法、下承层强度、路基土含水量等。
一般可根据填料性质和要求达到的密实度,选择合理的压路机械,通过试铺试验段确定松铺厚度及碾压遍数,填筑前对路基进行处理和压实等,解决压实功能、碾压工艺及方法、下承层强度等问题。而填筑路基材料的含水量,则由于取土场、土石类型、气候、气象等因素影响变化较大,施工中极难控制,因此,填筑材料的含水量是造成路基压实度难以达标的主要因素,只有在最佳含水量时压实,方可得到最大密实度。在压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。
另外,在施工中,还应重视狭窄面积和一些非凡部位(指施工段的交界处,构筑物的台背、墙背,施工机具不可达到之处等)的压实。在填筑时,应选择适宜填料,并采用小型设备进行碾压,如平板振动夯实机、手扶双轮压路机等,将其压实厚度控制在10 cm～30 cm之间,压实时严格控制含水量。
3.2压实机具的配置
压实机具对压实效果的影响十分重要。同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减少,而最大干密度随压实功能的增加而增加。在相同含水量下,压实功能越大密度越高。一般地说,不同的填料和场地要选择不同的压实机具。因此,每一施工段配置:自重以上、振动力以上的振动压路机、拖式凸轮振动压路机。
3.3路基压实作业
3.3.1土方路堤的压实
土方路堤在碾压前,应用平地机进行整平,并将填料含水量控制在比最佳含水量大(根据气候情况确定),先静压一遍,然后振动碾压一遍。
3.3.2石方及土石混填路堤的压实
石方及土方混合料路堤压实前,应用推土机和平地机整出一个较密实平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平,填料不得离析。压路机碾压过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直进行到重轮下,石料不出现松动,表面均匀平整为止,一般需碾压一遍即可。
总之,根据规范的规定,高速公路路面底面以下80 cm～150 cm部分的上路堤其压实度必须≥95 %;路堤基底的压实度不宜小于93 %。
3.4路基压实度的检测
填筑路基时,每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中线高程、路基宽度等指标进行质量检测,各项指标符合要求后方能允许填筑上一层填土。通常,路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法(最通用的)、环刀法、核子法、水袋法等检测方法。
4路桥过渡段的技术处理措施
4.1级配粗粒料填筑法
为了减少路堤自身的压缩性,降低其工后沉降,可通过在路桥过渡段中填筑强度高、变形小的级配粗粒料,如碎石、沙砾石、水泥石灰稳定沙石土、低标号混凝土等,在保证较高的压实度的前提下,能保证该部位的刚度和变形的均匀过渡。
4.2加筋土路堤法
为了增加路基强度,提高路堤刚度,减小路基变形,在施工中,可在路桥过渡段填埋一定数量的加筋材料,并通过调整拉筋材料的布置间距和为止,将桥背路基与桥梁交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降,从而使路桥过渡段平顺。
4.3钢筋混凝土搭板法
为减少路桥过渡段的刚度差,可在路桥过渡段范围内路基填土上可设置一钢筋混凝土搭板,一端支承在刚性基础桥台,另一端简支于枕梁上,使之行刚柔缓和过渡,从而消除桥头跳车。
4.4轻型材料填筑法
采用轻质材料,如EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)、人工气泡混合土(泡沫水泥砂浆)、火山灰、粉煤灰等来填筑桥头路基,可显著减小桥背路堤填料自身的压缩变形,减弱对地基的竖向加载作用,以及对桥台结构的水平压力,从而减少地基的沉降。
5结束语
综上所述,本文主要分析了高速公路路基的施工技术、路基压实质量控制手段,并从中分析得知,在进行高速公路路基施工时,进行试验、检测和观测是必要的。目前,高速公路路基填方工程的质量控制尚未应用什么尖端科技,其施工质量的关键在于管理,只有在施工过程中,及时地发现问题,及时地总结经验,并在整个施工过程中制定行之有效的管理措施,以确保规范和设计得以实施,才能不断提高公路路基施工的质量,从而提高整个公路的质量。
参考文献
1《公路路基施工技术规范》(JTGF 10-2006)
2 李华军.高速公路路基填料含水量选择与控制[J].石家庄铁路工程职业技术学院学报,2004.3(03)
3 段 龙.浅谈高速公路路基施工技术[J].内江科技,2009(12)
4 王晓辉.高速公路路桥过渡段技术处理措施[J].交通世界(建养.机械),2008(Z1)
Discuss the Road Bed Construction Technology of the Expressway
Wang Gang
Abstract: This text fills out and builds constructing, road bed debulk craft and measuring, technological processing measure of section of bridge transition of way from the road bed mainly wait for and explain, for your guidance.
Key words: expressway; road bed; construction technology
关键词:高速公路;路基;施工技术
中图分类号:U415.6 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)03-0031-02
1前言
路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物,它承受由路面传递下来的行车荷载,并承受水、冰冻等自然因素的作用。路基是构成高速公路的一个重要组成部分,是高速公路主体工程和路面的基础,它贯穿高速公路全线,与桥梁、隧道相连,并且它与路面共同承受行车荷载的作用。其施工质量的好坏,直接影响高速公路的使用寿命,实践证明,没有坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。因此,为了确保路基工程质量,从而提高整个公路的质量,本文将重点谈谈高速公路路基的施工技术,以供同行参考。
2路基填筑施工
2.1路堤基底的处理
填筑前,应先按招标文件技术规范要求,认真做好基底处理,根据基底土质、水文、植被情况及填土高度分别采取相应的处理措施。
施工便道打通之后,用推土机、平地机、挖掘机对路基填筑范围原地面上的树木、植物等进行清理,表土清除深度10 cm～30 cm,清除的表土杂物堆弃于施工便道对侧路基坡脚线与公路界碑之间。在深耕地段,应将土翻松、打坏、再整平、压实。经过水田池塘、洼地时,根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。
清表结束后,用平地机进行整平,用压路机对清表后的原地面进行碾压,压实度符合设计及规范的要求,清表质量、压实度、清表后高程及工程数量报监理工程师检验批准。
2.2填料试验与压实试验
就填筑路堤而言,最合适的土是砂砾土、砾土及亚砂土。这些土的内摩阻力小、黏结力小、渗水性强,其合理含水量空间较大,容易压实,又有足够的强度、稳定性,遇水不致过分软化。用这些土作填料不易引起路基沉陷。不过在施工前,均应对填筑土进行以下试验,即液塑限、塑性指数试验;颗粒大小分析试验;含水量、密度、相对密度试验;土的重型击实试验(以确定最大干实度和最佳含水量);土的强度试验(值);土的有机质含量及易溶盐含量试验等,以确定其能满足路基填筑的要求。
2.3施工前准备工作
2.3.1施工放样
开工前,先进行导线、中线、水准点的复测,根据现场实际情况增设必要的导线点、水准点。测量成果经监理工程师核准后,再按图纸放出路基中线、坡脚、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位置。
2.3.2填方机具
推土机和平地机是填方作业必不可少的设备,特别是平地机,在控制填层厚度和形成平整度方面效果显著。
2.3.3排水沟的设置
在施工前,应结合永久排水设施修建临时排水沟,如设置4 %的横坡,或是在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20 cm～30 cm,沿路线约每50 m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水等,以保持路基施工场地处于良好的排水状态。
2.4试验段施工
试验段施工应选在地质条件、断面形式有代表性的地段,试验段长度宜在左右。通过试验段的施工,应确定以下施工参数:不同填料适宜的松铺厚度、最佳的机械配套、不同的压实机具和碾压遍数、最佳的施工组织等。
2.5填筑作业
2.5.1土方路基填筑
土方路基的填筑应采用分层平行摊铺。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过30 cm。每层填料铺设的宽度,应超出每层路堤设计宽度,以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。填筑时,应均匀地把材料摊铺在路堤的整个宽度,用平地机整平,并做出横坡。
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层填筑,不得采用倾填。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过40 cm。在填筑时,每层填料要连续铺筑其整个断面宽,不允许将爆破的混合料直接填至路堤,所填筑的石料的最大粒径不应大于层厚。
2.5.3挖方路堑基底的处理措施
挖方路堑基底有渗水等病害时,必须根据实际情况采用有效措施进行处理,如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等。土方、石方强风化地段,必须超挖,然后进行回填,压实度不小于设计值。
2.6路基填筑需要注重的问题
不同性质的填料应按水平分层分别填筑,不可混合到同一填筑层上,以保证该层强度均匀,特别是透水的与不透水的土,不得非成层地混杂使用,以免在填方内形成水囊,影响路堤的稳定。
填方相似作业段交接处若非同时填筑,则填筑地段应按坡度分层留好台阶;若同时填筑,则应分层相互交迭衔接。
3路基压实工艺及检测
压实工作是筑路工程的重要组成部分。压实机的选择,以及合理的操作,是影响路基压实效果的另一个综合因素。
3.1影响路基压实的因素分析
从笔者实践经验和路基检测分析得出,影响路基压实度的因素有压实功能、碾压机具和方法、下承层强度、路基土含水量等。
一般可根据填料性质和要求达到的密实度,选择合理的压路机械,通过试铺试验段确定松铺厚度及碾压遍数,填筑前对路基进行处理和压实等,解决压实功能、碾压工艺及方法、下承层强度等问题。而填筑路基材料的含水量,则由于取土场、土石类型、气候、气象等因素影响变化较大,施工中极难控制,因此,填筑材料的含水量是造成路基压实度难以达标的主要因素,只有在最佳含水量时压实,方可得到最大密实度。在压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。
另外,在施工中,还应重视狭窄面积和一些非凡部位(指施工段的交界处,构筑物的台背、墙背,施工机具不可达到之处等)的压实。在填筑时,应选择适宜填料,并采用小型设备进行碾压,如平板振动夯实机、手扶双轮压路机等,将其压实厚度控制在10 cm～30 cm之间,压实时严格控制含水量。
3.2压实机具的配置
压实机具对压实效果的影响十分重要。同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减少,而最大干密度随压实功能的增加而增加。在相同含水量下,压实功能越大密度越高。一般地说,不同的填料和场地要选择不同的压实机具。因此,每一施工段配置:自重以上、振动力以上的振动压路机、拖式凸轮振动压路机。
3.3路基压实作业
3.3.1土方路堤的压实
土方路堤在碾压前,应用平地机进行整平,并将填料含水量控制在比最佳含水量大(根据气候情况确定),先静压一遍,然后振动碾压一遍。
3.3.2石方及土石混填路堤的压实
石方及土方混合料路堤压实前,应用推土机和平地机整出一个较密实平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平,填料不得离析。压路机碾压过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直进行到重轮下,石料不出现松动,表面均匀平整为止,一般需碾压一遍即可。
总之,根据规范的规定,高速公路路面底面以下80 cm～150 cm部分的上路堤其压实度必须≥95 %;路堤基底的压实度不宜小于93 %。
3.4路基压实度的检测
填筑路基时,每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中线高程、路基宽度等指标进行质量检测,各项指标符合要求后方能允许填筑上一层填土。通常,路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法(最通用的)、环刀法、核子法、水袋法等检测方法。
4路桥过渡段的技术处理措施
4.1级配粗粒料填筑法
为了减少路堤自身的压缩性,降低其工后沉降,可通过在路桥过渡段中填筑强度高、变形小的级配粗粒料,如碎石、沙砾石、水泥石灰稳定沙石土、低标号混凝土等,在保证较高的压实度的前提下,能保证该部位的刚度和变形的均匀过渡。
4.2加筋土路堤法
为了增加路基强度,提高路堤刚度,减小路基变形,在施工中,可在路桥过渡段填埋一定数量的加筋材料,并通过调整拉筋材料的布置间距和为止,将桥背路基与桥梁交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降,从而使路桥过渡段平顺。
4.3钢筋混凝土搭板法
为减少路桥过渡段的刚度差,可在路桥过渡段范围内路基填土上可设置一钢筋混凝土搭板,一端支承在刚性基础桥台,另一端简支于枕梁上,使之行刚柔缓和过渡,从而消除桥头跳车。
4.4轻型材料填筑法
采用轻质材料,如EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)、人工气泡混合土(泡沫水泥砂浆)、火山灰、粉煤灰等来填筑桥头路基,可显著减小桥背路堤填料自身的压缩变形,减弱对地基的竖向加载作用,以及对桥台结构的水平压力,从而减少地基的沉降。
5结束语
综上所述,本文主要分析了高速公路路基的施工技术、路基压实质量控制手段,并从中分析得知,在进行高速公路路基施工时,进行试验、检测和观测是必要的。目前,高速公路路基填方工程的质量控制尚未应用什么尖端科技,其施工质量的关键在于管理,只有在施工过程中,及时地发现问题,及时地总结经验,并在整个施工过程中制定行之有效的管理措施,以确保规范和设计得以实施,才能不断提高公路路基施工的质量,从而提高整个公路的质量。
参考文献
1《公路路基施工技术规范》(JTGF 10-2006)
2 李华军.高速公路路基填料含水量选择与控制[J].石家庄铁路工程职业技术学院学报,2004.3(03)
3 段 龙.浅谈高速公路路基施工技术[J].内江科技,2009(12)
4 王晓辉.高速公路路桥过渡段技术处理措施[J].交通世界(建养.机械),2008(Z1)
Discuss the Road Bed Construction Technology of the Expressway
Wang Gang
Abstract: This text fills out and builds constructing, road bed debulk craft and measuring, technological processing measure of section of bridge transition of way from the road bed mainly wait for and explain, for your guidance.
Key words: expressway; road bed; construction technology