高速公路路基土石方填筑施工技术分析

高速公路路基土石方填筑施工技术分析

广州诚信公路建设监理咨询有限公司511431

摘要:在高速路的施工的环节当中,道路基础填埋作业是作业过程当中非常关键的一个过程,该技术的开展将会直接作用到整个项目的安全性以及其整体的质量。本文结合某山岭重丘地区高速公路施工实例,系统阐述了土方路基、石方路基和土石混填路基施工技术和相应标准,并简要探讨填料最大粒径、不均匀系数和松铺厚度等指标控制标准,同时结合试验路段质量检测验证施工技术的可靠性。

关键词:高速公路;路基土石方填筑;施工技术

引言

近几年中国的道路、桥梁等相关的基础设施建设的规模以及其速度正在不断的加快,而快速建设北后所反映出来的就是其质量以及其使用寿命等问题。在此当中,公路基础土石方填筑作业是整个施工环节当中最为基本的构成部分,其项目最终能否达到相关标准,将会直接作用到之后工程或项目的顺利开展以及建设,研究道路基础土石方填筑技术工艺的质量管理有着较为深远的意义与价值。

1工程概况

某高速公路试验路段全长2km,起讫桩号为K15+300~K17+300,其中K15+300~K16+040为土方路基填筑路段,K16+120~K16+790为填石路基路段,K16+820~K17+300为土石方混填路段。道路设计标准为双向四车道,全线设计行车时速为100km,路基设计宽度为26.0m。施工过程严格按照土方填筑、石方填筑和土石方混填施工技术和质量控制标准进行施工。

2施工准备

基底处理。按照施工规范要求,在路基土石方填筑之前,路基基底应根据地形、填筑高度和地下水位等进行相应的处理。当基底属于松散土质时,在填筑前需要压实处理,而当松散土质厚度大于30cm时,应先挖除再分层回填压实;当基底地下水位影响路基稳定性时,应采用拦截或引排水措施处理基底;而当道路沿线的,处于河流、河塘附近的路基,应对基底进行排水、清淤、晾晒等加固措施。

2.1测量放样

基底处理完毕后,在土石方填筑之前,应首先完成导线、中线和水准点等桩点位置的复测,待完全符合要求后方可进行下一步施工。测量放样过程按照先整体再细部的原则,结合现场测量结果,增加有必要的导线点及复测点。

2.2材料选择

在选择土方材料时,优先选择级配良好的砂砾土或亚砂土,确保填筑土方具有较小内摩擦阻力和黏结力,便于土方压实挤密。另外施工前试验检验填筑土方液塑限、相对密度等指标,确保满足路基填筑规范要求。在选择石方材料时,首先检验石方质量指标,控制岩石最大粒径不得大于500mm,且不超过填筑厚度的2/3,不均匀系数需控制在15~20范围内。

2.3机械设备选择

施工机械的选择不仅与土石方填筑工程大小、施工场地和填料特性有关,还受到工地所在地气候条件、地质特征的影响,另外要考虑施工机械成本、施工效率和施工质量等因素。

2.4场地清表

(1)路堤填筑企业都需做好相对应的清表工作,不得在填挖区域当中出现有废弃物、垃圾、植被的根系等杂物,在填筑工作开展前需将杂物清理干净,并统一堆放到指定区域。在现场清理工作完成后,全方位地开展填筑前的夯实工作,道路基础的密实度在90%以上时才具备开展填筑工作的条件。对于那些因为挖掘植被或障碍物所留下的坑洞,需根据相关的规定以及标准进行对应的回填、夯实处理。(2)全部被清除的树木根系、植被、草丛等,都要求堆放到路基建设范围之外的制定废弃点与废弃场。(3)全部的清除作业,要求在经过监理严格的核实后才可以开展下一步的作业。

2.5防水、排水

在开展建设工作前,要求保障作业现场的防水、排水工作开展到位。临时的排水装置可以与永久性的排水装置结合起来使用。路堑挖掘工作开始前要求先制作完堑顶的截水沟、天沟,并将这些构造与排水体系连接起来,精准地确立出边桩的连接线,在作业的环节当中,需实时地检查并控制边坡的坡度,一旦出现有偏差立即更正。

3路基填筑施工技术

3.1路基土方填筑

土方填筑施工工序为填筑—整平—洒水晾晒—碾压夯实—整修。其中土方填筑采用横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法,以作业区段分段填筑。在填筑每层填料时,左右两幅均需超过路基设计宽度30cm左右,确保路基边缘也被充分压实。同时,填筑顺序遵循由低向高,从两边往中间的原则,严格控制每层填筑松铺厚度,并根据填筑厚度、土质类型、气候条件等确定预留沉降量。

在每层填筑完成后,首先使用推平机初平填料,然后由平地机终平,整平过程中保证满足路基平整度要求,并预留1%~2%横坡,方便施工现场排水要求。将填料含水量控制在最佳含水量±3%左右,当含水量较低时,采用洒水车处理填筑表面,含水量较高时,采用晾晒方式处理。碾压时使用40t以上重型压路机振动碾压,碾压遍数根据现场压实度检测确定。

待土方路基碾压完成后,由现场施工人员配合机械设备对路基整修处理,补料重修路基局部存在松散、缺料、翻浆的区域,并按边坡施工要求由上至下修整边坡,当边坡易受雨水冲蚀时,将边坡做成台阶形式,并重新夯实。图一为道路基础填筑技术具体流程示意图。

3.2路基石方填筑

路基石方填筑完全按照摊铺—整平—碾压施工工序。同样采用分层填筑的方式,其中石方的摊铺采用渐进式摊铺,遵循石料卸料和摊铺同步进行的方式,首先由现场施工人员指挥卸料车摊铺出一个工作面,然后由大功率推平机初平,之后将运来的石料直接倾倒于表面,再用大功率推平机向前摊铺,使填筑碎石自由滚动,达到一个稳定的位置。待每层填筑摊铺完成后,由整平机终平,终平要保证表面均匀,对少许大粒径石料突出部分,及时破碎或换填处理,对存在缺料区域,选择合适细料填充整平。整平后采用50t羊角碾初压,随后对压实坑槽填筑少量石渣,最后使用50t以上重型压路机加压,直到填筑面层稳定、无明显下沉为止。

3.3路基土石方填筑

对于路基土石方,同样采用分层、分段的方式填筑,且每层填筑厚度不得大于30cm。在施工过程中,如果土石混填料中石料占总含量的70%以上,则应首先进行大粒径石料的填筑,填筑过程中尽量将石块的大面朝上,小面朝下,待完全填筑完成后,再使用小块石料填充。当石料占总量70%以下时,则直接采用土石混料填筑,硬质石料不得集中放置。施工质量控制石料最大粒径。填石路基石料最大粒径直接影响路基填筑体结构的密实和稳定性,最大粒径的确定不仅取决于摊铺厚度、压实机械,还受石料压碎值、强度的影响。其具体石料最大粒径控制值如表1所示。

由上述数据可知,试验路土方填筑路段压实度平均值为97.25%,石方填筑路段为96.56%,土石混填路段平均值为97.0%,均满足《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)填方路基不得小于96%的要求,说明该土石方填筑施工技术的应用,能有效保证路基压实质量,提高路基整体稳定性。

3.5摊铺平整、洒水晾晒和精平整型

填料铺设平滑的工作可以先借助推土机来开展首次的平整工作,并结合对应的人工找平的手段,做到夯实过后的路基没有明显的凸起或凹陷,并把其平整面建造成向两面横向倾斜的排水坡。当出现填料蕴含水分过低时,需积极地运用相关的洒水设备,喷洒的水量可以参考相关的计算公式,洒水工作的开展能够选用取土坑内提前喷水密封以及路堤中洒水拌和两种形式。选用重量级在18t以上轮胎式压路机运作几遍过后,借助推土机以及平地机开展对应的精平工作,将边缘区域填筑平整。借助18t以上震动碾压机循环往复的开展碾压工作。

3.6碾压夯实

(1)震动碾压工作开展前,要求与作业人员开展对应的技术交底工作,技术交底的具体事项主要包括:碾压起讫的区间、碾压技术、以及单次作业的时间等。(2)依照下料的材质上的差异以及其部位上的差异,借助吨位较大的振动碾压机开展对应的碾压工作,碾压的次序是先两边后中间,由快到慢的操作流程来开展对应的夯实工作。各个区间段的交汇处要求互相重叠并碾压密实,数值方向重叠的长度控制在2m左右,顺着线路的数值方向,每行之间的夯实较差间距要求控制在半个轮胎宽左右。(3)非绿化区边坡的夯实作业借助由挖掘机改装而来的夯实装置来开展,对于那些在规划好绿化设施的项目,需选择人工夯实以及种植植被这两种形式结合起来实施并开展。

4结束论

综上所述,高速公路的建设是一项及其繁琐且复杂的系统工程,尤其是在开展道路基础上的建设更为复杂,因此保障这个过程的顺利开展以及控制其建设与技术的质量具有十分重要的现实意义与价值。所以对于承建单位而言,要求对建设的区域开展细致的调查,并依照勘测的数据结论,编制出高效、科学的施工策略,在此之后开展好路基的处理工作以及相关的试验工作,尽最大的可能来确保项目安全、有序地开展。

参考文献:

[1]陈维.特殊路基施工关键技术研究[D].西安:长安大学,2004.

[2]陈昌伟.高速公路路基土石方填筑施工分析[J].四川水泥,2017(03):241+151

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