1项海燕,2冉启东
(1.贵州省公路工程集团有限公司;2.贵州省公路局高速公路建设运营中心)
【摘要】:本文立足于石方填筑的相关理论,结合贵州省余庆至安龙高速公路望谟至安龙段路基施工实例,分析了相关石方填筑施工技术,并研究了相关施工控制措施,旨在为控制路基施工质量提供帮助。
【关键词】;公路施工石方填筑质量控制
前言
该段公路路堤石方填筑按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工,在进行大面积填筑前,根据所采用的摊铺压实机械,选取有代表性的地段和部位,对不同性质填料分别进行填筑工艺试验段施工,确定填料级配曲线、分层厚度、压路机行走速率和碾压遍数等关键的施工工艺参数,据以指导以后施工。
1石方填筑施工技术
1.1石料的使用要求
在公路施工活动中,石方路基的填筑材料主要来源于石质挖方路段,部分取材于石料场。石方路基和隧道施工,经过爆破作业,会产生大量的岩块,利用这些石料填筑路基,既能保证路基的强度和稳定性,又降低了工程成本。公路路线通过软土地基地段,设计为填石路堤,在无挖方石方利用时,需要选定料场,加工石料运至工地现场使用。为了填筑作业的顺利实施,作为石料来源的石方挖方路段和借方石料场,需要采用切实可行的破碎方法,生产各种粒径的石质填料。
路基的不同深度应对填料的最大粒径进行控制。从石质填料平整难易和压实效果考虑,石料最大粒径不宜超过层厚的2/3,填石路堤分层松铺厚度:高速公路及一级公路不宜大于0.5m,其他公路不宜大于1.0m。因此,用于高速公路和一级公路路堤的石料最大粒径不应大于30cm,其他公路的石料最大粒径不应大于65cm。为了填筑路堤面层的细粒料和各分层嵌缝料,应加工储备一定数量与各种规格的碎石和石屑,数量约为填石量的15%。
填石路堤的填料如其岩性相差较大,应将不同岩性的填料分层或分段填筑。石料强度相近的可一起填筑,将硬质石和软质石料分开填筑,既有利于路基的压实作业,也便于实施质量控制。
1.2石方填筑的施工方法
本路段主要采用分层压实施工填石路基,该方法是普遍采用并能保证填石路堤质量的施工方法。填筑时按照横断面全宽分成水平层次,填筑一层,压实一层,逐层向上填筑,每一分层先是机械摊铺主骨料,平整作业铺撒嵌缝料,将填石空隙以小石或石屑填满铺平,采用重型振动压路机碾压,压至填筑顶面石块稳定。路堤基底应在填筑前进行压实,压实度不应小于85%。具体施工程序和工艺控制如下:
(1)填料装运,定位卸料
填石路堤机械化施工的关键必须保证填料粒径合乎要求。填料装运前的最重要的施工准备就是检验填料质量,将填料最大粒径控制贯穿在整个填筑过程之中。石质填料在装料中应尽量混合均匀,避免大粒径集中装运。
在填石区段规划好料堆设置位置,以利运料自卸车按照计划卸料推填,达到料堆间距适中,使卸料数量和料位需求量基本平衡,每一个料位以卸一车为度。卸料顺序为先低后高,先两侧后中央,设专人指挥调度。大吨位自卸车卸料过程宜边行驶边卸料,以保证卸在填筑层面上的石质填料的均匀性,减少推铺作业量。
(2)分层填筑、摊铺平整
填石路堤分层填筑要做好路基宽度,填方边坡坡比和分层厚度控制。路基面以下8m高度为边坡变坡点,填筑高度20m内,宜按3~5m高度进行边坡坡比控制,每一边坡高度(3.5m)为一填筑单元,在填筑单元内按松铺厚度0.5m一层进行填筑。
施工自底层开始,在中桩和两边线处插立标竿,在标竿上,以红油漆将分层层位线标出。以便随时检查和施工控制。分层填筑厚度依公路等级和压实方法而定,高速公路、一级公路每层厚度应不大于50cm。其他公路最大厚度不得大于100cm。
推土机摊铺初平作业中,要做好松铺厚度控制,进行必要的测量,不足部分用小粒径料补填,宜采用小型车运料配合,派专人用石渣、石屑将局部不平处进行调整。以利于推土机进行平整作业,达到层厚均匀,表面平整。’
(3)洒水碾压,控制遍数
填石路基应以工作质量不小于12t的振动压路机碾压施工,碾压速度为2.0km/h,频率30Hz左右,每层碾压遍数不少于8遍,在碾压过程中,第一遍和最后一遍为止振碾压,其余均为振动碾压,碾压顺序先自两侧开始向中间推进,后由中间向两侧碾压,每次要求重复1/3轮宽讲行碾压。
(4)路床铺筑,路基整修
按路床粒径要求,选用合适的爆破方法和爆破参数,选择合适的石料场专门生产粒径不大于10cm的优质石料,或采用碎石机等轧制石料的施工机械生产具有一定级配,最大粒径不大于10cm的硬质石块、碎石、石屑的石质混合料,能满足高速公路和一级公路路基面以下厚50cm的铺筑数量要求,其适宜的分层厚度不大于30cm,应按两层进行填筑、摊铺、平整和压实。
此外在填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度等符合规定标准的基础上,还要按“摊铺厚度”、“填料粒径”、“压路机吨位”、“碾压遍数”、“压后轮痕”、“下沉量值”等现场控制压实度并签证。
2提高石方路基密实度的措施
首先是在已验收合格的地基上填筑石方。石方为块石、碎石、片石、少量风化石粉及土的混合物,在实际施工中,各种成分和比例组成的石方,均适用。
其次用大型推土机推平。因为石方坚硬并有大块存在,需使用大型推土机为宜。在推平过程中,人工配合机械,按照公路技术规范规定,把直径大于0.6m的块石,推出路基边线以外。同时要布测点。沿线纵向每隔20m设一断面,在每个断面由路中心开始,每隔10m设一测点,此点要在整齐而坚硬的块石上,防止破坏。各测点位置和上次测点位置相同,当路基宽度大于50m时,在一个横断面上设5个测点;当路基宽度小于50m时,在一横断面上设3个点,测点要红油漆明显标出。
最后检查松铺厚度和碾压。用水准仪测出测点的高程,此数与上次该位置处的高程之差,即为本层的松铺厚度。碾压时要先轻后重,先用25t轮式振动碾或相近的重型压路机碾压1~2遍,目的是让各测点稳定,便于测量,再用50t拖式振动碾或相近的重型振动碾振压。振动压路机械振幅一般在1.5~2.0mm范围内,振动频率在25~30Hz之间。压路机的行驶速度在4.5km/h左右。在碾压过程中,要注意保护测点。
最后测量和分析。测出各测点的高程,填入表格中,计算出碾压这一段后的沉降量。除个别点变化较大(即沉降量值较大),沉降量一般在0~5mm之内变化时,密实度已满足要求。结合该层的横坡,纵坡及外观质量全部附合要求时,方可办理验收,进行上一层的填筑工作。从压路机开始碾压后,每碾压一遍,就测一次各测点的高程,计算出沉降量。50t拖式振动碾压到5遍时,测出沉降量在0~5mm内,变化量小,自6~12遍,沉降量数值如出现异常变化,是因为测点处的石头破碎或是其下部四周的石体挤压所致,这使测量之后的分析显得尤为重要。
此外还需注意,接近路基设计标高时,需改用土方填筑。石方填筑路基,当填至路基顶0.6m时,用土方填筑。否则,对公路附属设施施工影响很大。
结语
从工程实践中可以得出,要做好石方填筑施工控制应从以下几个方面入手:对石料的强度和最大粒径进行要求、选择合理的施工方法、对分层的厚度进行要求、严格控制压实程序及压实遍数等。这样才能有效地确保路基施工质量。
参考文献:
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