湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙 410004
摘要:目前,公路路基填筑材料因考虑经济性的原因,大多就地取材。粉砂土介于粉质土和砂土之间,具有工程性质差、施工难度大,压实度控制比较困难。通过对粉砂土填料技术提升,优化施工工艺以及采取质量控制措施等克服上述问题,粉砂土可有效用于公路路基填筑。
关键词:粉砂土;路基填筑;施工工艺;质量控制
粉砂土是一种工程性质非常差的路基填料,在施工工艺不科学的情况下,其压实度很难满足路基对压实度的要求,一旦路基的压实度不符合要求,不仅会使路基的承载力不够,整个路面的结构将遭到破坏,还很有可能会渗入雨水或者其他自由水,降低路基稳定性。在实际施工当中,粉砂土的含水量较高则容易产生翻浆,而粉砂土的含水量较低,就会使路基在压实后路基表层变得松散,甚至起皮,使每层之间的结合不良,造成工程的安全隐患,必须采取特殊的施工工艺和压实方法进行粉砂土路基施工。
1施工准备
沿线每公里取清表深度下30cm内的土进行土工试验,确定填前碾压的标准密度;在取土场取样按《公路土工试验规程》规定的方法进行土的颗粒分析、含水量,液限、塑限、最佳含水率、最大干密度,CBR等指标的检测试验,以确定土质的适用性,用以指导施工并做为路基质量检测控制依据。根据工程实际情况,编写试验段施工方案。
2铺筑试验段
粉砂土为级配不良的特殊材料,采用一般的压路机组合方式和常规的压实厚度很难满足质量施工要求。因此在正式施工之前,必须铺筑试验段。根据工程的实际情况,制定不同的方案和方法进行试验路段铺筑,并进行相关检测和试验分析,优选最佳施工方案和方法指导后期路基施工。试验段长度不小于200m,试验段位置选择在最具有代表性的路段和填料进行。根据所需土方数量、运输距离、每辆车的运输能力、挖掘机的挖装速率等,制定出挖运土方的机械组合。在现场验证挖运、摊平、碾压等机械的类型、型号是否配套,以确定最佳机械组合。通过铺筑试验路段,可以确定适宜的工作段长度、虚铺系数、压实遍数、施工含水率及最佳机械组合等参数,用以指导路基施工。
3粉砂土填筑路基施工
3.1表土清除
路基用地范围内树木树根及农作物秸杆等均应在施工前砍伐或移植,路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及农作物的根系和表土均应予以清除。清表土后应对清表路段进行碾压,保证基底在填筑前平整密实,粉砂土填筑前的压实度不小于90%的标准。若清表后,基底存在坑槽、不适用材料或直接压实不能达到要求的现象,则需采取挖除、分层换填压实或夯实等措施。换填材料可根据工程实际情况选择合格的石灰土、水泥土或砂砾及其它方法处理。
3.2测量放线
首先复测校核设计单位所交控制桩及资料,然后根据实际施工需求加密控制桩及水准点。具体的操作步骤可概括为:①清表后,恢复中线;②测设中心桩,按每20m整桩号和曲线起止点等控制路基中心的各点测设中心桩;③根据计算结果测设路基边坡线,测出每个桩左、中、右三点的高程,计算出桩号左右两侧的路基填筑高度;④在路基设计顶面宽度的基础上,再加余宽30cm,放边线点,沿边线播撒白灰形成两条明显标记作为填料范围;⑤分层计算路基的设计宽度。以备在施工中根据施工进度随时放样填料边线,满足施工需要。
3.3包边土施工
由于路基填料为粉砂土,为保证路基稳定,施工时必须对其进行包边处理。每层路基土方填筑前在路基两侧挂1.2m宽、高25cm左右的施工线,使用挖掘机按线将坡脚外的粘土按层取出,码至路基两侧,利用推土机初压,并由人工整平、拍实,切成直槽,使粉砂土和粘土结合面为立面。粘土包边在施工完成后需先进行推土机初压,在整幅路基填筑完成后采用振动式压路机将包边土与路基同步全辐碾压,过到合格标准后方可进行下道工序施工。包边土施工时应注意,粘土做包边土时严禁有草根、树枝等杂物;粘土包边需保证路基宽度,一般每侧较设计宽20cm左右;包边土边线顺直,边坡稳定,每25m左右及低洼变坡点处需挖临时泄水槽,防止路基被雨水冲刷;包边土的压实度同路基压实度同步检测,标准也不低于路基标准。
3.4土方运输、布料、摊铺
运输及布料:以最大限度的利用土方为主,做到不乱采,保护土地资源,便于复垦的目标;考虑贮量、面积、运输及开采等因素确定取土场的位置,然后利用推土机配合挖掘机清除取土场上的杂物(草皮、小树等)。根据土场与施工路段的运距,合理安排车辆数量。利用挖掘机进行采挖装车,必要时也可使用装载机进行装车,车辆采用20T以上双桥车进行运输,防止车辆在粉砂土上行进困难。
摊铺及整平:在上好包边土的路槽内挂线填筑,每层虚铺厚度以试验段确定的为准,卸料时采用倒退式施工,保持填筑好的粉砂土表面平整,无轮迹。粉砂土采用135kW以上推土机摊铺整平并爬链,使密实度不一致的粉砂保持均匀填筑,然后利用平地机精平。
3.5碾压
粉砂土的含水率直接影响其压实效果,若含水率适中则利用振动式压路机振压;若含水量不足,则需利用洒水车洒水保湿,增加土方含水率。粉砂土施工地区一般大风天气较多,粉砂土保水性差,水分损失较快,所以碾压时要配备洒水车及时进行补水。实施小段成型工艺,每200m路基配备两台振动压路机和两台胶轮压路机组合施工,在最佳含水率的条件下碾压成型。
3.6养护
每完成一段路基填筑后,应尽量封闭交通,利用挖掘机在路基两侧边缘培包边土,必要时在路基边坡外上包边土,以保证路基表面不被破坏,在第二层填筑前需洒水保湿,以保证车辆的顺利通行。
4粉砂土填筑路基技术要求及质量控制要点
4.1粉砂土填筑路基技术要求
(1)粉砂土路基处于地下水位较高或湿软地区时,应采取措施设计隔离层。常用的透水隔离层材料包括砂砾、土工织物等。
(2)土质变化较大地区,应分层取土,防止混杂。
(3)粉砂土填筑路基必须根据设计断面分层压实,其分层厚度与压实机具相适应。
(4)粉砂土路堤填筑宽度应大于填层设计宽度,且压实宽度不得小于设计宽度。
(5)粉砂土路基填筑分若干个作业段,若相邻两个作业段交接处不在同一时间施工时,则先填地段应分层预留1:1坡度的台阶;若相邻两个作业段同时施工,则应分层相互交叠衔接,且搭接长度不得小于1m。
(6)粉砂土填筑路基宜采取水平分层填筑法施工。按照横断面全宽分成水平层次,逐层填筑碾压密实。粉砂土路基一般从路中向两侧路边逐渐填筑,若遇到原地面不平时,应由低向高开始施工,针对原地面纵坡大于12%的地段,可采用沿纵坡分层填筑法施工,逐层填筑碾压密实。
4.2粉砂土填筑路基质量控制要点
(1)路堤的填筑必须严格控制松铺厚度。分层松铺厚度通过试验确定,松铺厚度可用单位面积内的卸土车数控制。
(2)在施工过程中始终坚持“三线四度”,三线指的是中线、两侧边线;四度指厚度、压实度、坡度及平整度。
(3)施工中实时关注天气情况,提前做好雨季施工的安排和准备工作。
(4)施工完成后应注意对已成型路基的保护,避免重车在路基上行走对粉砂土造成破坏。
5结束语
对粉砂土采取合适的处治措施,选择高性能施工机械组合方式,严格控制粉砂土填筑路基的技术要求和质量控制要点,按照优化的施工工艺开展,粉砂土可以作为有效的公路路基填料。
参考文献:
[1]贾辰生.高速公路粉砂土填料路基施工技术探析[J].中国新技术新产品,2018(17):89-90.
[2]秦炳富.浅谈粉砂土路基填筑压实施工技术应用[J].建筑工程技术与设计,2015(31):1506.