高填方填石路基施工質量的控制

趙 河

(張家口市城市快速路管理處)

1 工程概況

張家口市城市快速路西環線起點為K0+000,終點樁號為K14+890,全長14.89km;東環線起點K0+000,終點樁號為K8+600,全長8.6km;地處燕山沉陷帶Ⅱ級構造單元內的西北部邊緣帶,屬宣龍復向斜的中部偏南地段。屬山嶺重丘區,地面起伏大,橫坡陡峻,全部為石方路基。公路設計等級為山嶺重丘區城市快速路標準;路塹最大挖方為 44m,路堤最大填方為40.2m。

2 施工控制

2.1 巖石填料的適用范圍

用于路基填筑的巖石強度和穩定性要要作如下控制,巖石強度不低于15MPa時,應按石方填方路基檢驗與控制;巖石強度低于15MPa時,應進行CBR試驗,CBR大于15%時,可按石方填方路基檢驗與控制;巖石強度低于 15MPa且CBR小于15%時,CBR值符合路基相應填筑區填料的要求,可作為路基填料,但應按填土要求進行檢驗和控制。高填方路基基底為特殊填筑區,應采用具有較高強度和穩定性的填料填筑,軟和極軟巖石的變異性較大,強度和穩定性較差,不應用于此特殊部位。

2.2 基底處理

石方填方路基填料的壓實密度較大,路基透水性好,水可以由路面、斜坡等進入基底,對基底的承載力要求較高。快速路東、西環線最高填方高度達 40.2m,這就對路基基底提出了更高要求,我們對高填方地段采取填料直接填筑在巖石基底上,保證基底強度受力均勻,如果是巖石和細粒土混合基底,就炸平石芽 80cm以上再進行整平和壓實基底,確保了路基的穩定。

2.3 邊坡碼砌

高填方路基邊坡長,要求施工放樣必須精確,防止因坡度不順產生變形,邊坡碼砌要比路基實際寬度超出 20～30cm,每碼砌 5m高就要復測一下位置,及時發現偏位,及時調整,以避免路面頂部寬度不足。采用臺階式邊坡碼砌時,各層的碼砌工作應在填石料壓實前進行且 30cm以上的粗粒料比例不少于70%;填隙用的中粒料粒徑應大于10cm且不小于80cm,其比例不應超過30%;采用硬質巖,碼砌邊坡坡腳必須嵌入原地面以下 30cm,石塊盡量規則,大面朝下,大小咬合緊密,無明顯空洞、松動現象,砌塊間接觸面應微微向內傾斜,不得采用層鋪法及填隙鋪砌工藝。

2.4 石料裝運

由于石料攤鋪阻力較大,更需要控制卸料間距,根據試驗段確定的松鋪厚度,安排專人指揮卸料,采用大型推土機推平,快速路填石路段松鋪厚度控制在 45cm,松鋪系數1.08,填石料在推土機攤鋪初步完成后,對超粒徑的石塊要進行人工破碎,機械解小,或直接用于邊坡碼砌。對于大粒徑的石塊,要進行人工擺平,在擺放過程中,大面朝下,在同一位置,大粒徑的石塊不能重疊堆放。對細料明顯偏少的段落,鋪灑一些碎石料,有利于壓路機進行碾壓施工。

2.5 碾壓

填石路堤的壓實與填土路堤的壓實機理不同,它主要靠填料之間相互嵌靠,緊密咬合,達到足夠大的摩阻力和抵抗路基變形的剛度。填石路堤需用大噸位的振動壓路機,振動輪的軸重和激振力越大,壓實效果就越好。我們在施工中采用 60t以上的振動壓路機進行碾壓施工,先靜壓兩遍,碾壓速度為 2.86km/h,然后振動壓實 4遍,碾壓速度不大于2.86km/h,最后再靜壓一遍。碾壓的順序由兩側開始向中間碾壓,每次要求錯輪 1/3寬。為了更好的增強石料之間的緊密作用,快速路沖擊夯補強壓實工作是由張家口路橋集團有限公司二公司二公司實施的,機型為CYZ25型沖擊壓實機,工作速度控制在 10～15km/h,有效壓實深度為 1m,壓實影響深度為 5m,對填石路堤 94區、96區頂面進行沖擊壓實,石方路基每層沖擊夯實 10遍(沖壓機往返一圈沖壓 4m寬為一遍)。對填方路堤在 4m以上的段落,要求每填1.5m強夯一次,現場通過試驗檢測,壓實效果良好,路基壓實度能提高 2～4個百分點。

2.6 壓實度檢測

填石路堤的壓實度檢測主要靠施工工序配合質量檢測進行,現場技術員記錄每層填石料的壓實層厚、壓實機具、碾壓遍數,每碾壓 5遍進行一次沉降測量,按隨機取樣的方法布設測點,用 60t壓路機振壓一遍,觀測其高程,計算出沉降量,沉降量不大于3mm為合格。

2.7 路堤穩定性監測

對于高填方路段應做好沉降穩定觀測,以便在填筑過程中發現問題及時解決,在西環線路基填筑高度約 40m的施工段落(K6+830～K6+980、K8+425～550)設置了沉降穩定觀測板,由專人負責測量沉降觀測,測試精度應符合三等水準要求,在施工期間,每填筑一層進行一次沉降觀測,填筑間歇期間每 3d觀測一次,水平位移觀測頻率與測定時間與沉降監測同步。沉降速度每天不大于15mm,水平位移速率每天不大于 3mm,當發現沉降或水平位移驟增或超過控制標準時,采取減緩填筑速率甚至暫停填筑的措施,待變位速率減少至控制標準以內,才可繼續上一層的填筑,確保了路基施工質量的控制。

2.8 特殊路段施工

東環線快速路K5+425～K6+200段填方高達40.2m,該路基斷面型屬半填半挖路段,整個形狀就象一個楔形體,頭重腳輕,坡腳不做任何處理,結構極其不穩定。施工前期沒有足夠的重視,待路基填筑 10m高時,邊坡產生輕微的變形,我們根據現場實際地質情況,采取在坡腳處增加反壓護道,反壓護道寬度 4m,坡度與主線一致,并在路面下 10m處增加 4m平臺,增大地基受力面積,同時每填筑 3m強夯一次,經過二年的通車運行證明上述處理路基方案是正確的。

3 高填方填石路堤施工注意事項

(1)石料選用堅石、次堅石,減少壓碎變形量,強度低的石料盡量用在路堤 94區內。

(2)路基填料盡量采用潛孔爆破方法開采,合理選擇參數,控制石料粒徑滿足要求,減少二次解小。

(3)路基接茬部位是填石路堤的薄弱點,禁止形成推堆區,對于容易產生傾填的部位派專人重點盯防,一經發現立即返工。

(4)高填方填石路堤必須分層填筑,分層壓實,分層松鋪厚度不宜大于0.45m,最大粒徑不超過30cm。

(5)路床填料采用硬質巖石加工而成的 0～12級配碎石,上路床的碎石直徑不大于10cm。

(6)嚴格控制測量放樣,準確進行邊坡及平臺位置的設置,只準超寬。

4 結 論

隨著高填方填石路堤在高等級公路項目中的應用推廣,如何保證路堤的穩定,對施工工藝要求需要在實踐中不斷的總結與改進,本工程引進了沖擊夯在填石路堤上的施工工藝,取得了明顯的壓實效果。施工實踐證明,在高填方填石路堤施工中只要對最大粒徑及巖石的強度、松鋪厚度、碾壓遍數等進行嚴格控制,基底承載力滿足要求,再采取沖擊夯補強措施,路基的質量是有保證的。

[1] 交通部公路科學研究院 .公路沖擊碾壓應用技術指南[M].人民交通出版社,2006.

[2] 田文玉.道路建筑材料[M].人民交通出版社,2006.

[3] 公路路基施工技術規范(JTGF10-2006).人民交通出版社.

[4] 公路工程質量檢驗評定標準(JTGF80/1-2004).人民交通出版社.