喻文迪
(貴州路橋集團第一工程有限公司,貴州 貴陽550014)
“高樓大廈平地起”,一座高樓大廈要穩固,首先得地基要好,否則將很容易倒塌。公路建設也一樣,只有好的路基才能有穩固的公路。路基的建設質量是整個公路工程建設質量的關鍵。在我國的公路建設中,經常會出現路基沉陷、橋頭跳車、開裂、翻漿等質量問題。填石路基常修筑在地形復雜、陡峭險峻、多溝壑的山嶺地帶。基于此種因素,路堤需填筑較高填方量自然也大,再者其填料具有離散性和不均勻性,施工難度相對來說也較大,其工程施工質量也較難控制。一旦對施工技術沒有控制到位,就會很容易出現各種質量問題,例如工后沉降、開裂等,影響整個公路工程的建設質量。本文分析了填石路基的填料技術要求、填筑技術、壓實技術等填石路基的施工技術,并在此基礎上提出了相應的填石路基施工質量的控制方法。
填石路基對填筑材料有較嚴格的要求,標準要求填石路基的填筑材料需符合以下指標:最大粒徑不超過層厚的2/3,也不得大于25cm,超大粒徑石料需進行再破碎,否則將會形成較多石塊的點線接觸,填石間不能達到緊密的嵌擠嚙合狀態,容易導致不均勻沉降變形。此外,一般來說其巖石的飽水抗壓強度不應低于15Mpa。如若其抗壓強度不能達到規定要求,則需要進行CBR試驗,CBR大于或等于15%,若尚不能達到要求,則應進行第三步控制,即要按填土的要求進行檢驗和控制,當填料中石料含量大于等于70%時,而按填石路堤施工當填料中石料含量小于等于50%時,則按填土路堤施工;當石料含量在兩者之間時,就按土石混填路堤施工。另外,填石路基施工前還需要取一段做試驗,以便確定最合適的填料粒徑、填筑厚度、壓實遍數等。對于用作路堤填料的石料,一般只對其最大粒徑做明確限制,而對填料級配則沒有特別限制,只做部分限制。采用補充該級級配填料的辦法可改善因某種粒徑的填料欠缺對壓實結果的影響。
對公路填石路堤的分層填筑厚度的限制有明確的要求,填料的最大粒徑不能超過層厚的2/3,否則將會大大降低其壓實效果。根據相應的標準要求分析得知,分層填筑厚度太小,但填料粒徑較大,如要將石塊粒徑改小需費時費力。較大粒徑石塊露出施工層表面,會對壓路機的壓力產生抵抗作用,減弱壓實效果。此外,凸起的石塊不僅會造成施工層面凹凸不平,造成路況環境差,還會引起壓路機和運料車的各種故障,對相應設施造成較嚴重的損壞從而導致施工進程緩慢,工效下降,增加工程成本。分層松鋪厚度應根據實際情況而定,若過大則需增加碾壓遍數,無良好的經濟效益,此時應考慮減少填筑層厚。所以說在填石路基的填筑厚度的制定過程中,應在滿足層厚要求時綜合考慮經濟效益等各方面因素,做到高效率、高質量、高效益。
填石路基的壓實可采用重型振動壓路機、沖擊式壓路機或者夯錘。填石路基一般采用分層填筑,因此也必須進行分層壓實。為方便壓實,提高壓實效果,在路基填筑時可往填料中加入適量的水以軟化稀料、濕潤填石料。一般來說,振動壓路機的白振頻率與填石材料的自然頻率越接近,其壓實效果就越好。振動壓路機的參考壓實系數為頻率15Hz~30Hz左右,振幅大于1.5mm,但可根據具體情況而定,比如碎石和粗密的砂礫的自然頻率分別為34Hz和34Hz,因此對此類材料進行壓實需要盡量選用具有15到20mm振幅的大頻率壓路機。對于速度的選擇,在開始時應采用慢速,振動碾壓在6遍左右,在出現明顯輪跡時,增加壓實次數。碾壓過程中,第一遍靜壓,先慢后快,先弱后強,循序漸進,但最大速度不應超過6Km/h,避免出現漏壓、死角現象,保證壓實均勻。在條件允許的情況下,可在振動碾壓完成后,采用雙輪沖擊壓路機進行補壓,通過補壓直接檢驗全路基的壓實效果,對碾壓不實、不連續、不均勻的現象也可進行改善,提高路基路面的穩定性和強度。
因在室內無法較好地確定標準值,因此室內確定最大的標準值,將實測值與標準值比較以評定壓實效果的方法不適用于填石路基的質量控制,目前用于填方現場壓實效果的檢測方法有很多,但適合填石路基特點的不多,經過實踐證明,地面標高控制法、壓實計檢測法、K30法等是檢測填石路基的壓實效果較常用且適用的方法。
對填石的密度進行檢測具有相當大的難度,而且費用與可信度不成正比。因此要從新的方面進行思考,找出可行的辦法。因為是填石路基,其填料中的巖塊從松散壓到致密時,在壓實功能相等時,其填筑厚度的變化應該存在一個穩定值。因此在對填層進行碾壓之前,可在其表面設置一些控制點測量其標高,然后測出每次碾壓后的沉降差,現場測出壓實遍數N與表面沉降s的關系曲線,并據此判定碾壓質量。對于填石層本身,因其具有相對穩定的密度,因壓實功能不同而導致最終沉降值之間出現的偏差較小。對公路填石路基的質量檢測方法及標準我們建議使用標高控制法時需配備檢查表,并在實際需要中采用統計學方法進行判定;填石路基的壓實評判標準建議以最后兩次碾壓后的沉降差為主要指標,并結合外觀檢查等。
此種方法主要是通過一種安裝在振動壓路機上的自動量測裝置接收相應的振波和諧振波,此種振波和諧波主要從安裝在滾壓筒上的加速度計傳來,然后自動測量裝置通過計算分析,確定填土的動力彈性模量。這種方法測定范圍較廣,具有可測定填筑區整片的壓實狀況的優點,彌補了其他的檢測方法測試片面的缺陷。但這種裝置的技術性較高,造價也貴,目前尚未在國產的壓實設備上配置再加上其他一些原因,目前還沒有得到推廣。
該方法基本原理同反應模量及靜載試驗相類似。具體方法是通過一個直徑30厘米的圓形承載板,在荷載作用下測出地表沉降達到2mm時該測點的荷載-沉降曲線。在曲線上截取當沉降值為0.125mm時對應的荷載強度P,其比值即為K30值。從K30值的大小作為依據判定路基的壓實狀態。此種方法的現場操作簡單易行,但在公路施工中尚未廣泛使用,還需挖掘更有力的依據以便進行推廣。
路基的建設是整個公路工程建設中的關鍵部分,路基的建設質量直接影響著整個公路工程的整體質量。要保證公路的整體建設質量,首先要從路基施工質量抓起,須通過分析路基的施工技術,加強技術控制,抓好質量控制。填石路基因其所處的地區特殊,條件相對惡劣,施工難度有所增加,對施工技術的要求就越高,對我們的考驗也越大,因此我們必須要不斷地進行深入的研究,不斷發掘新方法。我國公路建設監理隊伍以及施工隊伍的逐漸正規化以及相關部門的監管力度的加強,加上我們大家共同的努力,相信我們日后的公路建設質量將會得到更好的保證。
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