徐維林
(河北省遷安市通宇公路建筑有限公司,河北 遷安 064400)
近些年來,我國各種自然災害的頻發,對交通設施的建設等級和建設質量提出了更高的要求,而新型建設材料的出現以及勘測技術的不斷發展為公路、橋梁路基施工技術的提高提供了可靠的材料保障。路基路面施工技術是公路橋梁項目施工質量得以保證的關鍵部分,路基的穩定性和壓實程度決定著路面的承載力、穩定性和持久力,路基施工質量的好壞對建設后期路面的運行質量產生直接影響[1]。路基路面施工質量很大一部分取決于路基填筑材料和路面壓實條件,因此,施工中改進填筑方式和壓實條件是進行科學施工、保證路基建設質量、獲取較大經濟效益的有效途徑。
道路路基施工的主要內容有:路基填挖、路基的防護與加固、路基排水施工以及施工質量控制。施工過程中,現場土質的松散程度對路基的穩定性產生重要影響,在路基施工前應先對施工場地的地面進行必要的挖掘和平整,以達到路基施工要求的強度。
首先,根據已設計的工程圖紙和施工方案,對路基施工現場進行重新勘探、測量,結合現場實際制定經濟適用的土石方填挖計劃和科學、合理的施工組織方案。其次,在滿足施工質量要求的條件下,通過材料選擇、配合比計算以及施工現場試驗等方式來編制土石方配合比方案。再次,通過掌握的現場資料,合理地配置水泥、沙子和碎石之間的分配比例,按照相應的施工工序進行鋪砌,以達到提高地基強度、節約成本的目標。最后,根據地基施工所要求的技術指標,選擇配套機械設備加強對混凝土配料的攤鋪與攪拌工序管理。
公路橋梁路基的承載力和穩定性與施工過程中路塹基底的處理程度、填充材料的特性及基底壓實的效果有關[2]。在填筑工序開始前,應首先使用推土機、平地機等設備,對施工范圍內路塹基底的草被、灌木及樹根進行清理。根據施工現場土質的性質以及圖紙設計要求,確定路塹基底的挖土量,待平整后使用壓路機設備進行必要的壓實,清理時地面與舊路邊坡大致呈臺階形狀,便于機械設備的運行。路基填充材料的選用應遵守相關的規范,分別從填充材料的最小強度和最大粒徑來考慮,使用CBR值來表示路基材料的強度[3]。
路基施工時,如果填料的性質不同,應采取分層填筑方法,不可將不同性質的填料混合,以免造成填筑的薄弱面,影響填充地基的穩定性。土質的填筑厚度一般在30cm為宜,使用透水密度相對小的填充材料填充路堤下層時,與上層的填筑面應做成坡度不小于4%的雙向橫坡。當采用不同材料填筑時,填料鋪設的范圍應當大于設計的鋪設寬度,形成上下交錯的層狀鋪設,以便形成不同時間段填料的有效疊加,保證地基邊緣得到充分的壓實。
在路基路面的施工過程中,壓路機的碾壓控制效果是保證公路橋梁強度和穩定性的關鍵因素,只有充分地對地基的填料結構層進行壓實,才能保障在面臨重大自然災害及超大負荷時地基的穩固性。
通過查閱相關規范可知,我國高速公路和一級公路路基路面在80~150cm范圍內路堤的壓實度不低于95%,其它等級公路橋梁路堤的壓實度不小于93%。機械設備的快速發展為工程項目質量建設提供可靠的保障,目前我國路基施工的碾壓設備多數選用噸位較大的壓路機,路基的碾壓方式得到改進,路面強度有了顯著提高。
根據現場所調查的土質含水量、密度以及不同填料的性質,比較壓路機性能參數從而正確選擇壓實用設備。壓路機的壓實工序應按照先輕后重的碾壓原則,碾壓的速度應遵循先慢后快的原則;對于土質含水量較大的區域,壓實標準可根據現場試驗確定表列,數值低于標準的2%~3%,還可通過加入生石灰的辦法降低含水量,然后使用輕型壓路機壓實。對于黃土質的路基填料壓實,可通過沖擊壓實的方式進行加固,也可通過強夯法的動力置換機理對黃土層進行有效加固。碾壓路線應先從邊緣開始逐步向中間過渡,土質的壓實相互重疊部分應在輪寬的1/2~1/3范圍內,碾壓過程中應注意及時檢測土質的密實度及含水量大小,以便對碾壓效果做出科學評估。
在壓實工序執行前,各種填料的性質不同對壓實效果產生較大的差異,應及時做好不同填料施工的土方量計算工作,并進行現場試驗。土石方混合填料填筑路基時,應計算土石方的粒徑大小及填料范圍,以便對碾壓遍數及壓實程度做出預計。為提高壓實強度,碾壓的工藝應采用分層填料、分層壓實,先輕壓一遍,然后鋪設填料、振動壓實,以提高土質表面密實度。壓實密度經過檢測后,方可進行下一層的碾壓工序。
排水系統的施工是路基路面施工的一項重要工作,路基的承載力和持久力與排水系統的運行質量密切相關,地基浸水后會嚴重破壞地基的內層結構、降低填料的密實度。土壤結構的變化對地基的承載效果有著巨大影響,因此,做好路基路面的排水系統建設以及地基邊坡的防護工作對于后期公路橋梁的安全運行有著重要意義。
路基路面的排水施工首先應做好地面排水,地面排水系統可有效地將大量的水及時排出,避免對地基長時間浸泡造成隱患。通常的做法是設置邊溝或截水溝等方式,對于等級要求較高的道路、橋梁進行施工時,應在邊溝適當鋪砌土石方,提高路基的運行質量。其次是進行路面排水施工,可根據現場地勢高差狀況,利用先進的勘測技術進行邊坡放樣,每隔一定的距離設置泄水孔,分散水源流出。路拱邊坡的坡度應不小于2%,保證水有效流入溝內。最后是做好路面滲水排出工作,通過在路面的邊緣鋪設隔水性較強的瀝青層、碎石盲溝等方式組成路面邊緣排水系統。根據公路橋梁等級要求,每隔一定的距離設置直徑為8~30cm的排水管,加快水流排出效果、有效隔絕水質的滲透。
路基路面在施工過程中破壞了土質的平衡結構,在外界環境的作用下不斷受到侵蝕,做好路基路面的各類防護工作可有效延長公路橋梁的使用壽命。首先應做好坡面的防護工作。坡面直接接觸外部自然環境,受到地表水的沖洗、路面的巖性風化以及其它自然災害的侵蝕。可通過栽植花草等耐蝕性植物作為防護帶或采用凝聚脂類材料做成護面板防治水流的沖洗,提高坡面的防護能力。其次是通過在路面邊緣修筑砌石擋土墻,做好地基的擋護工作,防止地基結構遭到自然災害侵蝕時破壞。
施工技術、建設材料和勘測手段的不斷進步為工程項目的建設提供了保障,在路基路面施工過程中,只有根據施工現場實際,不斷地實現技術創新,才能從根本上保證公路橋梁的施工質量,為后期安全運行打下堅實的基礎。本文從路基路面施工技術的基本過程出發,探討了公路橋梁施工質量控制的根本途徑,可為類似工程項目的開展提供借鑒。
[1]黃賓,歐平.小議公路工程路基施工技術[J].廣東科技, 2010,(10):164-166.
[2]朱永明,楊濤.公路路基路面施工技術問題研究[J].科技致富向導,2010,(12):230-232.
[3]丁文宏.公路路基施工技術措施探討[J].民營科技, 2009, (9): 173.