于洪韞(黑龍江省八達路橋建設有限公司)
淺析凍土路基施工工藝
于洪韞
(黑龍江省八達路橋建設有限公司)
摘要:內容以我省2013年十金公路十八站到塔漠界段改擴建工程A10標段(K467 + 000—K474 + 000)凍土段填方施工為例。凍土本身的特點給工程建設進度、效益和質量造成的影響巨大。我們結合當前現有的技術成果來進行施工,有效地提高施工效率,避免了因凍土對公路建設的影響。
關鍵詞:凍土;路基;施工;工藝
中圖分類號:U416.1
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2015)06-0037-01
收稿日期:2014-12-15
我們在采用了砂卵石及碎塊石等粗顆粒土進行路基填筑的路段,選擇在六月份施工,基底需要換填的凍土路基開挖最好安排在路基未融化的五月份施工,這種施工安排可以使施工較為均衡,又不影響施工質量,并預留路肩加寬,以免路堤下沉后路肩寬度不足。
我們采取小段成型的施工方法,全線分段平行流水作業,保證了工程進度的同時,又避免了因凍層暴露太久、多年凍土上限下降而引起的路基沉陷破壞。
我們從路基底面上和整個公路用地范圍內從路基中心算起50 m范圍內保持青苔植被不破壞,其作用是隔熱、保護凍土和減弱地表水的下滲。
路基填筑采用水平分層填筑施工,即按照橫斷面全寬分成水平層次逐層向上填筑,如原地面不平,應由最低處分層填起,每填一層,經過壓實檢驗符合規定要求之后,再填上一層。我們在采用水平分層填筑法施工時分層壓實,由于其底和頂部的路拱橫坡坡度不一致,在填筑過程中,根據設計斷面,逐漸分層過渡,并分層壓實,路基中心分層的最大鋪筑厚度一般應由實驗確定,路基邊部的最小壓實厚度不應小于8 cm。
護道寬度的設置也因兩側地表附著物不同而設置不同。在農田段設置2.0 m寬的護道;在草地或荒地地段設置3.0 m寬的護道;在沼澤和濕地路段保證路基填高≥2.5 m,在路堤下部1.5 m高度范圍內填筑碎石土(含土量≤15%),并設置防水保溫護道,自然地面以上1.5 m高度范圍內路基兩側各加寬1.0 m。
我們標段路基填土除挖方縱向利用外,不足部分均采用取土場集中取土,為節約用地,利于環保,沿線取土場均不占用耕地,選擇的三處取土場,土質以碎石土為主,路基填土滿足規范規定的最佳含水量及CBR值的要求,取土場在取土前,推除表層種植土,并在施工完畢后,采取復耕、恢復植被等方法保護環境。
當路堤高度較小時可在路堤下部先填一部分細顆粒土,厚度一般不小于30 cm。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤時,要控制土的濕度,碾壓時含水量不超過最佳含水量+2%,不得用凍土塊或草皮層及沼澤地含草根的濕土填筑。
我標段多年凍土的排水盡量遠離路基坡腳,力求排水暢通,不得在路基邊坡附近形成積水洼地,更不能在邊坡積水,以免引起路基多年凍土的融化,影響路基穩定。為此,施工中采用的排水溝多為寬淺形式,以減少對多年凍土的熱干擾;施工的臨時性排水與永久性排水相結合,使排水系統始終保持暢通;對于路基坡腳無法與排水溝連通時,施工時用路基填料將積水坑回填,把積水擠至路基坡腳3 m以外。
多年凍土地區路基邊坡防護也要采用相應的防護方案。路堤高度大于8.0 m的邊坡采用邊坡流水帶拱形配合植草防護。土質路塹高度大于4.0 m的路基邊坡,采用植草防護。土質路塹高度大于4.0 m的路基邊坡采用邊坡流水帶拱形配合植草防護。為了保證路塹邊坡穩定,防止落石,在強風化路塹路段設置路塹邊坡矮墻防護。
(1)臨時排水溝
路基施工前,應首先形成完善的臨時排水系統,排除地表水。施工過程中的雨水應能隨時排除。臨時排水溝的設置,應注意在確保排水功能的同時,還應講求外觀的整齊劃一、美觀。臨時排水溝應斷面尺寸統一,線條順直美觀。
(2)路基表面排水
在施工過程中,應注意隨時排除路基表面的雨水。路基表面應確保平整,具有一定的橫坡度,同時路基頂面的兩側應設置擋水埂,每隔20 m開一口,雨水沿擋水埂流到出水口,經臨時排水槽排至臨時排水溝。
(3)填料粒徑的控制
粒徑超標,是多年來的質量通病。尤其是宕渣,往往超標嚴重。控制粒徑須從源頭抓起。如料源粒徑超標的塊石含量大,應進行破碎。以確保填料最大粒徑不超過規范規定值。
(4)填料含水量的控制
控制含水量應接近最佳含水量,在夏季干燥,含水量少,必須配備灑水車及拌和設備。
(5)分層厚度的控制
控制分層厚度的目的是控制壓實度。現行施工規范對松鋪厚度有明確的規定,在施工中必須嚴格控制。
控制松鋪厚度的方法,一般是打方格、拉線。打方格的方法是,用石灰粉撒出縱橫線條將路基表面分割成形狀面積完全相同的長方形,每一個長方形中卸一車填料,其體積除以長方形面積剛好等于或略小于要求的松鋪厚度。拉線的目的是為了更好地控制層厚的均勻性。
(6)壓實度的控制
按《公路工程技術標準》、《公路工程質量檢驗評定標準》和《公路路基施工技術規范》進行控制,施工前必須認真做好工藝試驗。
(7)路基填筑的均勻性控制
路基的不均勻沉降與路基填筑的不均勻有很大關系,路基填筑的不均勻又與許多因素有關,如,填料粒徑及性質的不均勻、填土高度的不均勻、壓實度的不均勻等。