梁志強 強 薇
(1.江西省高速公路物資有限公司,江西 南昌 330000)
(2.江西交通職業技術學院,江西 南昌 330000)
在公路路基填筑施工實踐中,由于施工場地特點和施工原材料限定等多因素的影響,粉質細砂材料填筑施工工況經常出現在公路路基施工項目中。為了保證粉質細砂路基填筑施工的施工質量和施工可靠度,必須明確把握粉質細砂填筑材料的基本物理特性和對應的路用性能條件,借助土工試驗法確定粉質細砂在不同荷載限制條件下的各項力學特點。文章以典型的粉質細砂材料為研究對象,就粉質細砂的路基結構設計、施工等關鍵技術進行分析,其目的在于提高粉質細砂填筑路基的設計及施工能力,提升項目建設投資性價比,最大程度控制施工項目的總投資,確保公路路基的長期、可持續、穩定承載要求。
本次選定的研究對象為二級公路路基填筑施工項目,路基分層設計選用一般的等級公路設計方法,路基基底的設計厚度為1.8m,表層路基厚度值為0.5m,路基底層設計厚度值為1.6m;分析現場的粉質細砂填筑材料的特點和存量情況,在具體路基設計過程中,路基填筑土體應使用改性土,路基基底填筑材料使用粉質土填筑。由于本次施工項目粉質砂土基本集中在地表且儲量無法滿足路基施工需求,且大部分的粉質砂土材料集中在河水富集區域,綜合現場路基填筑施工工況,擬進行以下設計優化。路床部分按照原設計方案填筑,采用改性土,其他位置選用粉質砂土填筑,且公路路基坡度較原設計方案進行微調,以滿足粉質砂土填筑路基結構的荷載穩定性和抗變形剛度要求,路基邊坡由之前的單一坡率調整為分段坡率,分段數為2,且坡率逐級下降。通過現場工程勘查發現,公路路基邊坡坡率更改后,原有的放坡長度無法滿足坡率設計要求,且部分橋涵與路基結合位置的橫向長度不滿足新設計要求,必須額外增加橋涵連接段的設計投入和邊坡放坡引起的建筑用地。最終確定的填筑設計方案為:路床結構填筑采用改性土,路基床下方填筑選用雙組份粉質細砂填筑,并在邊緣處使用改性土包邊,以保證路基填筑整體的荷載穩定性和抗變形剛度,粉質細砂填筑應細分為兩層,首層采用粉質砂填筑,中間段采用細砂填筑,抵抗河流和雨水沖刷導致的路基邊坡層滑塌破壞。
在公路路基填筑施工實踐中,選用粉質細砂填筑的公路路基結構有別于一般的公路路基填筑施工項目,為了保證粉質細砂填筑路基結構的總體承載能力、抗變形剛度及荷載穩定性等要求,必須先制定適合于粉質細砂填筑特性的現場施工作業工藝流程,明確細砂填筑路基的施工關鍵技術和工藝體系標準,確保細砂填筑的施工要點滿足設計及規范要求,以提升粉質細砂填筑材料的施工現場作業規范性和標準性。文章借助試驗方法對相關流程及工藝進行總結,并結合既有研究結論和內容,對粉質細砂的填筑施工提出了具體的技術標準。原始路基層施工處理完成后,在路基填筑位置使用寬度值為1.8m的兩組分粉質砂土材料填筑,并采用改性土包邊,路基填筑中間層選用粉質細砂填筑,且中層的填筑施工和包邊施工應同步進行,改性土包邊選用一般的壓實技術,粉質細砂借助全履帶式推平機聯合振動壓實機械設備整平壓實,保證粉質砂土填筑層的平整度和密實度滿足設計要求。
本文根據現場施工工況特點和施工要求,特定制定了兩種備選施工方案。第一,先使用推平機在縱向和橫向兩個方向整平,并完成初壓實,初壓實次數控制在2-3次,初壓實完畢后,選用振動式壓實機械壓實,壓實工況細分為靜壓實和弱振動壓實及強振動壓實三種工況,振動壓實施工完成后,應對現場施工場地進行整平并采點檢測壓實度指標,試驗測定指標達標后進行下一次路基填筑,填筑完成后使用推土機完成頂層初壓實,初壓實完畢后再使用振動壓實機械進行終壓,終壓實次數控制在2-3次,并采點測試表層的壓實度指標。第二,先使用推土機在橫向和縱向完成初壓實,初壓實次數控制在2-3次,基層路基壓實流程細分為靜態壓實、弱振動壓實、強振動壓實及最后的收尾靜壓實幾種壓實工況,壓實施工完成后應及時整平路基表面,并使用推土機在縱向及橫向完成終壓實,終壓實次數控制在2-3次,在表面采點測試壓實度指標是否滿足設計要求,在達標的前提下繼續進行后續路基層的填筑及壓實施工。
由于粉質細砂路基填筑施工項目不同于一般的路基填筑施工項目,必須重視施工項目現場的施組設計質量。經工程地質勘察發現,本次路基填筑施工項目的路基基床下的填筑材料以粉質細砂為主,如果地下水位較淺,現場填筑取土場的填筑料大部分處于地下水以下,且路基路床在水分的長期浸泡下處于飽和狀態,因此,在現場施工過程中不能直接用于路基填筑施工,在填筑前應先對填筑料進行“控干”,必要情況下應使用機械泵抽水并完成細砂堆砌。路基填筑過程中,應安排專門的翻曬施工人員,根據標準的翻曬流程對填筑細砂進行現場晾曬,以控制填筑細砂的實際含水率指標。施工組織應遵循“三個階段,八個流程”的基本模式。其中,三個階段細分為:施工前期籌備階段、施工階段及交工驗收階段,八個流程細分為:施工現場測量、原始路基處治、路基分層夯填、填筑粉質細砂翻曬控干、路基層攤鋪整平、路基層壓實、壓實度現場檢測及后期路基局部維護,施工現場應根據不同的施工階段和施工流程安排相應的施工工組,以保證施工項目的順利完成。
綜上分析可知,經優化后的粉質細砂路基填筑施工方案更加適用于本施工項目;此外,涉及粉質細砂填筑公路路基施工項目方案的總體設計及現場施工組織設計直接關系到粉質細砂填筑施工項目的施工質量,在具體施工過程中必須予以重視。