李 志
(四川公路橋梁建設集團有限公司公路三分公司, 四川 成都 610200)
隨著我國公路里程不斷增長,公路建設中實施高填方路基的項目越來越多。高填方路基的施工要求很高,質量控制比較復雜,在施工當中如果采取措施不當可能引起各種質量問題,因此深入探索高填方路基的施工以及質量控制,具有現實意義。下面就針對高填方路基的施工展開剖析,探討其中的一些技術要點,以及控制質量的方法。
在公路建設中,高填方路基是非常常用的,所謂高填方路基,就是填方高度達到18m 以上的路基,施工相對比較復雜,填方數量非常大,施工周期比較長,在填料填筑過程中需要解決很多問題,質量控制方面難度比較高。
因為高填方路基工程量大,填筑高度較高,對基礎的要求較高,如果遇到一些復雜地質條件還需要進行專門的處理,比如軟土地基,必須要進行必要處理后,才能進行高填方施工。同時也因為填筑量大,而對路基的抗壓能力以及邊坡穩定性要求非常高,因路基土荷載大,邊緣路堤必定遭遇較大加壓,易出現積累性沉降,對沉降的控制要求更高。在實際施工當中必須要準確了解并且掌握路基沉降的關鍵機理,同時把握住填料、高度以及沉降之間的關系,進而控制路基沉降。
高填方路基的施工技術方法與普通填方路基的工藝流程相當,通常需要經過鋪筑、整平、碾壓、找平等幾個步驟。當然因為高填方路基很顯然需要注意更多的細節。為此基于具體工程案例進行討論。
某公路項目位于某省境內丘陵地區,規劃設計的路線中包含很多高挖高填方路基,其中的1#標段填方高度達到40m,填方量達到55 萬m3。該項目的高填方路基段施工是難度比較大的一類,而且因為1#標段所處地質條件屬于軟弱土,軟土厚度達到8m,整治難度也比較高。
針對項目的實際,單位采取了如下措施保證施工的順利展開以及施工質量。
第一,軟土地基的處理,高填方路基的填方量大,自重大,地基必須要具備足夠的承載力,否則會出現嚴重沉降,導致公路失穩而被破壞。因此針對性處理軟土地基是填方前非常重要的一個環節。軟土地基的處理方法有很多成熟的技術方法,如堆載預壓、真空預壓、強夯、換填、注漿、CFG 樁等等,項目使用換填+振動沉管碎石灌注樁+土工隔柵+砂墊層的方法來處理軟土地基,做成復合地基形式,其中振動沉管碎石灌注樁承載力要求為單樁600kPa 以上。砂墊層是地基面與路基底面之間的一層重要結構,目的是保證地基面具備較強的強度,并增強地基的抗剪切變形能力,增加透水性。同時墊層上方,根據現場實際和設計要求,填筑了一層厚度為2m 的填石層,以增加墊層的強度。
第二,高填方路基填料場的選擇。項目現場挖方揭示的巖土性質,砂巖較多,經過研究后項目采取填石路基,比較有優勢,沉降也好控制,但是填石路基所選填料,必須要控制住粒徑,因為挖方采取的是爆破開挖方法,粒徑不好控制,為此在現場布置了專門的破碎機來制作粒徑合適的填石。填料解決后,根據設計要求做試驗段施工,試驗段長度200m,嚴格按施工方案要求進行施作,確定恰當設備及其參數,方便后續實際施工及質量控制。
第三,地基、墊層施工完畢,試驗段施工完畢,經過驗收合格進入實際施工階段,運輸進場的填料必須經過檢驗,確保質量,并安排專門人員指揮自卸貨車的運行,保證安全,且確保填石運輸以及填筑的過程順暢。
第四,填筑施工,要求分層填筑,每層厚度300mm,根據這一厚度計算卸料密度。因為項目現場限制條件比較多,填筑過程還需要注意盡可能控制分段填筑,在分層分段填筑中務必要控制好分層和分段的搭接問題,必須要杜絕垂直搭接或無搭接填筑。分層填筑期間,若遇分段要求必須要預留5m 的長度,用于搭接。
第五,自卸貨車卸料后,利用推土機進行初步攤鋪,并利用推土機自重進行初步的碾壓,平地機進場進行整平,要求填筑面,必須要形成路拱,路拱參數應滿足設計要求。平地機初步整平后,人工進場對邊角等局部進行人工整平,確保整平質量。
第六,碾壓,項目中所用填料質量相對較高,基本都是強弱風化巖,含水量好控制,施工期間只要選擇恰當的天氣進行施工即可保證填料含水量最佳( 2%)。因為地基處理中加入了土工格柵,碾壓方法的選擇受限,強夯、沖擊碾壓等方式不合適,因為這些碾壓方式可能對土工格柵造成破壞,因此綜合考慮采取羊足碾和平板壓路機,碾壓中先用羊足碾初碾,推土機整平后,更換平板壓路機收平。碾壓期間注意路線選擇,一般碾壓的順序是直線段先外后內,曲線段則先內后外,碾壓過程中注意消除輪跡,輪跡重疊方面橫向0.5~1.0m,縱向則為0.2m.壓路機速度一般以4km/h 為宜。確保碾壓密實,滿足驗收要求。
依托上述分析,高填方路基要達到質量要求,必須要采取全過程的施工控制手段,所有施工技術手段的選擇與實施都要以質量目標為基準,確保最終質量達到要求。全過程的質量控制方法,就是要針對上述的施工技術流程,從地基處理開始到碾壓驗收的整個過程進行控制,確保每一個環節的施工質量,最終確保整體質量。要求完成一個施工環節驗收一個環節,不合格重做,直到滿足質量要求后才能進入下一個環節,這樣才能保證最佳的施工質量。
進一步根據上文分析,高填方路基施工當中要確保質量達到要求,最關鍵的是要控制好沉降。在施工前就需要制定好沉降監測方案,控制方案,應急方案。其中監測,一般要求在沉降范圍以外的區域中布置基點,測量出基線范圍以及標高,然后在路堤坡腳以及坡腳外布置對稱的監測點,要求間距200m,注意將這些監測點做成鋼筋混凝土樁,施工期間,每天都應根據這些監測點進行觀測,若沉降量變化不大,那么可以延長監測時間,一般3 天一次,若后續無變化則可以延長至10 天一次。
施工期間的沉降控制,一般是在填筑填料期間,通過有效控制填料層的厚度以及寬度來控制沉降,要求每一層填筑并整平后,必須對填筑層的厚度進行檢查,通常300mm 是最佳的厚度,如果不足必須要補足,若超過則需要采取減薄措施。填筑的寬度應當以設計寬度為基礎,并稍微比設計寬度寬,可預留500mm 的多余寬度,這樣做的目的是保證后續碾壓時,路基邊緣的壓實度合格。整個路基的橫截面應當做成梯形,路堤邊坡的坡度以4%左右為宜,并且要布置好交錯排水溝。
若填筑碾壓后的路基出現沉降或側移,應采取應急措施,一般可以基于局部壓密注漿的方法來處理。
綜上所述,經過分析,得出如下結論,首先,高填方路基作為比較常用的一種路基結構,在公路工程施工當中具有一定的特殊性,需要采取必要的施工技術手段和質量控制措施來保證高填方路基的施工質量。其次,高填方路基的施工技術難度不高,與一般路基施工流程相差不大,但是需要注意很多細節,這些細節把握好是控制施工質量的關鍵點,尤其是沉降的控制,本文所分析的一些技術方法可以參考。當然也可能存在一些不足,在未來的學習與工作當中還將進一步對此進行完善。