何海國
在面對道路拓寬工程項目時,經常會使用到新老路基搭接施工技術,這種施工技術可顯著提升道路整體結構的穩定性。結合實際情況而言,由于不同道路工程項目所面臨的具體問題存在一定的差異性,導致實際施工所需要的施工技術也應選擇不同的施工技術。以此為基礎,施工單位應透徹掌握新老路基的實際情況,而后明確高速公路各方面的施工條件,這會直接關系到道路工程路基的穩定性與正常使用壽命。
某高速公路工程項目竣工于2000年初,該項目所在區域屬于是溫帶大陸性氣候,該區域內的年平均溫度保持在11.2~13.5℃,年降雨量保持在510.5~652.3mm。該項目的路線總長為56.2km,高速公路為雙向四車道,行車速度為100km/h。隨著時間不斷的流逝,該標段內的車流量劇增,促使該高速公路的承載荷載已經無法再有效的滿足行車需求,而為了高效地滿足實際行車需求,強化高速公路的服務能力。在經過相關部門全面的調研以后,決定對該段高速公路進行改造,由原本的雙向四車道改為雙向六車道,路基寬度設計為28m。
原路基處理,必須要現將老路基中的腐殖土、雜草清理干凈,并按照施工規范標準設置排水裝置,將老路基中的水排出去。老路基清理雜土的深度不得低于30cm,假若原地面存在坑洞,應該及時回填,并按照標準進行壓實。路基坡面處應該采取階梯式進行開挖施工,保證每一階的傾斜度保持在4%左右,路基開挖應當是自上而下進行施工,保證每一級臺階的高度均等。
在臺階開挖的過程中應該注意,對于路基高度未超過2m的,應該在老路基的邊緣處預留25cm的寬度,接著按照1:0.2的坡比將原有路堤全部切除。然后在路基高度4~6m位置,沿著路基邊緣1.25m處,將路基全部切除。當路基臺階開挖完成以后,應當著重關注新老路基的搭接問題,假若老路面局部存在病害,則應當沿著病害的邊緣將原路面切除掉,并順著原路基的裂縫處鋪設提供土工材料,然后再對路段進行施工。
(1)當路基的高度未超過2m時,以路面邊緣處預留0.25m的寬度,嚴格的按照1:0.2的坡比進行切除。
(2)當路基的寬度在2~4m時,以路面邊緣處預留0.75m的寬度,嚴格的按照1:0.2的坡比進行切除。
(3)當路基的寬度在4~6m時,以路面邊緣處預留1.25m的寬度,嚴格的按照1:0.2的坡比進行切除。
(1)假若南側半幅路基邊坡未出現病害,可直接將邊批切除掉,然后對路堤進行施工。
(2)假若南側半幅路基邊坡出現病害,則應該鋪設土工材料,然后對路堤進行施工。
針對土方開挖于局部回填路段而言,假若土層的土質符合設計土質要求,嚴格按照設計土質對路床部位回填50cm的8%的灰土。開挖結束以后假若發現土基礎濕軟,應當使用透水性材料進行換填。
設計圖紙中要求路堤填筑的高度控制在6~8m,假若南側路面不存在病害現象,可以直接進行開挖處理。當路基的寬度在2~4m時,以路面邊緣處預留0.75m的寬度,嚴格按照1:0.2的坡比進行切除。
在實際開挖南側路基的邊坡部分時,必須要對原路面進行清理,將路面中的雜物、不良土清理干凈。在結合施工現場的實際情況以后,做好施工前的準備工作,按照半幅處理方式對軟基礎進行處理。處理完成以后對其進行檢測,在地基承載力符合設計要求以后,才能夠進行后續的施工。
(1)淺層處理
針對于堰塘、水溝、洼地等回填深度超過1m的路段,應當先將區域內的軟土層開挖清運,然后使用觸探儀對基礎進行檢測,具體的檢測合格標準為:假若不存在軟土層,那么則可以按照設計圖紙直接進行施工即可;假若存在軟土層,則應該先檢測軟土層的厚度,并將其清理干凈,使用礫石、片石進行回填,回填至設計標高即可。
(2)深層處理
設計圖紙中要求對高填土區域、橋梁箱涵部位的基礎進行處理。但是結合實際情況而言,由于施工現場的地質結構比較復雜,地下結構層包括地表硬層與深層硬層,而機械設備根本就無法達到深層硬層進行作業,所以局部區域無法使用打樁機進行施工。鑒于此,需要設計單位對施工圖紙進行變更,將原本的攪拌樁變更為振沖碎石樁。
在開挖臺階的過程中確保防護裝置滿足實際需求,應當在邊坡上鋪設防水層,并使用砂礫、碎石進行回填,這樣可以有效避免塔板下出現空洞,還可以保證路基的整體穩定性。在開挖臺階時應結合路堤回填的高度,確保二級臺階的寬度符合建筑規范要求,最上層的邊坡應直接切除掉。臺階的垂直方向應按照1:0.2坡比進行作業,回填的過程中應分層進行壓實,確保回填料的壓實度符合設計要求。
土層在受到外部壓力時,其自身會出現均勻變形深度(也就是有效壓實深度),徑或兩倍的壓模與土接觸表面的最小橫向尺寸,超出了合理范圍,且外部壓力的作用不斷減小,在這種情況下我們可以理解為土層的壓實度并未發生變化。
(1)格柵應該使用土工合成材料,原材料的性能指標應滿足設計文件的要求,土工材料的抗拉強度不得低于25kN/m,土工材料的延伸率則應控制在12%以內。在鋪設土工材料時,必須要保證基層清理干凈,不得存在積水、碎石、雜物等凸起物;土工合成材料鋪設完成以后應該回填路堤料,回填料的最大粒徑應該控制在5cm以內。
(2)格柵鋪設過程中應使用人工進行拉緊處理,鋪設完成以后不得出現土工材料褶皺現象。
(3)土工格柵的搭接寬度必須要保證在20cm以上,搭接完成以后應該使用U型釘進行加固。當土工材料鋪設完成以后,應及時回填,避免土工材料在太陽下長時間照曬。
(4)土工格柵上部的回填料鋪設時應使用小噸位的推土機進行施工。施工現場的各種機械設備、運輸車輛只能夠在南側路面、北側路面上進行行駛。
在對路面拓寬部分進行施工的過程中,務必要重視排水施工的質量,其會直接對路基的穩定性造成巨大的影響。由于該路段的老路基經過長時間的使用,在常年雨水侵泡以后,結構自身的含水量已經飽和,那么新路基施工必然會對老路基的結構造成一定的影響,使老路基的穩定性受到一定的影響,導致路基向外滲水。鑒于此,應結合實際情況采取相應的排水措施,避免老路基滲水影響到新路基施工。
填筑路堤時,假若地基強度不是很高,那么路堤部分的土層壓實度則可能無法達到設計要求,即便是使用重型壓路機進行碾壓處理,或是增加碾壓次數,土層的壓實度變化并不是很顯著,反而還有可能會出現“彈簧土”。對于這個問題可以通過換填或是化學方法來提高基地的強度。
在填筑路堤之前,需要先對地基進行碾壓,在地基的承載力達標以后,開始后續施工;假若原地基存在軟弱層,則可以使用砂礫對地基進行處理;路塹部分的路槽進行進行碾壓處理,清除30~40cm的土層以后,開始對地基進行碾壓,然后再分層回填碾壓。
誠然,高速公路的新老路基銜接施工技術是一項非常復雜且龐大的系統性工程,建設單位、設計單位以及施工單位必須要透徹了解新老路基的差異性以及施工現場的實際情況,合理選擇合適的施工技術,并制定出完善的施工組織設計。針對新老路基搭接施工過程中所存在的質量問題而言,應結合相關技術參數,制定出合理的施工方案,優化施工技術,這對于完善我國交通道路網絡布局有巨大的促進作用。