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砂性土路基填筑施工技术研究

摘要:公路工程中,路基是最为基础的结构,其稳定性将对公路的整体服务水平产生影响。文章结合工程实例,分析了砂性土路基填筑施工技术的主要施工要点,具体包括测量放样、地表清理与压实、路基施工、分层填筑压实等,在此基础上提出了砂性土路基填筑施工质量控制的相关措施。

关键词:砂性土路基;公路建设;填筑施工

路基是公路施工中最为基础的环节,其中又以填筑最为关键。公路建设施工环境复杂,对路基填筑的施工水平提出了更高的要求,路基施工含测量放样、现场清理、分层填筑、分层碾压等多个工序,各道工序都要依据规范落到实处,实行全过程施工的质量控制管理。

1工程概况

益娄高速公路宁乡田心铺互通至流沙河公路位于长沙市宁乡市西南部,路线南起宁乡市益娄高速田心互通出口处,沿梅花水库经田心村过双兴河至瓦子坪与流大公路相接,沿老路从瓦子坪向北至水兰坡下穿洛湛铁路后,沿流沙河镇规划道路跨楚江至流沙河镇,与S902(原S209)相交。本段总长8.56km,线路以南北走向为主。

2砂性土路基填筑施工工艺

2.1准备工作。(1)充分的施工准备是正式填筑的必要前提,需全面检验路槽质量,确保路基填筑的宽度及基底强度和压实度;同时,还应检测路槽两侧边线,使其按设计要求保持顺直。此外,应从填方段的地质条件等多方面情况出发,制定施工计划图,将其作为施工的指导。(2)基坑积水将直接影响到路基填筑质量,因此现场要开挖临时排水沟,以免填筑场地内发生雨水聚集的情况。若部分区域的地势偏低,应沿边沟设置土埂,防止积水对路基填筑产生影响[1]。(3)在路基填筑前选择具有代表性的路段开展试验路段施工,长度以200m以上较为适宜,通过路基试验路段的施工确定合适的施工填筑工艺,如填筑材料、施工机械,填筑厚度、碾压遍数、工序组合形式等。2.2填料运输。根据路基土分类,砂性土一般属于细砂,其颗粒组成细且单一,渗透系数、比表面积较大,松散性强,保水性差,经过长期的风蚀作用,其难以形成整体,并在外力的作用下产生位移。因此,如何将大量的沙土从取土场运到施工现场,并使自卸汽车一次运输完成,是施工企业面临的主要问题之一。在干燥的砂性土上,自卸汽车最多行驶10m,车轮就会陷入砂内,进而导致取土场里大量的中砂性土难以运出。在实际运输过程中,为切实解决该问题,主要采用从内向外、从高到低一次性取出的方式,显著提高填料的运输效率。2.3施工工艺。(1)以设计路基宽度为基本依据,综合考虑设计方案中的填筑高度,确定填筑材料的用量,再根据每辆运输车的装载能力及施工便道的运输状况,进一步推算出挖机和拖土车辆的配制方案。填筑过程中,每推进20m均要执行一次拉线整平,以确保各段填筑的均匀性,各层路基施工中均要设3%横坡。为给削坡作业创造良好条件,应加强对路缘外侧1m处的整治,此部分采取黏土包边的方式,再完成填筑作业。(2)严格控制填筑厚度和压实度。施工填筑过程中采用木桩控制填筑厚度,木桩间距约20m,可视实际情况灵活调整距离;同时,施工每行进1km均要设置相应的公里桩;各工段形成明确地区分,即设置竖向分界牌。将上述工作落实到位,可为施工质量检验创造便捷条件[2]。各层施工结束后都要经过严格的质量检验,在填筑厚度和压实度等指标都与设计要求相符后方可填筑上一层。(3)在保证设计路基填筑宽度后,在此基础上每侧向外加宽20cm,将其作为实际填土标准,且要在设计压实度的基础上适当提高标准,目的在于确保路基边缘质量,以免因雨水作用发生失稳的情

3砂性土路基填筑施工技术

3.1测量放样。依次设置控制断面,该项目采取的是沿横向以20m为间隔的方式,精确测量并依次设置木桩,以试验路段中的松铺厚度为准,将其在已设置的木桩上拉线。考虑到路拱施工质量要求,在倒土时采取方格网进行控制,用推土机进行初平后,采用平地机精平调坡。同时,在平整完首层松铺后,及时安排人员测量标高,及时按施工标高进行填筑面的修整。3.2地表清理与压实。从现场施工原地面情况来看,填筑区域内以种植土为主,为确保路基填筑质量,需进行清表工作,将填筑区域内的各类杂草、表土等清理干净,再对其进行整平压实。施工中,为避免填筑和压实过程中发生扬尘污染环境,可在压实完成的原地面适量洒水;在首层填筑压实完成后,局部如有不平整或是路拱坡度不明显时,可利用平地机做进一步的整平和调坡处理。严格按设计要求检验原地面压实度,在满足压实要求后方可进行下一层的填筑施工。地表清理及压实现场如图1所示。3.3路基施工上述工作完成验收合格后,即可进行路基施工。由于砂性土的性质,在路基填筑高度比原地面高出1.5m时,给填料运输车上路基工作带来了一定的难度,导致运输车在路基顶面无法行驶。因此,必须采取两种填料分层交换填筑的方式,相关试验人员对黑砂土的性质进行检验,发现其可以作为路基的填料,且具有一定的黏聚性,在外力的作用下不易发生分散和位移,故决定利用当地的黑砂土能切实解决砂性土上料困难的问题。首先采用砂土对施工通道进行硬化,在路基内侧铺筑一条5m宽的施工通道,以便运输车在上面自如通行。其次采用“之”字形卸料,通过推土机依次完成施工段的路基碾压和填筑[3]。3.4分层填筑压实。施工人员在现场确定具体的卸土区域,并使用石灰线加以标识,以便给后续车辆的运行提供引导,确保各区域卸土量的合理性与均匀性。结束卸土作业后,再使用推土机粗平,待填筑区域初步平整后再进一步安排平地机处理,经过此环节后达到精平的效果。摊铺前,需准确划分和确定出包边土内侧的边坡线,路基需加宽0.5m厚的边坡放线,并考虑沉降后边坡的放线位置。且需采用砂土铺设和黏性土铺设同步施工法,这样顺序比较明确,可以合理地控制施工成本,还可以有效降低路基开裂现象发生的概率。压实是全面提高填筑质量的重要环节,压实作业分为静压作业和带振作业。静压作业选择的是单驱动振动压路机,设备行进速度稳定在20~40km/h;结束静压后再进入振压环节,所用设备为双驱动振动压路机,速度较前一阶段可适当提高,全程维持在20~50km/h;压实完成后,采用灌砂法随机进行填筑路段的压实度检验,若未达到压实度要求,需再次安排静压作业,重复上述操作,直到压实度达到设计要求为止。同时,在压实过程中,应做到先轻后重、先静后振,首次碾压时选择的是不振动的静压方式,初期速度较慢,后续可适当加快碾压速度。3.5施工检测。上料前后的标高都要进行准确的测量并记录,压实阶段加强对土层厚度及压实度两项指标的检测。结束压实作业后,施工人员可通过挖坑直接测量的方式准确掌握该处的填筑土层厚度情况。做好砂性土路基填筑,还需要加强对土体含水量的检测,填土实际含水量与设计标准偏差≤±2%。压实阶段的检测频率要足够合理,每结束一次压实都要及时完成相应的测量工作,及时掌握本阶段的施工情况,如压实度、厚度、宽度、标高、坡度等各项检测结果都要准确记录并报监理工程师,在通过现场监理员和监理工程师签字确认后,方可进行后续的填筑施工。关于压实度的检测方法,一般采用灌砂法较为合适,其关键流程包括量砂标定(选用的是灌砂筒)→现场确定检测点并挖坑→经称量后向该处灌砂→检测含水量→根据所得结果加以分析。

4砂性土路基填筑施工质量控制

(1)从砂性土的性能特性来看,尽管其满足压实度要求,但后续阶段很难取得良好的板结效果,在此方面的性能明显不如黏性土。主要原因是运料车通行量较大,将对路基的质量造成不利影响,使其出现不同程度的车辙病害,相继出现表层土松散等质量问题,严重时将直接影响到路基整体质量。对此,可采用上一层土覆盖后,再安排设备针对性处理松散表层,重新碾压,随后再依次完成收光与复压操作的处理方法。(2)压实环节所用设备主要是振动压路机,为确保施工质量,需选择合适吨位的压路机,具体应以材料特性为基本参考。还需控制碾压遍数,碾压次数过多或不足均会带来不同程度的负面影响。(3)路基填筑易受到外界环境的影响,若在夏、秋两季施工,由于日间温度偏高,伴随有明显的水分蒸发现象,使填料的性能大打折扣。针对此问题,应通过如下方式加以处理:做好各层施工前的准备工作,即均匀洒水,以确保结合层能够维持相对湿润的状态,从而提高上层材料的性能,将其含水量稳定在合理范围内,提高相邻层的结合效果,保证结束所有施工后各层有效黏结,形成稳定的整体。

5结束语

路基填筑是公路施工中极为重要的基础环节,采用砂性土填筑的路基具有稳定性强、压实便捷等多方面优势。实际施工中,应根据现场情况灵活调整填筑工艺,严格按各道工序要求进行施工,严把各项路基填筑参数的质量关,全方位提高路基填筑品质。

参考文献:

[1]曹林祥.丘陵地区砂性土路基雨季施工技术[J].工程技术研究,2018,3(5):48-49.

[2]姚振宇.砂性土路基压实度控制[J].交通建设与管理,2014(8):109-110+113.

[3]张玮,张宁.公路建设中砂性土路基填筑施工工艺研究[J].工程技术研究,2018,3(13):247-248.

作者:王宪华 单位:湖南发通路桥集团有限公司

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