張文凱(陜西路橋集團(tuán)有限公司,陜西 西安710075)
高速公路施工技術(shù)及控制要點(diǎn)
張文凱(陜西路橋集團(tuán)有限公司,陜西 西安710075)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)公路交通事業(yè)日新月異也在不斷的發(fā)展,隨著公路等級(jí)在不斷的提高以及通車的里程的不斷攀升,在高速公路的施工過程中,其施工技術(shù)和控制對(duì)于高速公路的施工質(zhì)量顯得尤為重要。本文從高速公路的路基高填方與隧道施工技術(shù)出發(fā),簡(jiǎn)述了其施工技術(shù)以及控制要點(diǎn)。
高速公路;路基高填方;隧道施工;施工技術(shù);控制要點(diǎn)
1.1 高填方路基常見的問題
線性是公路工程的特點(diǎn)與特征,采用高填方的路堤,其施工環(huán)境大多較為復(fù)雜并且不穩(wěn)定。而且公路工程大都是在露天環(huán)境下進(jìn)行施工,此種路基無(wú)論是填土的密實(shí)度還是路堤的固結(jié)都需要時(shí)間的沉淀。在施工完成后,負(fù)荷載重所需時(shí)間較長(zhǎng),受外界的作用也較大,在這種局面下,會(huì)造成部分路基甚至是整個(gè)路基的沉降、塌陷,路基縱向裂開、邊緣滑坡等現(xiàn)象也是屢見不鮮,主要是由于公路工程所在地的地質(zhì)條件較差或者是使用材料的質(zhì)量達(dá)不到要求,填挖結(jié)合部位是事故頻發(fā)處。
1.2 高填方路堤沖擊壓實(shí)工藝
對(duì)于公路工程的施工來(lái)說,路基的壓實(shí)處理環(huán)節(jié)是整個(gè)施工環(huán)節(jié)中最重要、最關(guān)鍵的一環(huán),在實(shí)際的施工過程中,壓實(shí)施工會(huì)受到多種因素的影響。比如,路基使用填料的質(zhì)量、含水量以及松鋪厚度和壓實(shí)工藝。在路基壓實(shí)處理的施工過程中,填土與填石是兩種最常用的填料,在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上,想要保證填石施工的質(zhì)量與效率,就需要對(duì)施工的現(xiàn)場(chǎng)與環(huán)境做出具體的了解,并且根據(jù)實(shí)際情況選擇最實(shí)用的施工工藝以及施工材料。
隨著機(jī)械技術(shù)的不斷進(jìn)步以及多年來(lái)對(duì)沖擊壓實(shí)工藝不間斷的研究與實(shí)踐摸索,從沖擊壓實(shí)的實(shí)際操作原理出發(fā),傳統(tǒng)的延時(shí)機(jī)械在不斷的被更新與調(diào)整。例如通過改變壓路機(jī)的輪型來(lái)改變壓實(shí)方法,從圓形被改進(jìn)為多邊形。例如三邊形,三邊的線形為漸開線,在鋼輪進(jìn)行滾動(dòng)時(shí),滾動(dòng)過程中利用鋼輪自身的質(zhì)量以及三邊形的鋼輪大小的半徑差產(chǎn)生的勢(shì)能對(duì)土基產(chǎn)生一個(gè)沖擊力進(jìn)而壓實(shí)路基。沖擊壓實(shí)工藝屬于新興的碾壓技術(shù),相較于高頻低振幅振動(dòng)壓路機(jī),沖擊壓實(shí)工藝具備了低頻高振幅的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn),在保證穩(wěn)固性的同時(shí),又能保證穩(wěn)固的深度。盡管如此,該工藝仍然存在著缺點(diǎn),即沖擊的強(qiáng)度與力度較小,但是該方法便于持續(xù)施工,并且能夠保證施工的高效率與低成本。
1.3 高填方路堤振動(dòng)壓實(shí)工藝
振動(dòng)壓實(shí)是指應(yīng)用振動(dòng)輪的振動(dòng),來(lái)對(duì)作用面進(jìn)行連續(xù)的沖擊與敲擊,以達(dá)到壓實(shí)路基的目的。每一次的沖擊都能通過建筑材料將沖擊力傳輸下去,對(duì)這種作用力的傳輸,會(huì)讓填料的顆粒從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并且由于施工材料中存在水分所保持的濕潤(rùn)度,會(huì)減小顆粒之間的摩擦力與阻力,進(jìn)而促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)。而為了讓材料的密實(shí)度得到增強(qiáng),則需要通過反復(fù)的振動(dòng)夯實(shí)來(lái)讓材料中的顆粒相互運(yùn)動(dòng)進(jìn)而壓實(shí)填料,增強(qiáng)了材料本身的穩(wěn)固性,也會(huì)加大材料之間的摩擦力,同時(shí)提高路基的穩(wěn)定性和承載能力。在經(jīng)過壓實(shí)之后,材料的密度以及抗壓能力會(huì)受到材料質(zhì)量以及種類的影響,而壓實(shí)的工藝和機(jī)械用具也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。總的來(lái)說,單層填料厚度、填料質(zhì)量、壓路機(jī)的自身重量、振動(dòng)工作的質(zhì)量、振動(dòng)的效率以及振動(dòng)振幅和碾壓速度等是整個(gè)壓實(shí)施工過程中最根本的影響因素。如果路基使用材料是砂石混合型,還會(huì)受到振動(dòng)輪的大小以及數(shù)量的影響。
1.4 強(qiáng)夯施工工藝法
強(qiáng)夯施工工藝法是用重錘從高處自由落體,給予地基強(qiáng)大的沖擊力與振動(dòng),改善地基土的工程性質(zhì)。此種壓實(shí)方法,不僅適用性強(qiáng),而且操作簡(jiǎn)單,施工效果明顯廣泛應(yīng)用于碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土及雜填土的較深層壓實(shí)處理。在施工的過程中,首先需要確定路基的中心線,然后再用水準(zhǔn)儀來(lái)測(cè)量出路基的高程,確定路基的穩(wěn)定性和施工范圍,再進(jìn)行強(qiáng)夯壓實(shí)施工??偟膩?lái)說,需要經(jīng)過布點(diǎn)、夯實(shí)、整平等工序。為了保證施工的質(zhì)量,在施工前,要仔細(xì)了解壓實(shí)處理部位的地下結(jié)構(gòu)及地下管線的走向,對(duì)于一些比較重要的位置,還要進(jìn)行專門的防護(hù)處理或回避。
2.1 隧道洞口及明洞工程施工技術(shù)
在隧道洞口破土施工之前,首先要做的是對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察,實(shí)地調(diào)研,包括了地質(zhì)條件、天氣情況、地下水變化等可能影響到施工的因素,而對(duì)于一些邊仰坡及周邊的情況,則需要查看是否存在懸石、危石等安全隱患,有必要時(shí)需進(jìn)行鉆探復(fù)核。如果遇到雨水較為豐富的隧道施工地區(qū),為了讓隧道周圍的坡體免于雨水的沖刷,就需要在隧道的洞口位置設(shè)置排水通道。與此同時(shí),為了保障施工人員的人身安全和施工安全,在進(jìn)洞施工之前,首先需要在沿拱部120°的范圍之內(nèi),通過管棚等進(jìn)行施工。在明洞的施工過程中,正常情況下,洞體和仰拱大多以明挖的方式進(jìn)行施工,而內(nèi)洞則大多采用暗挖的技術(shù)進(jìn)行,同時(shí),大多還需要輔以噴射混凝土的方法來(lái)加固并防護(hù)洞壁。
2.2 鉆爆施工技術(shù)
用鉆爆技術(shù)來(lái)進(jìn)行高速公路隧道的施工,選擇何種爆破器材很重要。目前,硝銨炸藥是我國(guó)高速公路的隧道施工中運(yùn)用最廣泛的一種,而大中空孔型或者直眼型的掏槽則是最為合適的選擇。在施工前,整體布局以及專業(yè)爆破人員的安排對(duì)鉆爆施工技術(shù)的實(shí)施是否順利起著關(guān)鍵的作用,所以,在施工前需要施工企業(yè)對(duì)此進(jìn)行提前的安排與調(diào)整。在隧道鉆爆施工的過程中,需要特別注意隧道的圍巖,除了做好支護(hù)工作,還需要結(jié)合圍巖的性質(zhì)、級(jí)別來(lái)開展工作,只有這樣,才能加強(qiáng)隧道施工的安全性與穩(wěn)定性。另外,針對(duì)不同的施工工序,需要采取相應(yīng)的施工方式,提高施工質(zhì)量與效率的同時(shí),也保障隧道的整體安全性。
2.3 錨桿施工技術(shù)
在隧道工程的施工中,錨桿施工占據(jù)著及其重要的作用,所以施工企業(yè)應(yīng)給予其高度的重視。在錨桿鉆孔施工前期,①用巖鑿機(jī)在預(yù)先設(shè)計(jì)的點(diǎn)位開挖修整,與此同時(shí),還需要將雜質(zhì)、鐵銹、油污等污染物清理干凈確保不會(huì)影響到施工。②在具體的施工過程中,需要根據(jù)錨桿施工的具體要求來(lái)清理巖屑,表面巖屑會(huì)影響錨桿施工。③清潔鉆鑿后的錨桿孔眼,滿足了錨桿施工的清潔標(biāo)準(zhǔn)后,向孔內(nèi)頂入錨固劑,在頂入要錨固劑時(shí),需要控制力度,避免出現(xiàn)變形偏心等問題,從而保證錨桿與孔壁緊密粘合提高錨桿的抗拔能力。
2.4 混凝土噴射施工技術(shù)
高速公路隧道施工的混凝土噴射技術(shù)包括潮噴與濕噴兩大類。潮噴施工技術(shù)不僅可以改善工作環(huán)境,而且能夠通過節(jié)約速凝劑的用量來(lái)降低施工成本。提高混凝土噴射的支護(hù)性能與粘結(jié)性是濕噴技術(shù)的優(yōu)勢(shì),濕噴的平均噴射厚度可以達(dá)到0.1m,其回彈率比較低,在提高支護(hù)力的同時(shí),能最大程度的發(fā)揮出了圍巖的自承能力。另外,為了能夠提高混凝土的噴射效果,除了有效控制混凝土噴射的厚度、強(qiáng)度、附著度、密實(shí)度等,開挖斷面的有效尺寸、清潔性以及混合料配合比會(huì)影響巖石與混凝土的粘結(jié)性,所以應(yīng)該合理控制混合料配合比并且保障開挖斷面的有效尺寸和清潔性,減少外加速凝劑摻量,提高噴射混凝土強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)合理選擇噴射機(jī)的參數(shù),以保障噴射混凝土的均勻性、連續(xù)性及密封性,從而提高隧道施工的整體封水性能。
總而言之,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天,我國(guó)的高速公路事業(yè)也在不斷的發(fā)展,而隨著建設(shè)工程數(shù)量的增多,對(duì)施工技術(shù)以及質(zhì)量的要求就會(huì)越來(lái)越高。為了保障高速公路的整體質(zhì)量,應(yīng)該明確高速公路施工時(shí)所需要注意的模塊以及其施工技術(shù)、施工要點(diǎn),對(duì)于一些環(huán)境較為特殊的位置,應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境來(lái)選擇合適的施工技術(shù),在保障施工質(zhì)量的同時(shí)還需要做到高效,以及成本節(jié)約,以促進(jìn)我國(guó)高速公路事業(yè)的良性發(fā)展。
[1]趙煉恒.沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中的應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2006(12).
[2]陳一統(tǒng).沖擊壓實(shí)在某高速公路高填方路基的試驗(yàn)[J].公路交通技術(shù),2006(8).
[3]鄒 茫.高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)[J].湖南交通科技,2011(06).
U416.1
A
2095-2066(2016)22-0233-02
2016-7-15
張文凱(1978-),男,工程師,本科,主要從事公路與橋梁施工管理工作。