馮向偉
(山西長興路橋工程有限公司, 山西 長治 046000)
當高速公路途徑山嶺地區(qū)時,常采用高填方路基。高速公路高填方路基是一種比較常見的路基形式,施工工程量大、施工難度大、容易產(chǎn)生沉降變形,與普通路基相比具有以下工程特點:
高填方路基填筑高度大,施工時間長,需要耗費大量的路基填料,工程造價高,其施工質(zhì)量直接關(guān)系路基的整體質(zhì)量。
高填方路基填筑施工對路基邊坡和路基的整體穩(wěn)定性要求較高,為保證路基邊坡的穩(wěn)定,常對路基邊坡進行防護,并做好臨時排水。高填方路基填筑質(zhì)量控制難度大,需要分層鋪筑,分層壓實,每層完成后都要檢測壓實度,而路基邊緣往往壓實質(zhì)量達不到要求。
高填方路基在施工過程中必須嚴格控制壓實質(zhì)量,如壓實質(zhì)量不合格,路基會產(chǎn)生較大的不均勻沉降。另外,高填方路基自重大,還受到行車及環(huán)境等多方面因素的影響。因此,路基填筑完成后要經(jīng)過至少8個月以上的自然沉降,以降低路基沉降變形,提高路基的穩(wěn)定性。
某高速公路局部施工路段為高填方路段,該路段長度為516m,路堤填筑高度為19m~31m。該段高填方路基原地面為剝蝕地貌,基底巖層為粉質(zhì)粘土和中風化基巖。原地面坡度較大,平均坡度在20%左右。通過對地基承載力進行檢測,說明基底巖石整平后滿足要求。路基填筑過程中,為了防止出現(xiàn)不均勻沉降,在路基填筑過程中鋪設3~6層土工格柵。路基填筑材料就地取材,選擇片石和卵石,片石粒徑控制在150~300mm,卵石粒徑宜在40~100mm,細骨料選擇碎石和砂礫石。所選用的土工格柵施工前進行嚴格的質(zhì)量檢驗,確保力學性能滿足要求。
施工前應根據(jù)設計方案,結(jié)合施工現(xiàn)場基本情況,制定科學合理的施工組織設計方案。對施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況進行仔細勘察,根據(jù)圖紙設計核實施工現(xiàn)場地質(zhì)情況。根據(jù)施工項目實際情況制定科學合理的施工組織設計方案,合理安排施工順序,做好施工進度計劃,合理選配人員、設備和施工材料,以保證高填方路基在計劃工期內(nèi)完成。
填方路基施工前對地基進行清理,徹底清除原地面的草皮、灌木和種植土。對局部淤泥地段,先排水清除淤泥,然后再回填整平壓實。必要時對軟土地基進行加固處理,原地面填土壓實度超過90%方可進行路基填筑。
為了保證高填方路基施工質(zhì)量,正式施工前先施作試驗段。通過在試驗路段確定施工機械的最佳組合方式,碾壓遍數(shù)、碾壓速度、填料松鋪厚度、最佳含水量等施工參數(shù),為路基施工順序和施工方法的選擇提供參考。通過試驗段施工積累施工經(jīng)驗,可更好的服務于后續(xù)施工,提高施工效率。
根據(jù)施工區(qū)域內(nèi)土石方資源分布情況,采用移挖作填的方式進行路基填筑。高填方路基附近有兩段高邊坡,防護開挖后產(chǎn)生大量土石方,滿足高填方路基施工要求。路基填筑松鋪厚度為40cm,分層攤鋪,分層壓實。路基粗平采用推土機,精平使用平地機。攤鋪后初步形成坡度為2%左右的路拱,以滿足施工階段排水要求。
本項目路基壓實采用50t振動壓路機,分層碾壓,壓實一層檢驗一層,符合要求方可進行下一層施工。直線段路基碾壓順序是先邊后中,曲線段為了考慮安全由低向高,由內(nèi)向外碾壓。路基碾壓分段進行,兩段接頭處縱向和橫向重疊寬度為0.4~0.5m。為了保證路基平整度,采用先靜壓后振動的方式,碾壓速度控制在4km/h以內(nèi)。對壓路機無法到達的區(qū)域,可采用振動平板夯夯實。由于高填方路基施工工期緊張,雖然在路基施工過程中進行了嚴格的質(zhì)量控制,路基結(jié)構(gòu)仍然會產(chǎn)生一定程度的沉降。為了降低路基運營階段產(chǎn)生的沉降,防止路基路面結(jié)構(gòu)破壞,每填筑5m就進行一次強夯施工,以減小高填方路基沉降變形。
高填方路基施工過程中要嚴格控制路基填筑的寬度和松鋪厚度,攤鋪厚度過大時底層路基填料無法達到規(guī)定的壓實度。施工中如發(fā)現(xiàn)松鋪厚度超過標準要求,必須采取減薄處理,厚度滿足要求方可進行壓實施工。路基寬度應略大于設計寬度0.5m,以保證路基邊緣達到壓實要求。正式填筑前首先對路基填料進行檢驗,滿足填筑要求方可使用。如選用不同的填料,性能較好的填料應鋪筑在上層。同種填料的厚度不得低于0.5m,保證填層相對連續(xù)。路基分層壓實后,進行壓實度、平整度等指標檢查,檢驗合格后方可進行下一層施工。
高填方路基填筑高度較大,自重大,再加上外界車輛荷載和其他因素的影響,路基投入使用后還會產(chǎn)生不同程度的沉降。為了減少沉降,首先要在填筑前對路基基底進行有效清理,徹底清除原地面覆蓋層。當路基基底承載力不滿足要求時,可采用超挖回填的方式提高基底承載力。如地基為軟基,必要時可對路基進行加固處理。地基加固處理后進行整平碾壓,壓實度達到90%以上方可進行填筑施工。嚴格控制各填層壓實度,檢驗一層方可進行下層攤鋪。
路基每填筑4~8m就要進行一次沉降觀測,沉降監(jiān)測穩(wěn)定后方可進行下一層施工。本項目施工工期緊張,每填筑5m進行一次強夯,夯實后再進行下一層施工。根據(jù)規(guī)范要求制定沉降觀測方案,并結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況調(diào)整觀測方案。如施工路段為特殊地基,應布設專門的沉降觀測點。
如在施工過程中沒有做好臨時排水,雨水浸泡路基會使路基軟化,造成路基出現(xiàn)翻漿等病害。另外,雨水沖刷還會破壞路基邊坡,因此必須做好路基施工階段的排水。本項目施工中每層填土設置2%~4%的橫向坡度,并交錯布置排水溝,以及時排出流向路基的雨水,也可以防止雨水沖刷坡腳。應選擇水穩(wěn)定性和滲水性好的填料進行路基填筑,以防止水積存在路基內(nèi)部,破壞路基的穩(wěn)定性。
文章結(jié)合某高速公路高填方路基施工實踐,分析了工程特點,詳細闡述了施工工藝流程,并從施工過程質(zhì)量管控、路基沉降控制、路基施工排水三方面提出了質(zhì)量控制措施。為保證高填方路基施工質(zhì)量,不僅要做好施工組織設計,鋪筑試驗路段,確定試驗參數(shù),還要在施工過程中對路基填料的選配、攤鋪和壓實質(zhì)量進行嚴格的過程質(zhì)量控制,以減少路基沉降,提高路基的穩(wěn)定性。另外,嚴格控制路基施工質(zhì)量,可以保證路基在投入施工用后,有效減少路基病害,保證行車安全,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。