龍開東 劉偉軍
(湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,湖南長沙 410000)
南陽互通包含南陽互通主線橋和A、B、C、D、E五條匝道,互通內(nèi)主線橋起止樁號為K144+500~K145+820,長為1 320 m。
互通主線橋橋型布置2×25 m預(yù)應(yīng)力砼小箱梁+(22.6+22.8+22.6)m預(yù)應(yīng)力砼小箱梁+8×25 m預(yù)應(yīng)力砼小箱梁+(38+40+38)m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁+(23.6+23.8+23.6)m預(yù)應(yīng)力砼小箱梁+12×25 m預(yù)應(yīng)力砼小箱梁。
A、B、C、D、E匝道長2.24 km,匝道道路基寬9 m。B、C、D、E匝道處含4座橋,B匝道BK0+094.459~262.459匝道橋(5×18 m+3×25 m)。
本標(biāo)段軟基處理方式為振沖碎石樁,部分水田、池塘需先挖淤泥排水。處理路段位于南陽互通中,采用矩形布設(shè),圓管涵下采用三排樁處置,樁徑500 mm,樁距1.2~1.5 m,樁長9.6~13.2 m。頂面鋪設(shè)一層砂礫(碎石)墊層,且寬出路基兩側(cè)坡腳各50 cm;兩側(cè)傍50 cm寬的碎石反濾層,砂墊層頂部鋪設(shè)一層土工格柵。軟基處理方案為超載預(yù)壓,預(yù)壓方式為水載預(yù)壓。
施工人員完成施工放樣,需注意直線和曲線段分別按照20 m和10 m一個(gè)斷面的間距放出處理寬度邊樁,砸入綁有紅布條的木樁進(jìn)行標(biāo)記,處理寬度要超出設(shè)計(jì)寬度0.5 m。
池塘排水完成后進(jìn)行清表工作,清表厚度0.3 m,清表完成后開始開挖淤泥,開挖的腐殖土運(yùn)送至棄土場作為耕作層進(jìn)行儲(chǔ)存并利用?;鄣撞康拈_挖寬度要稍微大于路堤寬度和放坡寬度,并保證寬出路基邊角的寬度超過50 cm。
若工程整體地基基底處在塘、低洼田等相對平坦地帶,施工前利用圍堰抽水法進(jìn)行有效防護(hù),保證能將軟土淤泥清理干凈,確?;滋幱跓o水狀態(tài),降低填中摻雜軟土的概率,防止因有水碾壓造成彈簧或缺陷地基問題。
地下水較高或地表有泉水出露時(shí),應(yīng)在路基兩側(cè)開挖集水槽,底部應(yīng)比清淤底部至少低1 m,以保證碾壓時(shí)的干燥。
(1)采用清除淤泥換填片石處理,施工時(shí)從一端往另一端推進(jìn),填筑作業(yè)采用橫斷面全寬、縱向分層的方法。
(2)若原始地面存在不平整問題,填筑作業(yè)從最低的分層處開始,對填料進(jìn)行運(yùn)送時(shí),注意準(zhǔn)確控制卸料的密度,按照方格法劃分方格,再進(jìn)行卸料作業(yè)。
(3)在完成填筑區(qū)段一層的卸料后,借助推土機(jī)和挖掘機(jī)配合完成平整攤鋪,盡可能保證鋪面的均勻性,保證后續(xù)壓路機(jī)可均勻碾壓,達(dá)到既定的效果。
(1)換填部分片石采用大型推土機(jī)、人工配合回填,用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí),采用擊振力不小于40 t的重型壓路機(jī),碾壓至不出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象和無明顯壓痕為止。
(2)碾壓時(shí),沿路線的縱向進(jìn)行,遵循先兩邊后中間的原則,若碾壓區(qū)域?yàn)榍€段,則遵循由內(nèi)而外原則,按照從低到高、先慢后快的進(jìn)退式方式進(jìn)行碾壓。
(3)3~3.5 km/h的速度靜壓一遍,2~2.5 km/h的速度弱振一遍,1.5~1.8 km/h的速度強(qiáng)振三遍。
(4)從第三遍起,每完成一遍壓實(shí)作業(yè),需要檢測一次壓實(shí)度和測試點(diǎn)高程,并對本次的壓實(shí)度和松鋪系數(shù)重新記錄、驗(yàn)算。每層回填完畢,經(jīng)自檢合格后,報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收,驗(yàn)收合格且得到監(jiān)理工程師同意后,開展下一項(xiàng)作業(yè)。
(1)樁位布置。
借助全站儀或經(jīng)緯儀,通過基準(zhǔn)樁確定最終的施工范圍和樁位基線后,再進(jìn)行樁點(diǎn)布置,此時(shí)可使用可靠、易辨識的標(biāo)志標(biāo)記樁點(diǎn)。
(2)設(shè)備就位。
對起重機(jī)的穩(wěn)定情況進(jìn)行檢查,同時(shí)起吊振沖器,保證其與樁位對準(zhǔn)。
(3)水泵及振沖器啟動(dòng)。
先保證供水泵正常開啟且運(yùn)轉(zhuǎn)正常,待振沖器下端的噴水口順利出水后再啟動(dòng)振沖器,并檢查電壓、水壓及振沖器的空振電流,保證其在正常范圍。
(4)振沖造孔。
吊機(jī)放下振沖器使其用0.5~2.2 m/min的速度貫入土中,造孔作業(yè)過程需要使振沖器保持懸垂?fàn)顟B(tài),確保成孔垂直。出現(xiàn)電機(jī)電流值大于額定電流的情況時(shí),最好暫停振沖器下沉或適當(dāng)減速或?qū)⒄駴_器上提,待電流值下降到標(biāo)準(zhǔn)范圍后再繼續(xù)造孔。造孔深度達(dá)到預(yù)定值或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),停止作業(yè),并將振沖器上提300~500 mm,針對造孔過程中返出的泥漿和水,利用現(xiàn)有場地做好匯集、圍擋和沉淀。
(5)清孔。
造孔作業(yè)完成后,存在因返水中含泥量高、孔中有土或孔口被泥土淤塞造成孔徑變小的問題時(shí),需要清孔,最簡單的方法就是將振沖器提出孔口,保證填料暢通。
(6)成孔驗(yàn)收。
沖孔清孔后,為避免孔內(nèi)坍塌,應(yīng)立即驗(yàn)收,并填寫相關(guān)成孔記錄。
(7)填料。
清孔作業(yè)完成后立即向孔內(nèi)填料,通常有間斷填料和連續(xù)填料兩種方式。間斷填料時(shí),應(yīng)提升振沖器至孔口,每往孔內(nèi)倒0.15~0.5 m3石料,用振沖器振搗一次,如此反復(fù),直到制樁作業(yè)完成。連續(xù)填料時(shí),要先將沖器停留在距設(shè)計(jì)孔底300~500 mm的位置,一邊向孔內(nèi)回填石料,一邊在振動(dòng)中提升振沖器,直到制樁作業(yè)完成。
(8)振密成樁。
將填入孔中的石料借助振沖器的水平振動(dòng)力向側(cè)壁土層不斷擠壓,使填料擠密,直到填料量、留振時(shí)間和電流值均滿足設(shè)計(jì)要求。值得注意的是,不管使用哪種類型的填料方式,振密作業(yè)都要從孔底開始,以每段300~500 mm的長度逐段自下而上直至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。成樁后,待振沖器的運(yùn)轉(zhuǎn)完全停止后,關(guān)停供水泵。
(9)檢查驗(yàn)收。
成樁結(jié)束,通過檢查驗(yàn)收后進(jìn)行墊層鋪設(shè)。
(10)砂墊層鋪設(shè)。
振沖碎石樁施工完成并通過檢查驗(yàn)收后,在樁頂上鋪設(shè)40~80 cm厚砂礫墊層,全部處理范圍均采用20 t振動(dòng)壓路機(jī)重疊軌跡碾壓至少兩遍。
(11)土工格柵鋪設(shè)。
在砂墊層上鋪土工格柵一層,一般路段采用伸長率小于10%的聚乙烯土工格柵,橋頭段采用伸長率大于4%的雙向鋼塑土工格柵。
若軟土地基的抗剪強(qiáng)度達(dá)不到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或工程設(shè)計(jì)要求,其便無法有效承擔(dān)路堤及路面外荷載,此時(shí)部分軟土地基或其整體就會(huì)出現(xiàn)剪切破壞問題,造成路堤失穩(wěn)和塌方。
路基工程出現(xiàn)不均勻沉降問題,不但會(huì)對工程外形造成影響,還會(huì)在工程投用后限制車輛通行效率。造成這種問題的原因很多,但施工時(shí)未按標(biāo)準(zhǔn)處理過渡段和軟土地基是較為重要的影響因素。軟土地基和路橋過渡段的穩(wěn)定性不佳,無法承受過大荷載,車輛荷載的反復(fù)作用,極易出現(xiàn)路基的不均勻沉降。此外,施工單位因趕工期控制不好軟土地基與過渡段的施工質(zhì)量,導(dǎo)致鉆孔深度未達(dá)標(biāo)準(zhǔn),施工結(jié)束交付運(yùn)營后,經(jīng)不同載重車輛反復(fù)碾壓,引起不均勻沉降問題。
邊坡塌滑也屬于易發(fā)問題,塌方和滑坡是其最常見的兩種破壞形式。塌方指邊坡整體下移引發(fā)的路基變形問題,降水和施工不當(dāng)是主要原因;滑坡指邊坡土體向下出現(xiàn)整體滑動(dòng)現(xiàn)象,主要原因?yàn)榭紤]沿線基本情況不全面,未及時(shí)采取有效的質(zhì)量控制措施。
公路工程施工時(shí),若施工區(qū)域處于湖塘、河底等積水洼地,較適宜使用擠淤砂石的處理方式,包括拋石和砂碎石的擠淤兩種方式。
針對塘水抽干困難、地下水位較高、厚度較薄、表層無硬殼、片石能沉入表面以下的軟土地基,也比較適用擠淤砂石的處方式。但需要注意,由于不同區(qū)域具有不相等的沉降程度,在擠淤砂石時(shí),易使得路堤下方的殘余軟土在竣工之后出現(xiàn)沉降不均勻的情況[1]。為了有效控制此問題,必須在施工時(shí)對砂石擠淤施工流程嚴(yán)格規(guī)范和監(jiān)督檢查,從根本上控制好砂石擠淤施工的質(zhì)量,保證項(xiàng)目的整體質(zhì)量。
一般情況下,在軟土地基的處理中,表層處理法是使用頻率最高的一種方法,不僅操作簡單,還能夠有效減少投資額度,但在實(shí)際施工的過程中,應(yīng)結(jié)合軟基情況進(jìn)行選擇和使用。
砂墊層法是最常用的表層處理方式,其原理是在軟土表層鋪墊好一層砂料,借助壓力作用降低軟土地基中土壤的含水量,促使其加速凝固,但此方法只適合較矮的路堤使用,對于硬殼較薄的路基軟土層、軟土表面滲透性很低等情況也比較適用。
(1)合理布置抗滑樁。
在布置抗滑樁時(shí),綜合考慮施工區(qū)域水文及環(huán)境條件、滑坡土體含水率、滑坡土體性等多種因素,確定合理的樁位間距,以提高施工效果。
(2)控制抗滑樁施工質(zhì)量。
在保證抗滑樁施工工作按步驟和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的基礎(chǔ)上,對混凝土施工和支護(hù)質(zhì)量的控制引起足夠重視,有效促進(jìn)抗滑樁質(zhì)量和施工效果的提升,使其發(fā)揮最大作用,保證邊坡的抗滑性。
綜上所述,路基施工作為高速公路施工的基礎(chǔ)工作,也是高速公路安全運(yùn)營的基礎(chǔ)保障,設(shè)計(jì)及施工人員應(yīng)當(dāng)對路基的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、合理施工,加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制,盡可能地減少路基通病的發(fā)生。存在路基危害時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理,確保路基的施工質(zhì)量,不斷總結(jié)路基施工經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)特殊路基的施工技術(shù)不斷進(jìn)步與完善。