蘇海濤
為提升公路的穩(wěn)定性與行車安全性,保證土層與公路路基不受外部自然因素影響,施工單位必須把握相關(guān)技術(shù)要點,就不同類型的施工問題采取有效應(yīng)對措施,延長公路使用壽命,進行現(xiàn)場勘測,基于探測數(shù)據(jù),調(diào)整填料與集料的配比方式、填筑方式,選用有著不同功能的機械設(shè)備,控制土層碾壓次數(shù),節(jié)約工程資源。本文主要分析了現(xiàn)代公路工程中土方路基填筑技術(shù)、壓實技術(shù)的基本類型與應(yīng)用要點,總結(jié)了提升土方路基填筑壓實施工水平的有效措施。
施工單位應(yīng)當基于工程招標要求與行業(yè)技術(shù)指標,設(shè)計完善的土方路基施工計劃,合理使用相關(guān)技術(shù)措施,把握外部環(huán)境因素與人為因素,基于工程科學(xué)領(lǐng)域研究結(jié)果,調(diào)整施工方式,采用有效方法處理不穩(wěn)定的路基,做好土層材料填充、壓實等基本工作,使用整地機械與壓路機等大型工程設(shè)備,清理施工現(xiàn)場雜物,有序開展施工。
施工單位必須在填筑公路路基之前,搜集相關(guān)資料與技術(shù)材料,組織覆蓋不同領(lǐng)域的現(xiàn)場勘測活動,評估施工方案的正確性與合理性,詳細比對現(xiàn)場搜集的地質(zhì)數(shù)據(jù)和建造計劃中的相關(guān)參數(shù),檢驗路基整體面積、底部巖層承載力等基本要素是否合理,一旦發(fā)現(xiàn)問題馬上進行整改,基于行業(yè)內(nèi)部標準推行現(xiàn)場清理與施工放樣,集中技術(shù)資源進行現(xiàn)場測量,完善開工前的準備環(huán)節(jié)。例如技術(shù)人員可在填筑路基之前一到兩天進行現(xiàn)場施工環(huán)境測量,測量內(nèi)容包括確認路基中線位置、評估施工水平線角度是否垂直于道路橫斷面等,通過深入分析現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境,保證后續(xù)施工工作順利開展。技術(shù)人員可使用水平儀、激光探測器等工具,結(jié)合施工計劃在現(xiàn)場標出控制點的位置,記錄檢測數(shù)據(jù),對施工組織設(shè)計實施編制,使路線得以恢復(fù),進行施工放樣和場地清理,讓工程各項工作與計劃安排得到落實與貫徹。技術(shù)人員可在地面使用顏料筆、記號筆標出路基的整體輪廓,使用衛(wèi)星攝像技術(shù),拍攝現(xiàn)場照片,并基于照片分析路基覆蓋范圍與具體作業(yè)界限是否合理。
施工團隊應(yīng)當把握質(zhì)量控制標準,根據(jù)有關(guān)部門的要求選擇高質(zhì)量土料與其他工程原材料,調(diào)整填土與集料的含水量。在地面壓實度相同、受力方向一致的特殊條件下,土壤的含水量決定了壓實的實際質(zhì)量與土層穩(wěn)定性,一旦含水量過大,則土層內(nèi)部會存在空洞,水分蒸發(fā)后會形成空腔,嚴重影響填土密度與壓實度,不利于后續(xù)進行填筑施工,無法進行有效壓實處理,因此技術(shù)人員必須做好含水量調(diào)節(jié)工作,使用較為干燥的沙土,強化砂石顆粒之間的摩擦力,基于相關(guān)技術(shù)指標,使得各個層次的土壤均達到最佳含水量,在相同含水量的土壤條件下組織開展填筑、壓實活動,為后續(xù)施工提供便利。施工人員還應(yīng)主動調(diào)整地面鋪土厚度與覆蓋面積,通過不斷提升土層厚度,強化土壤本身的承載力與應(yīng)力,爭取基于相關(guān)標準鋪設(shè)最優(yōu)厚度的土層,使用碎石土、沙土填充路基下方與頂部的空間,并就體積較大的碎石組織爆破,以此全面提升施工質(zhì)量,清除阻礙因素。施工方必須檢查已鋪設(shè)土層的含水量變化趨勢,使用有機物含量較小、不易吸水的土料,盡可能地強化土層的承載力,保證土料中硫酸鹽的含量不超過6%,避免土層中出現(xiàn)無法被后期修復(fù)的空洞。在組織人工填埋預(yù)留空間的工作時,必須嚴格控制施工質(zhì)量,分階段檢測土質(zhì)情況,保證填土質(zhì)量與實際施工效果達到計劃標準,避免使用無法達到使用性能要求的淤泥、河沙、凍土等材料,保證土料質(zhì)量符合成本節(jié)約原則,可從基槽中開挖大量可用土料用于填筑施工。
施工人員必須從實際出發(fā),把握土層填筑厚度,組織開展分層、分階段的填筑活動,發(fā)揮不同類型建筑材料的性質(zhì),常見公路工程中土方路基填筑厚度應(yīng)當控制在20 厘米左右。在正式組織施工活動之前,管理者必須詳細閱讀相關(guān)文件與規(guī)定,分析地基所處地質(zhì)環(huán)境,評估地質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載力,借助大型機械設(shè)備如推土機、挖掘機等工具,對施工現(xiàn)場進行清理,將土層清潔深度控制在50 厘米左右。施工方可主動疏松施工地點周邊的土壤,使用大塊砂石填平土坑與壕溝,在施工路段周邊出現(xiàn)水坑或池塘?xí)r,可組織排水填埋活動,保證路基的穩(wěn)定性不受地表蓄水的影響,在全面清理地面環(huán)境后,可使用壓路機碾壓地表土層。在正式施工開始后,可組織開展分行、分段攤鋪活動,發(fā)揮中小型壓實機械的靈活性與機動性,讓填料鋪設(shè)厚度保持在60 厘米以上,沿著固定方向在路基邊緣進行填筑與二次壓實,將原材料均勻、平整地攤鋪在路面上。在攤鋪工作完成后,組織開展填石工作,基于施工技術(shù)標準,將每層填石厚度控制在40 厘米左右,避免使用未經(jīng)處理的填充材料,施工方可基于地形、地貌條件,及時針對常見的滲水、巖層裂縫等問題,采取合理措施,開挖邊溝與排水渠,組織二次回填活動,提升路基壓實度。
施工方可基于路基穩(wěn)定度需求,在周邊修建排水系統(tǒng),評估施工區(qū)域往期的降水、降雪情況,設(shè)計橫貫整個施工工地的導(dǎo)水渠與地下排水管道,控制排水管道的坡度與覆蓋范圍,并在路基兩側(cè)修建具備分水、蓄水功能的導(dǎo)流渠,每隔3 到5 米修建一個導(dǎo)流渠,以此避免降水給路基造成負面影響。施工方可在組織填料工作之前,開展土木性能試驗,評估各類材料的使用性能,如含水量、結(jié)構(gòu)強度、抗拉伸能力等,在路基上層鋪設(shè)防滲漏能力較強、密度較大的材料,在路基下方鋪設(shè)防水性能較差、容易被侵蝕的材料,以此全面延長公路路基的使用壽命。
為了在短時間內(nèi)完成路基材料壓實工作,保證其達到計劃中的壓實度,技術(shù)團隊必須合理運用多種類型的機械工具與專業(yè)化設(shè)備,組織開展平面碾壓與高低差復(fù)壓,使用多種類型的自行式壓路機,針對沙土、軟土、三合土進行碾壓。例如施工方可主動使用高性能的靜力壓路機進行碾壓,此類設(shè)備的滾輪和地面有著較大的接觸面積,摩擦力較大,土層受力較為分散,單位面積承受壓力較小,可將壓力傳導(dǎo)到不同地點,讓路基上層材料的密度超過下層材料的密度。在使用這一設(shè)備進行路基壓實工作時,必須調(diào)整碾壓速度與頻率,根據(jù)填土的厚度、密度、材料強度,進行先慢后快的碾壓,靈活調(diào)整機械設(shè)備的負載與針對路基的壓力。土壤的密實度會在多次反復(fù)碾壓后增加,在碾壓數(shù)量超過6 次后,密實度基本達到計劃指標,因此施工方必須合理使用機械設(shè)備,調(diào)整碾壓次數(shù)與頻率,節(jié)約工程資源,提升施工效率。
施工方必須把握公路工程中土方路基壓實工作的技術(shù)要點,選擇功率較大、可對土層施加一定壓力的工具,在壓實度接近達標時,調(diào)整壓實頻率與機械運動范圍,合理使用技術(shù)資源。由于填料材質(zhì)差異較大,有著不同的物理特性,因此會對路基碾壓活動的實際效果造成影響,例如在碾壓強度較大、密度較低的填料時,填料顆粒的位移范圍較小,材料本身吸收了壓路機向其施加的大部分壓力,導(dǎo)致壓實度并未發(fā)生變化,壓實處理難度較高,施工方應(yīng)當把握材料性質(zhì),使用全新方法,達成技術(shù)要求。通過引進較為先進的壓實工藝,保證壓實效果,組織先兩側(cè)、后中間的壓實施工。在土體穩(wěn)定后利用輕型振動壓路機進行碾壓,技術(shù)人員可基于實際情況來確定碾壓的遍數(shù),確保達到較好的碾壓效果。當土質(zhì)為紅黏土?xí)r,利用兩步碾壓作業(yè)法。
施工單位應(yīng)當按照計劃,對路基表層進行整平處理,清除路基表面的雜質(zhì)與各類污物,基于區(qū)域氣候環(huán)境與施工要求,調(diào)控填料中水分的含量與蒸發(fā)率,保證其達到相關(guān)技術(shù)指標,并借助碾壓設(shè)備進行初壓,并在后續(xù)階段使用振搗設(shè)備進行復(fù)合式碾壓,針對覆蓋面積較小、容易產(chǎn)生裂縫的邊角位置,可使用人工碾壓法,用小型振搗設(shè)備進行壓實處理,提升路基壓實度。針對混有砂石與土塊的混合料進行壓實處理時,必須首先借助推土機、壓路機等大型機械設(shè)備,處理好碾壓工作,以人工填補的方式填充體積較大的石塊之間存在的縫隙。針對填料之間空隙較大、發(fā)生凸凹不平的現(xiàn)象,使用機械化設(shè)備如打樁機等,進行人工整平,切除突起的巖石邊角,在穩(wěn)固的環(huán)境下組織復(fù)壓。相關(guān)標準規(guī)定,公路土方路基壓實度必須高于95%,因此施工方應(yīng)控制每次碾壓的施工范圍,在完成下層碾壓后再組織開展針對上層土方地基材料的碾壓。施工方還可使用夯實法進行壓實,將重量較大的液壓夯錘運往施工場地中,借助自動化增壓設(shè)備使之沿著固定方向在一定高度下落,形成針對底部土層的較強沖擊力,使之與填土進行接觸并強化底層土層的密實度,消除土壤中客觀存在的空隙與孔洞。在處理碎石或黏土等材料的壓實任務(wù)時,可批量使用這一設(shè)備。
為保證土方路基壓實度達到施工質(zhì)量標準,施工方可組織開展小規(guī)模的檢測活動,評估建筑物中是否存在不均勻、不平衡的沉降與下陷,引入科學(xué)、合理的指標衡量填土的密實度,評估土層干密度的大小與地基的牢固性,做好現(xiàn)場采樣活動,將樣本送往實驗室進行化驗檢測,計算填土的整體干密度值。檢測人員還應(yīng)測試雨季工地排水系統(tǒng)的運行效能,評估排水設(shè)施是否能夠定期發(fā)揮輸送分水的功效,檢測每層土層與填料層的含水量、密度、防水性,對回填土的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)強度進行沖擊檢測,并抽取樣本。施工方應(yīng)當選擇具體情況具備一定代表性的路段,開展成體系、有明確目標的施工試驗活動,選定切實有效的壓實施工方法,保證施工作業(yè)能夠達到相關(guān)工程要求,記錄試驗中填土材料的透水性、含水量,評估不同類型填料所需碾壓次數(shù),為后續(xù)不同階段施工提供更多可用技術(shù)資料。
在組織壓實施工之前,必須對部分含水量過高的材料進行風(fēng)干、暴曬處理,去除其中的水分,在雨季暴雨多發(fā)時,必須采取措施對干燥的填料進行遮擋保護,針對容易發(fā)生溝槽破損的地點,使用小型夯實設(shè)備進行壓實施工,將壓實厚度控制于50 到60 厘米左右,利用小石子或其他類型的細填料填充碾壓活動留下的土層縫隙,對每層壓實度進行質(zhì)量檢測,確保每一層壓實度質(zhì)量檢測符合工程設(shè)計標準后,再進行后續(xù)的填土壓實。施工方還可使用振動壓實法完成土層壓實任務(wù),基于土層實際厚度、覆蓋面積、土方量,使用有著不同性能的壓路機,并調(diào)整振動式壓路機的振動頻率,采用低頻率、高壓力結(jié)合的方法進行施工。
步入新時代以來,我國交通建設(shè)事業(yè)獲得快速發(fā)展,公路工程中土方路基建設(shè)規(guī)模擴大,建造工藝與基本施工技術(shù)不斷成熟,施工方必須調(diào)整碾壓遍數(shù)與機械設(shè)備具體參數(shù),基于相關(guān)標準做好質(zhì)量控制、施工目標調(diào)節(jié)工作,合理利用各類重型機械設(shè)備與小型振搗工具,修建小型排水管道,完成針對土層的碾壓與填筑工作。