董向軍
(山西長晉高速公路有限責任公司,山西 晉城 048000)
絕大部分改建公路都涉及到路基加寬問題,由于舊路基已經(jīng)處在基本穩(wěn)定的狀態(tài),而新路基必然發(fā)生一定沉降,這就導(dǎo)致新舊路基的沉降不同,這一問題如果未能在施工中加以有效處治,將導(dǎo)致改建公路通車一段時間后路面產(chǎn)生縱向裂縫或錯臺。因此,在施工中除了要對路基加寬處治引起足夠的重視,還要結(jié)合實際情況采取合理有效的處治技術(shù)。
對于改建公路,其路基加寬斷面主要由以下三部分組成:既有部分、加寬部分和新老結(jié)合部分。因這三個部分的原是條件及形成過程等都有很差異,所以各自獨立,但這三部分需要在路基穩(wěn)定性及強度上達到高度統(tǒng)一。
在既有部分,首先要最大限度保護既有強度,在確定縱向坡度的過程中,可能會對既有道路表層造成一定程度的切削。這一表層的厚度很小,一旦遭到破壞,將導(dǎo)致強度大幅下降,若施工中未能有效處理,將產(chǎn)生一定的隱患;其次要做好不良段落的處理,當既有路基的土質(zhì)較差或已經(jīng)發(fā)生滲水時,會使其穩(wěn)定性變差,產(chǎn)生和加寬處相對的沉降,此時應(yīng)通過換填或?qū)β返踢M行適當?shù)奶Ц邅硖幚?,確保土基工作區(qū)保持干燥,且設(shè)置在兩側(cè)的排水溝始終保持通暢;最后則要做好病害處理,盡量保證平整度。對于既有道路上存在的病害,包括坑槽、沉陷及剝落等,都要在加寬路基施工前進行針對性處理,同時盡可能找平,避免在雨季產(chǎn)生積水,影響后續(xù)施工的正常進行[1]。
在加寬部分,首先要和補強設(shè)計達到統(tǒng)一,同一斷面上的新舊路基應(yīng)在強度上達到統(tǒng)一,在路基封頂之后這兩個部分的沉降應(yīng)盡量保持一致,只有這樣才能確保上部路面也保持統(tǒng)一。然而,由于新舊路基不僅形成條件不同,而且沉降時間及施工時所用的壓實方法也不同,所用即便是同一個層次,其強度也很難達到相同。對此,在設(shè)計過程中應(yīng)通過相互驗算校核確保路面容許彎沉達到一致;其次要解決壓實標準方面的問題,加寬部分的填料以就地取土為主,均勻性較差,這會給壓實和質(zhì)量控制都帶來很大困難。對此,需要對壓實進行密切跟蹤,并在必要的情況下做好擊實試驗,適當提高一定壓實標準;最后則要解決相對沉降方面的問題。對相對沉降而言,這實際上是一個由諸多因素共同作用下產(chǎn)生的結(jié)果。若時間允許,則可使路面在路基施工完成一年后再施工,為路基的沉降預(yù)留充足時間。但很多工程都不具備這種條件,這就需要用到下列方法:在加寬部位填筑粗粒土,以此縮短碾壓完成后其自發(fā)的沉降,并降低工后沉降,促使絕大部分沉降均能在當年完成[2]。
在結(jié)合部分,一方面要利用好舊路肩,它是加寬路面重要基礎(chǔ),其強度對加寬路面整體質(zhì)量有直接影響。部分舊路的路肩可直接作為加寬路基,但這種情況并不多見。在實際施工中還是要遵循因地制宜的原則,保證路肩強度,明確適宜的取舍程度。一般情況下都要切除80 cm以上的舊路肩,并保證結(jié)合部分以下80 cm范圍內(nèi)的壓實度。施工中要做好壓實度檢測,若80 cm下部壓實度未能達到要求,則需要繼續(xù)下削;另一方面要做好臺階根部壓實,這一部位的碾壓有很大難度,因壓路機不能錯輪,所以壓實遍數(shù)往往不足,降雨后產(chǎn)生積水,且不斷下滲,造成危害。因此,施工中必須提高這一部位的壓實程度[3]。
為防止由于新舊路基產(chǎn)生差異沉降使路面出現(xiàn)病害,需參考舊路實際狀況與沿線范圍內(nèi)的地質(zhì)條件,使路基加寬處治達到如下各項要求:經(jīng)過有效的地基處治,盡可能減少加寬完成后的沉降,對新舊路基沉降差異予以嚴格控制,避免后續(xù)出現(xiàn)縱向裂縫;加強結(jié)合部位處理,提高結(jié)合強度,避免由于材料或質(zhì)量問題產(chǎn)生病害;進一步完善排水系統(tǒng),避免雨水下滲。
基于以上要求,考慮到縱向裂縫是加寬施工主要通病,故需要在前期設(shè)計與施工過程中都加大力度減少或防止差異沉降,因此將裂縫產(chǎn)生幾率降至最低,具體措施如下。
(1)對于新建路基,其地基沉降往往占據(jù)很大比重,尤其是有軟基分布的段落。對此,要結(jié)合現(xiàn)有的地質(zhì)資料采用對地基固結(jié)有利或能有效提高地基實際承載力的方法,以此顯著降低工后沉降。目前較為常用的地基處理方式包括以下幾種:淺層換填法、排水固結(jié)法與復(fù)合地基法[4]。
(2)加強路基填料選擇及控制。為了使工程質(zhì)量達到預(yù)期要求,應(yīng)使用大噸位壓路機進行土體碾壓,并適當增加碾壓的遍數(shù),以此提高路基整體壓實度,減小沉降。另外還可采用無機結(jié)合料改良土進行填筑,或采用CBR值良好的填料,如砂礫和碎石土等。在路堤高度較大和原地基承載力相對較低的段落,建議采用輕質(zhì)材料進行填筑,因為這樣可以降低路堤的自重,起到減少荷載和控制沉降的作用,目前最常用的輕質(zhì)材料為粉煤灰。
(3)對結(jié)合部的壓實度予以嚴格控制。為保證新舊路基良好結(jié)合,提高路基強度,使其始終處在穩(wěn)定狀態(tài),可以在舊路基的邊坡處進行臺階的開挖,以這種方式進行銜接,并加強結(jié)合部分的碾壓,若無法采用大型壓路機進行碾壓,則應(yīng)借助小型機具將其碾壓密實,保證加寬路基范圍內(nèi)所有部分的實際壓實度都能達到要求。
(4)控制好現(xiàn)場的施工節(jié)奏。對于路基填筑速度,它是決定路面縱向開裂是否產(chǎn)生的一個關(guān)鍵因素,所以對填筑速度進行嚴格控制是可以起到防止縱向開裂發(fā)生作用的。在實際施工中,可以對新建部分進行超載預(yù)壓,以此促使其在施工開始前就完成部分沉降。此外也可根據(jù)施工要求,在填筑結(jié)束后先進行簡易路面的鋪筑,以此為行車碾壓創(chuàng)造條件,使路基的工后沉降能夠更快完成。實踐表明,以上兩種方法都有很好的效果,但具體使用哪一種需要根據(jù)實際情況通過綜合考慮來確定[5]。
(5)加強銜接處處治,如鋪設(shè)土工合成材料等。加強新舊路基之間結(jié)合處施工處治,在兩者的銜接臺階部位進行土工格柵的鋪設(shè),能顯著提高兩者之間的粘結(jié)力,防止不均勻沉降與側(cè)向位移,確保新舊路基可以形成一個完整的整體。同理,對路基的頂、底部基層與基層的表面進行施工時,在設(shè)置臺階進行銜接的基礎(chǔ)上,若能在兩者的結(jié)合部位鋪設(shè)土工格柵,也能起到增強粘結(jié)力的作用,確保新舊路基更好的形成一體。
綜上所述,在公路路基加寬施工中,首先要明確路基加寬的特點和需要達到的要求,然后根據(jù)工程實際情況,加強軟基處理、加強路基填料選擇及控制、對結(jié)合部的壓實度予以嚴格控制、控制好現(xiàn)場的施工節(jié)奏、加強銜接處處治,如鋪設(shè)土工合成材料等措施,保證加寬施工后路基整體質(zhì)量,防止各類病害的發(fā)生。