林海東,于海洲
(1.中鐵十三局第四工程有限公司;2.北黑高速公路A3標段)
舊路改造升級單側幫寬路基施工方法概述
林海東1,2,于海洲1,2
(1.中鐵十三局第四工程有限公司;2.北黑高速公路A3標段)
隨著國民經濟的飛速發展,交通量日益增長,公路現有的建設狀況已經不能滿足經濟發展的需要,這就需要將我們現有公路進行升級拓寬改造。結合北黑高速公路A3標段路基單側加寬施工實例,論述舊路路基單側幫寬施工方法。
單側幫寬;施工;質量通病;質量控制
北黑高速公路起點位于北安市區西北側建華樞紐互通,接綏化至北安高速公路終點。終點位于黑河市愛輝區二環路(現黑大公路起點)。本項目建設里程244.714 km,采用高速公路標準。我單位負責承建吉林至黑河高速公路北安至黑河段A3合同段,標段起點樁號K41+000,終點樁號K70+000,標段全長29.000 km,主要包含該區段內的路基、路面工程及涵洞通道工程。
(1)路基基底范圍內的植被、腐殖土及樹根必須按設計全部清除。清基深度與路基施工進度相適應,基底暴露時間不能過長,不可盲目求快,以免基底暴露時間過長而受水侵害,清除邊坡草皮、清表土方和挖界溝土方集中碼放,不得阻水。
(2)路堤基底填前碾壓。0~80 cm壓實度不小于96%;80~150 cm不小于94%;150 cm以下路堤壓實度不小于93%。
(3)路基填筑施工必須掛線施工,分層填筑,分層壓實。路堤填筑采用水平分層填筑法施工,即按照橫斷面全寬范圍分成水平層次向上填筑。每層填筑壓實度控制在20±2 cm,松鋪厚度按試驗段的松鋪系數計算。
(4)填筑寬度應寬于填層設計寬度20 cm,壓實寬度不小于設計寬度,最后削坡。分層填筑厚度不得大于試驗段所確定的厚度值。
(5)若填方分幾個作業面施工,兩段交界處不在同一時間填筑,現填筑地段要按照1∶1坡度分層留臺階;若兩段同時填,應要分層相互銜接,搭接長度不小于2 m。
(6)填料時,不同種類填料不得混雜,每一水平層全寬必須用同一種材料填筑。
(7)攤鋪采用推土機粗平,人工配合平地機精平,保證作業面均勻平整,無坑包現象。
(8)碾壓方式應先慢后快,由弱振到強振,由外側向內側碾壓,碾壓接縫振動壓路機一般重疊0.4~0.5 m,光輪壓路機重疊1/2后輪寬度,先后施工相鄰兩個施工段,碾壓區域縱向重疊1.0~1.5 m,壓實遍數由試驗段確定。
(1)軟土地基換填砂礫施工。
①嚴格按照設計文件要求的長度、寬度、深度開挖。
②開挖后基底土質含水量適宜,必須用履帶式推土機碾壓2~3遍后再整平、切齊立邊,檢查合格后回填砂礫。
③回填材料必須滿足《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》(JTJ/T 019-98)的規定。
④開挖回填深度小于50 m一次性回填;回填深度大于50 cm分層回填碾壓,第一層回填厚度不大于50 cm,以上回填各層厚度不大于20 cm。
(2)濕地的處理。
①按設計清淤,將表面積水抽盡或推除淤泥后按設計回填。
②回填時先回填舊路一側,逐次向外,將淤泥排擠出路基之外。回填方式及碾壓方法按軟土地基處理方式執行。
③淤泥較深的濕地,清淤回填后,按設計要求,鋪設一層土工格柵,再填筑路基土方。
(3)低填淺挖施工。
低填淺挖路段槽底以下80 cm土層需全部挖除,然后進行碾壓。
①清除路基范圍內的雜物,根據測工放樣的高程分層推除積土,達到設計高程后,用壓路機進行碾壓至設計規定的壓實度標準。
②粘性土基底路段,按設計文件要求深度挖除原地基土,換填砂礫并分層壓實,保證路槽下壓實度。
③砂性土基底路段,按設計文件要求深度挖除原地基土,翻松后重新分層壓實,以保證路槽下壓實度。
④要保證結構層下填筑高度不足80 cm地段,處理深度必須達到80 cm。
老北黑公路運營多年,沉降已經趨于穩定,對其進行擴建填筑,投入運營后會對老北黑公路造成一定的病害,如不均勻沉降所引起的老路路面拉裂、路基失穩、雪水浸泡后的凍脹翻漿等。針對此現象,根據施工現場實際情況,采取如下措施。
(1)舊路邊坡高度小于3 m時,直接切除舊路邊坡至坡腳;舊路邊坡高度大于3 m時,分級開挖至坡腳,每級1.5 m,臺階基底均做成向內傾斜3%的反向坡度以利于新舊路基結合。為防止新舊路基銜接產生不均勻沉降,路基高度大于3 m,在距路面底面80 cm處及其上40 cm處水平鋪設兩層鋼塑土工格柵,鋼塑土工格柵鋪設寬度為5 m(如圖1)。

圖1 鋼塑土工格柵鋪設寬度
(2)結合位置壓實:按照要求分層進行碾壓,每層壓實厚度不超過20 cm,碾壓達到規定的遍數,必要時進行強夯,加速不均勻沉降。
(3)強夯:對于新舊路基結合部位,雇傭落錘式夯實機進行夯實,加速不均勻沉降,起到防止縱裂作用(如圖2)。
時間:2009.10.23。
地點:K51+140~K51+325。
人物:于海洲、王繼偉。
事件:新舊路基結合處強夯施工。
對既有線路邊溝,當路基挖至設計深度后,對邊溝處進行溝底清淤,將溝開挖成5 m寬的矩形槽,深度視淤泥厚度而定(如圖2)。開挖完成后進行分層填筑,采用振動式壓路機進行碾壓。對潮濕段邊溝回填采用透水性好的填筑材料如砂礫、碎石等。

圖2 舊路邊溝清除
為保證路基穩定性,防止路基凍脹和翻漿現象的放生,在幫寬路基的低填淺挖段、挖方段設置管式滲溝(如圖3),以利用路基下部排水,增強路基整體穩定性。

圖3 設置盲溝
為保證縱向填挖結合部路基整體穩定性,在填挖交界處前后各10 m范圍鋪設雙層鋼塑土工格柵,第一層鋪設于路槽底面以下0.8 m處,完成土方填筑0.4 m后鋪設第二層。
舊路單側幫寬路基常見的質量通病有路基沉陷、路基邊坡滑塌、路堤失穩、路堤與結構物錯臺、路基壓實度不達標等。
現象:路基局部路段在垂直方向產生較大的沉落,形成坑塘或裂紋或因低價沉降路基整體下沉。
形成原因:填筑前對基底處理不徹底,如基底表面有雜草、種植土、有機物及垃圾等。對土質松散的基底在填筑前沒有壓實。路基填筑材料選擇不當,如含水率較高的粘土。壓實機械選擇不當以及碾壓遍數不足等形成壓實度不夠或壓實不均勻。路基下部存在軟基,在路基填筑時沒有處理,在路基的自重作用下,軟基壓縮沉降或因承載力不足,引起工后沉降過大。
預防措施:路基填筑前應對基底進行徹底清基,對土質松散基底進行壓實處理。
現象:由于路堤與構造物的縱向不均勻沉降,造成構筑物與路面接縫處產生錯臺現象。
形成原因:橋梁的樁基礎工后沉降量與橋臺后路堤工后沉降量不能再同一時間完成,引發錯臺現象。
預防措施:對橋臺臺背路堤進行堆載預壓,時間為6個月,且卸載后對橋臺臺背搭板處下100 cm換填水穩填料。
時間:2010.7.19。
地點:K59+863小橋。
人物:于海洲。
事件:對橋臺背進行堆載預壓。
現象:填土壓實度到不到規范要求的壓實度,或彎沉檢驗到不到規范要求。
形成原因:填土含水量過大,到不到最佳含水率。填料厚度過大使壓實度到不到標準要求。預防措施:應使用含水量接近最佳含水率時進行壓實。填筑時應控制層厚,使路基達到壓實標準。
(1)舊路挖臺階前,要徹底清除路肩及邊坡表面的雜草及腐殖土,確保挖臺階利用土方是合格的。幫寬處基底為淤泥、樹根及雜草等路段,要徹底清除,處理深度據具體情況而定,一般為60~100 cm,換填天然砂礫或碎石土等,控制每層的填筑厚度,填筑寬度應比每次設計寬度寬20 cm,密實度要達到規范要求。
(2)土質臺階處理。
挖臺階除要嚴格按設計圖紙要求施工外,還要視具體情況,具體處理。
(3)壓實與壓實厚度。
壓實度是路基幫寬的一項重要指標,壓實采用重型壓實標準,必須采用壓路機壓實,壓實厚度視壓實機具和填筑材料最大粒徑而定。
(4)嚴把材料關。
幫寬路基填筑材料盡量與舊路路基填筑材料一致,或采用較好的土。碎石土要嚴格控制碎石量,碎石量要求大于70%。
(5)盡量做到路基與路面跨年度施工。
為降低幫寬路基的沉降量,盡可能做到路基與路面跨年度施工。冬季時,在新舊路基結合處填筑1∶1.5坡度的碎石土進行預壓。第二年開工時,對幫寬路基進行補牙、補填、補檢(重點檢查壓實度和彎沉),達到合格標準為止。
(6)嚴把自檢關。
為降低幫寬路基的沉降量,除對路基各層位的壓實度認真控制外,還應自檢其彎沉,對不合格段落,堅決予以返工。
高速公路擴建相對于新線施工,對路基穩定性和工后沉降提出了更高要求,且要考慮到新舊路銜接和兩者不均勻沉降,因此對施工過程控制尤為重要。本文結合實際施工生產對舊路幫寬路基施工的施工方法、質量通病的產生與預防、施工過程中的質量控制進行分析和闡述。可為同類工程特別是東北地區舊路幫寬工程提供借鑒之處。
[1]公路工程施工技術規范(JTJ 032-94)[S].
[2]張銘.淺析路基工程質量通病的成因及處治措施[J].中國科技信息,2008,(11).
[3]郝曉東.同三公路擴建工程東風互通區舊路幫寬路段施工技術[J].黑龍江交通科技,2010,(1):15.
U416.1
C
1008-3383(2011)12-0025-02
2011-10-20