尹力新
(新疆公路工程咨詢公司,新疆 烏魯木齊 830000)
石方路基是公路路基施工中的常見情況之一。針對巖質堅硬,工程施工中不可能用人工或機械開挖的石質路塹,通常要采用爆破法開挖。為了爆破公路石質路基的某一巖體,在其中或表面放置一定數量的炸藥,稱為藥包。按藥包的形狀或集結程度不同,可以分為集中藥包、延長藥包和分集藥包三種。開挖石質路基而采用的爆破方法應當根據石方的地質情況、集中程度及地形條件等確定。
爆破后用機械清方是非常有效的路塹開挖方法。通過采取爆破法,利用炸藥爆炸的能量將土石炸碎以利于送運或借助爆炸能量將土石移到預定位置。爆破法開挖石質路塹具有工效高、速度快、勞動力消耗少、施工成本低等優點。爆破對山體破壞較大,對周圍環境也有較大影響,因此必須按有關施工規定和安全規程進行作業,嚴格按設計文件實施。通常應做試爆分析,其結果作為指導施工的依據。采用爆破法施工石方必須符合現行國家標準的有關規定。
修筑填石路堤應進行地表清潔處理,先碼砌邊部,然后逐層水平填筑石料,確保邊坡穩定。同時應當在施工前首先修筑試驗段,以有效地保證達到最大壓實干密度的松鋪厚度與壓實機械組合,及相應壓實遍數、沉降差等施工參數。通過試驗段可以預先確定公路路基的壓實工藝與沉降差,從而進一步確保填石路基的預期質量效果。對于公路填石路堤,宜選取12t以上的振動壓路機、25t以上的輪胎壓路機或25t以上的夯錘來壓實。
若填石路基的石料巖性相差較大,應把不同巖性的填料分層或分段填筑。對于隧道而言,若基巖與路塹為不同巖種互存,則可以采用挖出的混合石料填筑路基,但應要求所采用的石料的強度和粒徑符合施工要求。采用軟質巖石或者強風化石料來填筑路基時,要求符合土質路堤施工規定,先檢驗CBR值,當滿足要求時則可按填土路基技術規定進行施工。當填筑石料級配較差、粒徑較大、填層較厚、石塊間空隙較大時,可在每層表面空隙間填入石渣、石屑或中、粗砂,再以壓力水將其沖入下部,從而填滿空隙。對于公路路基邊坡坡腳的填筑則要求采用大于300mm的硬質石料碼砌。對設計中無特殊要求的情況,結合工程實踐經驗,當路基設計高度不大于6m 時,其碼砌厚度不應小于1m;設計高度不少于6m時,碼砌厚度應大于2m。
在決定填料攤鋪方法時,應結合填料的石料粒徑大小及組成考慮。從目前的路基填料攤鋪實踐經驗來看,對于大粒徑石料則適宜采用漸進式攤鋪法鋪料,運料汽車在新填的松料上采取呈梅花型的攤鋪方式,先兩側后中央以及先低后高逐漸向前卸料,推土機隨時攤鋪整平。這種攤鋪方式的優勢在于容易整平而且容易控制填石料的厚度,為自卸車和機械振動碾壓提供較好的工作面。
而針對細料含量較多的石料則適宜采用后退法鋪料。運料汽車在已壓實的層面上后退卸料,形成梅花型密集料堆,然后采用推土機推鋪整平。這種攤鋪方式要求松鋪厚度不大于0.5m,石料最大粒徑不超過層厚的2/3。大面積路基填石可用兩臺推土機并列作業,兩機鏟刀相距150~300mm,每次作業長度適宜控制在20~50m范圍內。人工鋪填粒徑大于250mm以上石料時,應當先鋪填大塊石料,而且要求石料大面向下、小面向上,同時要求擺平放穩,然后再用小石塊找平,以石屑塞縫,最后采取壓實處理。人工鋪填粒徑為250mm以下的石料時,可以采取直接分層攤鋪與分層碾壓處理。填石路堤在壓實之前,應用大型推土機攤鋪平整,再針對個別不平處采用人工配合以細石屑攏平,對于無明顯高差臺階才用壓路機碾壓。對于采取夯錘下墜到地面時,為確保受力基本均勻,應不使夯錘傾倒。
對于填石路基,要求路床頂面以上0.5m范圍內填土,同時根據填土路基的相關施工技術要求進行壓實處理。路床設計頂面以下0.5m深度內,則應當根據填石路基填筑要求來進行驗收處理。路基填料攤鋪完成后,要求石料表面平整,不允許出現明顯的大石料外露,而且石料表面不應當有明顯的孔隙、孔洞以及多余的填石料堆放。夯錘壓實路線應當呈弧線,當夯實度達到設計要求后,則向后移動一夯錘位置。為了有效地確保碾壓效果,行與行之間以重疊40~50cm為宜,且相鄰區段以重疊1~1.5m為宜。
對公路路基碾壓時直線段由兩邊向中間進行,小半徑曲線段由內側向外側縱向進退式進行。橫向接頭處,振動壓路機碾壓時一般可采取重疊0.4~0.5m,三輪壓路機碾壓則采取重疊后輪寬1/2;前后相鄰區段縱向應重疊1~1.5m,從而有效地確保了無死角、無漏壓情況,保證了路基的碾壓均勻。
當采用14t以上的重型振動壓路機分層碾壓時,應當先靜壓一遍,再根據試驗段確定出碾壓遍數以及攤鋪厚度。合理地判斷路基壓實度是否滿足要求很關鍵。對填石路堤,不能簡單地采取土質路基的壓實度標準來判斷路基的密實程度。從目前的工程實踐來看,對填石路堤的壓實度判別方法還沒有統一規定。國外針對填石路堤的壓實判別曾采用的方法是在振動壓路機的駕駛臺上裝設壓實計,根據壓實計的數值來判定是否達到要求的緊密程度,但無定量值的規定,且只限于設有此種裝置的壓路機。我國在《公路路基施工技術規范》中規定壓實標準判別為在規定深度范圍內,以12t以上振動壓路機壓實,當壓實層頂面穩定、不再下沉(無輪跡)時,可判定為達到密實狀態。目前結合工程實踐經驗來看,當壓實層頂面穩定、碾壓無輪跡時可以判定為密實狀態;否則可判斷為壓實還未滿足要求,應采取重新碾壓處理,經檢驗合格后經有關方面簽認,才能允許進行下一層填筑施工。填石路堤使用各種壓實機具時的注意事項與壓實填土路基相同,而填石路堤壓實到所要求的緊密程度所需的碾壓或夯壓的遍數應經過試驗確定。采用重錘夯實時,當重錘下落時不下沉而是發生彈跳現象時,可進行壓實度檢驗。
而對于工程中出現的土石混填路堤,其壓實度則根據灌砂法或水袋法檢測。應根據每一種填料的不同含石量的最大干密度做出標準干密度曲線,根據標準干密度曲線查出對應的標準干密度。當采取灌砂法或者水袋法檢驗有困難時,可以采取填石路堤的檢驗方法,即通過采用12t以上振動壓路機進行壓實試驗,當壓實層頂面穩定、不再下沉(無輪跡)時,可判定為密實狀態。如工程上采用幾種填料混合填筑,可以根據試坑挖取的試樣計算各種填料的比例,利用混合料中幾種填料的標準干密度曲線分別查取相應的標準干密度,然后采用加權平均的方法計算所挖試坑的標準干密度。
石質路基施工一直是高速公路施工的關鍵之一,也是值得探討的課題。筆者結合工程實踐經驗,對石質路基施工技術展開探討,結合國內施工實踐情況,總結出石質路基的施工全過程,并提出相應環節的控制要點,為同行提供參考。
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