王風琴
(新疆路橋南疆工程建設有限公司,新疆 喀什 844000)
某高速公路主線按照雙向四車道高速公路標準設計,路基寬度為28m,設計車速為120km/h。本合同段全線采用風積沙填筑,K4+500~K5+000段最大填高為7.997m,平均填高為6.5m;葉河特大橋兩頭路段,最大填高超過7.8m。以上路段位于河道附近或農田區,地下水位高,屬于或接近高填方路堤。
高填方路堤沉降量大,高填方路段施工的質量控制對整個工程的質量影響很大,確定高填方路堤的施工方法和嚴格控制其填筑質量是本工程的另一個重點、難點。具體流程如圖1所示。
(1)做好路基施工準備
在公路工程施工前,應先充分了解本工程沿線的地質情況、路基可采用的填料、特殊路基分布情況等,并與已有資料進行對比分析,對于實際情況與現有資料不對應的,應報業主處理。另外,為了有效確保施工質量,在路基施工前,應落實交底工作。
(2)嚴格控制路堤填筑施工技術
路基填筑施工按照設計要求實施,壓實施工時采取分級壓實標準,即90%→93%,93%→95%,95%→97%。填筑高路堤施工時,本工程結合不同路段采取不同填料,采用相適應的施工機械組合進行路堤填筑,從而獲得最佳的填層厚度以及填料的施工含水量范圍。路堤填筑施工時采取分層進行,須確保分層壓實,而且應當對各個壓實點確保一致性。另外,為了有效確保路基的填筑施工質量,本工程結合不同場地情況和填料的不同,選取相適應的壓實機械設備,重點是控制好每層填筑厚度。本工程中存在的高填方路基,選取優良的壓力機設備以確保高填方路基的壓實質量。對于路基中的特殊部位,尤其是對于路橋過渡段的填方以及橋涵結構物臺背回填是本工程填筑施工重點部位,對這些部位由專業回填施工隊處理。由于這些部位不適宜采用大型壓實設備,因此選取小型的壓實機械,分層厚度控制在15cm以內。
(3)優先安排高填方段施工
為高填方路堤留有足夠的時間施工和沉降,從而有效防止高填方路堤施工后產生過大的沉降。在高填方路基填筑施工中,結合本工程的施工組織設計以及施工現場,合理調配施工機械設備和施工隊,從而有效地確保了本工程路基施工質量。

圖1 高填方路基施工工藝流程圖
(4)嚴格選取路基填料,并控制好填料質量
本工程路基填筑后的碾壓采用大噸位振動壓路機進行。同時,對填筑路基前做好路基臨時排水工作,對于地下水位高的路段,提前挖排水溝和抽水坑,以降低地下水位。施工過程中還需考慮路基的排水問題,加快路基范圍內地基土的排水固結。在降低路基地基地下水位的前提下,建議高填路段填高4m及到路床頂面進行增強沖擊碾壓一次,以加快路基的沉降。
高填方路段施工中,必須進行沉降和動態觀測。觀測裝置應在軟土地基處理后埋設,并在觀測到穩定的初始值后,方可進行路堤填筑。觀測工作分為準備階段、現場觀測、資料匯總階段及沉降分析階段。
準備階段包括制訂觀測計劃、布置觀測用水準點,準備觀測儀器(沉降板觀測儀器要求:往返水準測量精度1mm/km)、水準尺、各種用表,埋設沉降標。沉降板設置方式為:在主線左右兩側路肩和中心線位置設置,在觀察位置豎直埋置一根導管(用Φ1cm塑料管制作),導管下端設置混凝士底座(C30普通混凝士,幾何尺寸為0.5m×0.5m×0.2m),在導管內豎直放一根自由導桿(外徑0.4cm的金屬桿),導桿下端和混凝士底座相連,導管和導桿采用逐節連接方式進行加長,每節長度按0.5~1m進行選擇。導管和導桿上端伸出路面頂適當高度,以便工程竣工后跟蹤觀察。
水準點分為地面水準點和橋上水準點兩種,埋設要求如下。
(1)地面水準點。地面水準點密度應滿足沉降觀測斷面的要求,一般為每200m一個,保證一個測站視距不超過300m。水準點設在土質堅硬便于長期保存和使用的地點,并埋設混凝土水準標石。標石、標志應符合有關測量規范要求、編號應統一。
(2)橋上水準點。當路堤填筑較高時,為減少轉點傳遞對觀測標高的影響,應適時將地面水準點轉至有灌注樁基礎的橋面上,位置應在橋臺背墻路肩外緣處。在橋臺背墻施工時,預埋一根直徑為18~20mm的鋼筋(上端用砂輪磨圓),鋼筋頭露出混凝土頂面1~2cm,或用射釘打入標志,橋上水準點應統一用另一種序號編號,以與地面水準點區別。橋上水準點埋好后,由地面水準點用三等水準往返觀測引測,高差閉合差4mm。
(3)整個觀測期要保管好沉降標不受損壞,如有損壞應及時修復并恢復觀測數據,使觀測數據連續。每次觀測應使觀測條件相同,以消除觀測中的系統誤差,為此應做到五固定:測站位置固定、儀器固定、觀測人員(司儀及持尺者)固定、水準尺固定(置于水準點上的后視尺也應固定),若需轉點也應固定。
(4)外業手簿是長期保存和使用的基本資料,應認真記錄,字跡清晰、整潔,格式統一。記錄不得轉抄或涂改,若觀測記錄數據有誤,觀測記錄時應即時將錯誤數據用單線劃去,在其上方寫上正確數字,正確數字及被劃去數字,均應清晰可辯,手簿及其他資料應由專人保管,以備查。
2.3.1 沉降標埋設
路堤觀測前,應按設計提供的觀測點布置表埋設沉降標(可根據觀測及施工情況及時調整、增設沉降標,也可視需要增設水平位移樁)。沉降標由底座管節(帶有螺紋鋼管及管箍),以保護竹管帽三部分。結合工程實踐經驗,為確保沉降標埋設的牢固性,本工程對于一般地段埋設沉降標志于原地面,然后再壓實土層;對于有砂墊層地段,則埋設沉降標志于原地面,然后再埋設一層土。同時,為使沉降標不受破壞,管桿應隨填土上升而逐段以螺紋管箍接高。每段50cm以便虛土填筑時,埋入土中(頂部用可裝卸竹節管帽保護),壓實后應保留有5~10cm間隙,對被土壓埋的沉降管節,為便于尋找開挖,可在管桿頂部系上布條或塑料紙條拖出地面,每次觀測前后,立即卸除保護竹管帽,在鋼管頂上觀測,每段接管的頂面后有相鄰兩期的觀測標高。每一段接管埋好后,隨即測量管頂標高,作為第一期觀測值(初讀數),待填筑一層土后,先在原頂管面上觀測標高,作為第二期觀測值,隨即接上第二段接管,觀測接管后的管頂標高。這樣,按順序逐節升高,計算出每期觀測的沉降量。
2.3.2 觀測精度和要求
本標段超高路基填筑施工的中后期,經路基沉降和位移觀測,路基變形基本趨向穩定,對其中最具代表性的K298+320~K298+470段高填方路基進行了地基深層穩定性和路基填筑整體穩定性的檢測。在本段路基填筑最高斷面處K298+436設置6個監測孔,如圖2所示。分析監測數據,孔口位移變化不大,小于2mm,深部位移量較少,無下陷和滑移跡象,路基穩定。

圖2 路基沉降監測(單位:m)
高填方路基施工是山區公路施工的重要處理技術之一,其施工質量直接關系到公路的修建及運營情況。本文針對高填方路基施工特點,提出了相應的施工處理技術措施。同時,針對高填方路基沉降大特點,提出了有效的沉降監測方案,有效地確保了工程的實施。
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