張碩鋒
摘 要: 作為公路工程的重要構成部分,承擔了大部分車輛荷載,必須保證路基的承載力和穩定性,以延長公路使用年限。因此,必須充分結合公路工程實際地質條件,選取相應施工技術。本文主要對石灰土路基施工技術進行分析研究,并探討質量控制措施。
關鍵詞: 公路工程;石灰土路基;施工技術
近年來,我國公路網絡不斷延伸,截止到2016年運營總里程達到469.63萬公里,其中高速公路里程13.1萬公里,有力推動了國民經濟發展。為保證車輛通行的安全性,應當對路基施工加以重視,這也是現代化道路工程中最為關鍵的環節。石灰土路基作為路基工程中較為常見的一種,有必要對其施工工藝進行深入分析,明確技術要點,進而有針對性的加強重點部位及薄弱環節的質量控制措施。
一、石灰土路基概述
在現代化公路工程項目中,路基施工是最為關鍵的一個環節,尤其是石灰土道路施工更是較為常見。但是在施工中,由于填料含水率過大、對于濕土等不良土質都需要進行加固和預防處理,從而保障地基的穩定和施工質量要求。 一般在公路工程施工中,在原有的土質中摻入石灰之后,石灰與土能夠發生強烈的反應,且相互作用,最終形成物理或者化學反應,實現等離子交換的土質結構,最終形成一種粘附性能好、整體性能高的一種土質結構,這種土質結構在受到水的作用下,能產生各種含水晶體,并通過這些晶體將其形成為整體性好、綜合性能佳的一種全面土質體系,這種結構體系在應用中都是一套系統、完善、全面的管理策略。
二、施工前的準備工作
1、施工測量與規劃
公路路基施工與其他工程項目一樣,在施工之前必須做好充分的準備工作,保證后續路基工程施工的順利進行。首先,相關的路基施工人員要對該區域的地質條件、水文特征以及氣候變化等多種因素進行綜合考察,并進行詳細的整理記錄。在完成外部環境勘查后,還需要對全線的導線點和水準的進行精確復測,同時在固定路線埋設控制樁。隨后根據當地的地形地貌和水文特點,合理設置路基用地界樁、坡腳、邊溝等,并做好標注工作。
2、選擇路基填料
正確選擇路基填料,是保證公路工程質量的第一步,要嚴格按照當地的路基施工規范,選擇合適的填料。對取土坑的土質分層取樣,做重型擊實試驗、液―塑限試驗、土的強度試驗(CBR值)、含水量、天然密度試驗、顆粒大小分析試驗、有機質含量及易溶鹽含量試驗,確定土質數據及填土參數。 石灰采用Ⅲ級以上的生石灰或消石灰,并進行有效CaO+MgO含量的試驗,達到70%以上的Ⅲ級石灰的技術指標要求時才可以使用。 石灰在使用前10天充分消解;消石灰存放時間宜控制在2個月以內。要提前測試好石灰土,施工機械要及時到位,人員配備要合理。做好公路路基建設的各個路段的地質試驗,根據試驗數據,確定建設路基時所需的各個技術和材料,保證施工的進度和質量。
3、做好排水處理工作
降低路基含水量除了采取添加石灰土進行內部干燥外,還可以通過修建排水溝、排水渠等方式,進行外部干燥。具體施工步驟是:首先,在路基的兩側護道外沿著路基同方向挖設排水溝。同時,在路基兩側低洼處修建集水坑,以便于在連續性降雨天氣匯集地基水分,及時排水地基內部多余的水分。同時公路路基施工現場的便道要做好,需要修整或者加寬加固的道路及時處理,保證施工運輸通暢。
三、公路工程石灰土路基施工要點
1、表土清理
需按照規定標準做好表土清理工作,要求徹底清理干凈原地表層耕土、老路等。如旱地為土質地基表層,需進行30cm清表施工,水田為土質地基表層,表面清理厚度則為50cm,完成清表作業后,進行及時壓實施工,確保其密實度在90%左右,并在150kpa以上控制地基承載力。相比清表厚度,如松散層厚度過大,需先翻挖,分層壓實施工。如地基承載力與施工設計規定不符,可進行換填壓實施工,其材料必須具備良好透水性,如碎石土等,要求在93%以上控制其壓實度,在150kpa以上控制其承載力。
2、石灰土的拌和
石灰土的拌合質量對于施工質量有重要的影響,而石灰土的拌合是在取土場進行的,石灰和土是按照一定的比例拌合的。在土上鋪一層石灰,然后按照一定的取土深度一邊取土,一邊按照一定的摻灰比例,將石灰和土混合在一起拌和。在拌和過程中,開挖和撒灰要分層。拌和之后,進行土堆悶料,悶料的時間要達到48小時,以保證石灰的含水量降低,生石灰已經充分消解,如果下雨,悶料土堆要做好防雨工作。土堆悶料的時間足夠之后,使用挖掘機倒堆,使之與接觸空氣,熱量得以釋放,含水量有所降低,形成石灰土。石灰土正式用于施工前,還要對其進行試驗,保證其符合用于公路路基施工建設的標準,保證公路施工的質量。
3、石灰土的運輸
在取土場拌和均勻的石灰土采用挖掘機、裝載機裝車,自卸汽車運輸到路基施工現場,在卸料時嚴格控制自卸車的倒土密度,以此控制每層的厚度。根據鋪筑層的厚度和要求達到的壓實干密度計算每車混合料的攤鋪面積。將混合料均勻地卸在路幅中央,路幅寬時,也可將混合料卸成兩行。
4、石灰土的整平
在公路石灰土路基施工公路整平的過程中,首先要使用平地機粗平一遍,然后使用振動壓路機穩壓,最后還要用平地機刮平。粗平主要是為了消除在拌和過程中產生的土坎、溝槽、波浪等凹凸不平的地方。振動壓路機穩壓要1~2遍,主要是為了加強路基的穩固性。刮平主要是為了提高公路的平穩度,保證公路表面的平整。
5、石灰土的碾壓
在結束了公路石灰土路基施工整平之后,石灰土的含水量比最佳時的含水量高出2%~3%時,才能對其進行碾壓,碾壓時要輕重有序,邊中有序。碾壓的過程有嚴格要求,首先是要用穩壓,即使用振動壓路機穩壓2~3遍,然后是靜壓,即使用8~21T壓路機靜壓2~3遍,接著是實驗人員檢測壓實度,這樣循環工作,直到壓實度符合施工要求。endprint
四、公路工程石灰土路基施工質量控制措施
1、在石灰土形成過程中,由于局部含水量過大,拌和不均,部分粗細顆粒離析,石灰土表面濕度不夠等原因導致石灰土彈簧、松散、起皮、擁包等病害的出現。要解決這些病害,首先,土塊的粒徑要小于15mm。其次,原材料的含水量要適中,拌和均勻的混合料的含水量要控制在低于或高于1%最佳含水量范圍之內。再次,碾壓時,石灰土的表面不能過于干燥,濕度要保持適中,還有壓路機要輕重有序、邊中有序和快慢有序,在規定時間內,達到要求的密實度。最后,石灰土進行平整時,要結合人工操作,及時清除灰土表層的土塊和石塊,保證最后的刮平順利進行。
2、石灰穩定土的施工氣溫需控制在5攝氏度以上,施工通常情況下不得在雨季進行,降雨時不得進行石灰穩定土施工。要求嚴格按照設計規定,在200mm以下控制石灰穩定土施工壓實厚度,碾壓機械選擇,前期選取輕型機械,后期選取重型機械。下承層表面在灰土攤鋪前需做好拉毛及灑水施工。在拌和施工中,應確保全部機械都具備最佳工作狀態。正式施工以前,選擇在地質條件、斷面形式等工程特點具有代表性的地段進行試驗段施工,路段長度不小于100m。試驗段施工主要包括以下內容:填料試驗、檢測報告等。壓實工藝及主要參數。過程質量控制方法、指標。優化后的施工組織方案和機械設備組合方式。對施工設計圖的修改、建議等。
3、質量控制主要包括了生產過程質量控制、原材料控制、施工項目質量控制,認真落實管生產必須抓質量;誰操作誰負責質量;誰施工誰負責質量的工程質量管理原則。現場技術人員必須嚴格按施工組織設計和規范規定的程序組織施工,保證施工質量,質檢人員必須熟悉設計、細則、圖紙、合同。全面掌握施工現場情況,嚴把質量關,以質量保進度。質檢人員參與方案研究,參與事故分析處理。平時做好業務聯系,驗收、放樣、試驗等資料及時提交有關部門,各道工序間必須進行“互檢”。石灰土的灰塵多,對周邊的環境造成一定的影響。在公路石灰土路基施工中,要重視環境保護,加大環境保護的力度,落實各個環境保護措施。同時還要在技術上嚴格把關,石灰土施工的各個環節都要有相應的環境保護措施,施工中產生的廢氣廢水廢物要及時處理,避免污染周邊的環境。
五、結束語
綜上所述,近年來,我國機動車保有量快速攀升,公路工程在運營過程中承擔了更大的交通壓力,對其施工質量提出了更高的要求。石灰土路基具有良好的穩定性,且承載能力良好,能夠有效降低填料中的含水量,提高壓實程度。在具體應用過程中,必須嚴格遵循施工流程,加強質量控制措施,延長工程使用年限。
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