趙 蠡
(山西遠方路橋(集團)有限責任公司,山西 大同 037006)
高速公路路基拓寬改造中,常常會出現多種質量問題,尤其是縱向開裂問題,大大降低高速公路的使用壽命,對人們的人身財產安全帶來嚴重的不利影響。基于此,本文對高速公路路基拓寬后出現縱向開裂現象的原因進行了深入分析,然后提出相應的高速公路路基拓寬改造質量的控制技術,具有重要意義。
不管是縱向填挖交界路段還是橫向半填半挖路段,只要填高達到一定高度或者自然坡度大于一定坡度時,若在未對角度向內傾斜的臺階進行開挖情況下,便進行分層填筑壓實,則因而在壓實過程中,漏壓區是非常容易產生的。而在自重和荷載的作用下,漏壓區便會不斷壓縮密實,最終出現比較大的沉降量。
另外,因為漏壓區常常需要在較長時間中不斷進行下沉,一般為3年~5年甚至更長時間。所以在較長持續時間中,漏壓區便會出現比較大的沉降變形,而對于壓實度為90%~95%的填方段或者挖方段,其下沉變形并不大,故在相同一路段中,因受漏壓區的影響,進而會發生不均勻沉降現象。與此同時,在填筑操作時,對各種填料松鋪厚度、填筑速度進行選用時,都會對填挖結合部位路基的密實度、穩定性造成直接影響。
填挖結合部路基路面產生病害問題的一大重要原因,技術地基處理不當。在部分地基下方存在厚度較大的軟弱下臥層,假如采取的施工措施不夠合理和有效,或者道路勘測工作沒有做到位,則在路基路面工程施工完成之后,地基極易發生不均勻沉降現象,以對路基路面產生反射影響作用,最終發生極為嚴重的不良后果。
在施工期間,路基因受多種因素的影響。如施工環境、經濟因素、工期、交通運輸條件等,填挖結合部填方段不能夠選擇出較為理想的填料,施工單位只能選用一些特殊填料來進行填筑,如粗粒土、膨脹土等。對于粗粒土填料粒徑,因其不能夠確定壓實性能、破碎性能,具有不均勻性,如果施工單位沒有采取有效的施工措施,對其進行有效處理,則路基的穩定性便無法得到有效保證。
施工質量控制標準、碾壓方式、碾壓速度、壓實機械的選取、壓實遍數的確定等,均為壓實工藝。根據相關資料可知,和同層其他路基相比,填挖結合部路基對壓實度提出了更高的要求。不過有效控制填挖結合部的壓實工藝,其難度是非常大的。為能夠有效避免出現漏壓現象,以及不良病害,一定要給予高度重視。
1)針對軟基處理,當石渣為0.1 m厚度時,宜選用一次性鋪筑方式。石渣施工控制指標為粒徑小于0.2 m、壓碎值大于2 MPa;當石渣厚度是0.7 m時,宜分為兩層鋪筑方式,其中,具體的施工步驟為:先進行粗平靜壓,然后進行振壓,最后進行精平。當石渣外觀呈緊密狀,無松散、輪跡現象,再次碾壓路面時,路面標高不會發生明顯變化,即表明石渣碾壓工作完畢。新填路基應選用較高強度的填料,如山皮土、砂礫土、碎石土等,以對新舊路基的沉降差進行有效減小。如果開挖出紅粘土填筑材料,可以將其作為新路基的路槽培土和邊坡培土。如果開挖出來腐殖土、粘土,不得對其進行利用。
2)在壓實路基時,主要具有兩種壓實方式,即一般碾壓方式、沖擊碾壓方式。在實際操作中,常常會結合使用以上兩種方式,這樣能夠有效消除一般碾壓時的薄弱環節,有效減小工后沉降,有效提高路基的整體性,同時能夠有效避免新舊路基結合處出現裂縫現象。
3)在實際施工過程中,為有效挖除原路基邊坡上的灌木和雜草,應先通過利用挖掘機,同時清除原邊坡10 cm厚度的表土。同時選用人工清除方式,清除樹根、草皮等雜物。在挖臺階過程中,應選用T140推土機,從路基底面對原路基邊坡向上進行開挖,其中臺階底面向路中心傾斜3%~4%,每級臺階寬度為1 m~1.5 m、高度為0.8 m~1 m,且同時進行路基的填筑和臺階的開挖。如果臺階側面出現塌落、松散現象,無法直立時,應改設為對小臺階進行開挖。在清除路基范圍中的原地表草皮和表土,挖除植物余根后,應疏干淤泥污水,同時選用換填石渣方法,通過利用推土,以整平翻漿路段的路基。
1)針對軟土地基,應將原路況、路堤高度、軟土特性和厚度、道路性質等作為主要依據,以對有效處理措施進行明確。一定要對地基的強度給予高度重視,采取有效措施,對軟基問題進行有效處理。針對高路堤新拓寬的部分軟土地基,一定要有效結合多種方法進行綜合處理,如增加路基反壓護道方法、軟土地基特殊處理方法等。另外,還需要有效控制路基填土的質量,對沉降現象進行深入分析和觀察;選用透水層處理方法,有效處理低路堤新拓寬路基的部分軟土地基,充分利用原狀土結構強度,盡量在不干擾下臥軟土層的情況下,有效維持硬殼層的整體作用。
2)針對槽底,宜對石灰土的板體進行封層。例如,施工地段土質為粉質輕亞粘土,在開挖槽底以后,出現大面積的過濕土,含水量為25%~30%,無法進行施壓,在這種情況下,宜選用人拖拉機帶雙犁耕翻方式。
在分層分臺階碾壓路基時,因為在歷經長時間的雨水浸、沉積之后,常常會有較高的含水量,在經過碾壓之后,常常會形成1 m~1.5 m的縱向彈軟地帶,如果對其置之不理,路基的整體穩定性便會遭受影響,在這種情況下,應根據土質實際情況,選用換填、摻灰的處理方法。當然也可以選用沖擊碾壓方式,能夠對不均勻沉降現象進行有效避免,對路基的工后沉降量進行有效減少,對路基的均勻性、強度進行有效提高。
另外,在臺階處,常常會選用強夯處理措施,考慮到原有路基的沉降量為0,新填路基勢必會出現下沉現象,當填土到和路基頂面相距0.8 m~1.5 m高度時,應將原路硬路肩路面結構予以切除,然后強夯處理結合部3 m范圍,使其變為一個鍥形整體,以能夠有效銜接新舊路基,從而在新填路基出現沉降現象時,便會向原路基傳遞部分豎向剪應力,能夠對結合部出現縱向裂縫現象進行有效避免。
在進行分層填筑時,一定要高度重視新舊路基結合部位路基土的含水量,如果含水量偏大時,必須要對其進行晾曬處理。在松鋪完畢以后,應利用人工分檢出超過允許最大粒徑的石塊,然后通過選用石塊、石屑來找平表面,接著對其進行壓實處理。另外,利用重型壓路機,進行一層填筑、一層碾壓;在新舊路基結合部位,每進行2層填筑時,應選用沖擊式壓路機來壓實處理;針對沖擊碾壓不到的部位,應采取強夯處理方法,新舊路基每填筑通層時,應選用沖擊式壓路機,對全斷面進行充分壓實。
高速公路路基拓寬改造工程,不但能夠對公路工程的建設成本進行有效減少,而且能夠使高速公路建設的發展需求得以滿足,為高速公路的建設帶來更多的社會效益和經濟效益。不過高速公路路基的拓寬改造工程是非常復雜的一項工程,作為施工單位,一定要根據施工具體情況,選用有效、合理的施工控制技術,這樣才能夠有效提高施工質量。