張 飛
(江蘇省交通工程集團有限公司, 江蘇 鎮江 212142)
關于土石混填路基施工,一般情況下是指挖方土石混合料填筑而成的路基,相對于這種路基來說,空隙率較大、難于壓實、不宜檢測等因素,所以必須采取有效的控制措施。為此,本文依據相關施工規范和技術標準,同時結合施工特點提出相應的施工建議,從而確保土石混填路基的質量符合施工設計及規范要求。
為了確保土石混填的施工質量,工程前期要進行相應的路基試驗,本人就澠垣高速公路土建二標合同段進行土石混填實驗,將其實驗過程進行研究和分析。該實驗的路基長度為327.532m,填筑高度4~6m,該試驗段的填料來自于鄰近路段的路塹挖方碎石土。
通過試驗段確定施工方法、松鋪厚度、土石混合料含水量和壓實度的關系及每天作業長度。
試驗段施工前,技術負責人組織相關人員認真學習各種規范規程及設計圖紙,領會設計意圖及規范要求,制定合理可行的施工方案。
(1)場地清理及填前碾壓
路基填筑前,根據原地面起伏情況,在縱向、橫向挖好臨時排水溝,并保持與路堤護道外側排水溝暢通,保證路基干燥、降低地下水位,再進行清表、碾壓。
按設計要求,清除原地面30cm耕植土。清表過程中,清除路基范圍內遺留的拆遷殘留物、垃圾及地面以下10~30cm內的草皮、樹木、農作物根系和表土。對松土厚度大于0.3m處 ,將松土全部挖除,分層回填壓實??佣吹劝丛O計規定,先將淤泥質土清除干凈,用砂礫土后者碎石土進行換填,分層壓實,壓實度利用沉降法觀測,22T振動壓路機強振后沉降值小于2mm。
(2)測量放線
用全站儀進行測量放樣,放出試驗段路基中樁、坡腳線等平面位置樁,標出清表范圍;清表后用全站儀恢復線路中心控制點及紅線范圍,樁面用紅漆寫明里程樁號;按圖紙設計每側加寬30cm放邊線點,用石灰沿邊線撒成兩條白色的邊線作為填土范圍的標記,分層標記路基的設計寬度,根據施工進度隨時放樣填料邊線,滿足施工需要;用水準儀測量并標出填料高度。
(3)準備足夠的填料。
(4)根據自卸車裝載的方量,及初步選擇松鋪厚度,在下承層上利用灰線花格控制卸料面積。
試驗段土石混合料填筑施工,采用機械化作業方式,分層填筑,分層碾壓。采用水平分層填筑法,土石混合料利用挖掘機縱向分層開挖法開挖,裝載機配合挖掘機裝土,配自卸車運輸,推土機、平地機整平、精平整形,利用沖擊或振動壓路機碾壓成型。
(1)分層填筑
路基填筑采用縱向分段、水平分層、由低到高、逐級施工的順序。路基填筑前先用石灰線打出方格網,根據路基的寬度計算出每個方格的面積,按照規范要求計算出每個小方格的體積,結合運輸車運石料的立方量,確定每個方格所卸土石混合料的車數。
(2)土石料攤鋪
根據規范層厚允許值及以往施工經驗,松鋪厚度取45cm攤鋪時,采用推土機進行攤鋪,人工配合找平,使石塊間無明顯高差臺階。填料粒徑嚴格按照要求控制,路堤填料最大粒徑不超過層厚的2/3,不均勻系數宜為15~20。路床底面以下40cm范圍內,填料粒徑應小于15cm。路床填料粒徑小于10cm。。
(3)碾壓施工
碾壓施工從機械組合、碾壓技術兩方面進行控制。機械碾壓組合:振動壓路機關閉振動穩壓1遍+振動壓路機弱振2遍+振動壓路機強振6遍+振動壓路機關閉振動靜壓 1遍收面。碾壓技術控制:碾壓時,按照“先壓邊緣、后壓中間,先慢后快,先靜壓、后振動。再靜壓”的操作進行縱向進退式進行。碾壓時輪跡重疊 1/3輪寬,沖擊壓路機的碾壓速度,根據以往施工經驗,頭兩遍采用1.5~1.7km/h,后續碾壓采用2.0~2.5km/h,最大碾壓速度不得超出4km/h。
碾壓時,碾壓面要全面覆蓋沉降板。碾壓過程中,嚴禁壓路機及其它機械在已完成或正在碾壓的路基上進行小半徑調頭或急剎,防止填料表層受損壞。
(4)壓實度檢測
土石混合料填筑路基施工,采用常規的灌砂法、水袋法無法精確檢測壓實度。根據有關公路路基施工及設計規范,選擇沉降觀測法較為合適,本工程中路基填石、土石混填均采用該方法進行壓實度檢測。
當振動壓路機強振 3遍后,開始利用測微儀和銦鋼尺開始觀測。每碾壓一遍前后均觀測一次沉降值,并及時將有關數據進行整理。如觀測到沉降值小于2mm,停止振動碾壓。若沒有達到沉降2mm標準,繼續碾壓直至合格。合格后檢查路堤外觀質量,若發現路基表面有孔洞,大粒徑填石松動,鐵鍬易挖動,孔洞處利用小粒徑石料填充,大粒徑填石松動處及鐵鍬易挖動處利用手扶振動夯進行夯實。表面質量達到要求后,將段落路基全面振動壓路機關閉振動靜壓1遍收面。
按規范要求,每 40m檢測一個斷面,每個斷面檢測 5~9點。本試驗段長327.532m,共10個斷面,共布置50沉降觀測點。
2017年9月10日,選擇開挖土石混合料位置,最終確定在K29+505~K29+600段內挖方。
9月10日上午,對K29+167.179~K29+494.711段落清表后地面進行復壓。
9月10日下午,放道路中樁及邊樁,測量斷面特征點高程,計算上土石方量,根據每車裝載量及松鋪厚度的經驗值,用石灰劃出方格。
9月11日,根據計算的土石方量上土,推土機初平,平地機整平,測高程,使縱橫坡平整度符合要求,人工配合清除土中大石塊。
9月12日上午振動壓路機靜壓1遍。碾壓速度控制在1.5~1.7km/h。
振動壓路機弱振兩遍,第一遍弱振速度為 1.5~1.7km/h,第二遍弱振速度為2.0~2.5km/h。
振動壓路機強振6遍,碾壓速度為2.0~2.5km/h。第3遍振動壓路機強振后每遍均測量觀測點沉降值。
振動壓路機強振6遍后,計算觀測點的沉降值小于2mm,停止強振,關閉振動,靜壓1遍收光。
9月12日下午,放中樁、劃邊線、測高程,計算松鋪系數。
繪方格網配合機械施工,試驗段松鋪厚度基本控制在45cm左右,壓實度系數為1.157。
按照施工方案碾壓工藝,得到如下施工數據:
(1)施工中第一遍碾壓為靜壓,主要目的起到穩壓效果。
(2)弱振2遍及強振2遍,沉降值均不小于1cm。
(3)第3遍強振(第6遍)時,沉降值在8mm左右。
(4)第4遍強振(第7遍)時,沉降值在5mm左右。
(5)第5遍強振(第8遍)時,沉降值稍大于2mm。
(6)第6遍強振(第9遍)時,沉降值小于1mm,滿足了試驗段方案中規定沉降值不大于2mm的要求。
(7)靜壓1遍收光(第10遍)時,沉降值在第6遍強振基礎上沉降值趨向0。
根據試驗段實際施工情況和試驗段松鋪與碾壓壓實度試驗結果可以看出,采用推土機初平,平地機精平,振動壓路機碾壓,靜壓1遍,弱振2遍,強振6遍,靜壓1遍,滿足沉降值不大于2mm的要求,在今后的施工中對于同樣的填料采取同樣的機械設備組合與施工工藝是可取的。