田均
(山東高速工程建設集團有限公司,山東濟南 250000)
公路是我國交通運輸體系的重要組成,可以方便公眾出行,在社會經濟穩定發展中也發揮著不可替代的作用。公路工程建設中,路基是基礎施工內容,關乎公路的穩定性及承載力。就目前公路工程的建設現狀來看,傳統的路基加固處理方式已經無法滿足新時代公路建設需求,路基加固的弊端逐漸凸顯。在此情況下,公路工程施工單位需要結合時代特征及路基加固需求,轉變傳統的路基加固理念,科學總結路基加固處理關鍵技術,并優化路基加固處理技術,強化路基的承載力及穩定性,延長公路使用壽命。
通常,路基在受到長時間承載壓力后,在運輸、土壤等因素的作用下,可能出現路基裂縫或沉陷等病害[1]。結合公路工程施工實際及軟土路基土質情況,合理選擇路基加固處理方案,以路基加固處理關鍵技術對軟土路基進行處理,能夠充分改善路基土層結構,提高路基結構的承載力及穩定性,使路基符合公路建設要求。
此外,路基加固處理能夠延長公路的使用壽命,保障公路車輛的行車安全性及舒適性,具有較好的經濟及社會效益。
在公路工程路基加固處理中,多種因素會對路基加固效果產生影響。
其一,施工結構因素。公路工程施工項目不同,路基的密度、強度及硬度也會存在差異[2]。若路基的密度和土壤強度小,凝聚時的受力特點會有所不同,施工受擠壓時容易發生變形,最終影響路基加固效果。
其二,路基沉降因素。路基加固施工處理時,若處理不當,可能使道路結構性能發生改變,從而形成板底脫空,造成路基沉陷病害。路基沉降的情況下,公路路基承載力會有所下降,影響加固效果。
其三,凍土壓力。如果路基加固處理前未科學客觀地采集數據,可能導致路基可承受承載力與實際承載力不符,最終在超載影響下發生各種病害。因而,在路基加固時,要充分重視路基的凍土壓力,避免發生脫空現象。
公路工程施工中,路基施工技術屬于基礎技術。
首先,混凝土技術。在公路工程路基加固處理作業中,混凝土施工技術十分關鍵[3]。施工人員要明確施工流程,借助多種施工技術處理軟土路基。確定混凝土原料的配比,合理振搗混凝土后,做好樁基防水,明確混凝土澆筑時間及次數,要求施工人員嚴格按照混凝土操作標準執行。
其次,填料技術。路基的承載力與穩定性和填入的材料關系密切。施工之前,施工人員要深入分析軟土路基的情況,依據路基加固處理要求,合理確定填料的粒徑及強度。在選擇填料時,盡量以土石、砂土材料為主,此類材料的穩定性較強,可保障路基加固處理質量。
最后,排水技術。在路基加固處理中,水會對路基穩定性產生直接影響,因而在路基加固處理過程中,要充分加強對排水問題的重視。
路基加固處理過程中,加固樁基技術比較重要,該加固技術,是路基加固處理最常用的手段[4]。通常,此種技術可概括為兩種類型:
第一種,振沖碎石樁加固技術。該技術下的碎石樁屬于復合路基,在將原路基土置換成碎石樁后,碎石體可發揮加筋作用。其加筋作用原理集中表現為樁周土體被動抗力,對樁體徑向變形有明顯的控制效果,能夠向碎石樁集中周邊土壤應力,在降低附加應力的情況下,實現對復合路基承載力的提升。公路工程路基加固處理時,此種加固技術操作簡單方便,有較好的加固效果。
第二種,生石灰樁路基加固技術[5]。該技術下的石灰樁是由生石灰漿、火山灰及粉煤灰等材料混合制作而成,借助人工與機械聯合方式,于路基中成孔,進行合理夯實,形成相對密實的樁體。此種材料的化學性質比較穩定,可吸收路基土層中的水分,提高路基的承載力。
在公路工程施工中,機械碾壓技術是路基加固處理的關鍵技術。此種技術是通過借助碾壓機械及壓實機械,對路基進行反復碾壓,將路基土層內的水分碾壓出來,從而提高路基的強度。一般情況下,施工單位會選擇專業的機械設備,對路基結構進行壓實,諸如壓路機、羊足碾等。本質上,機械碾壓技術屬于淺層處理技術,該技術比較適合應用于大面積素填土地基處理中,操作流程簡單。應用機械碾壓技術時,應重視如下問題。
其一,碾壓能量。壓路機的碾壓能量對于道路路基的壓實效果具有重要影響。較高的碾壓能量可以更好地壓實填土層,提高其密實度和穩定性。在壓路機施工中,碾壓能量的選擇需要根據填筑材料的性質、施工要求以及壓路機的類型和規格進行合理調整,以達到最佳壓實效果。若碾壓能量小,可能導致碾壓的效果不符合施工標準。
其二,填土厚度。鋪設填土時,結合所選擇的填土料,確定壓實能量。攤鋪與拌和期間,施工人員要掌控攤鋪層厚度。分層攤鋪時,攤鋪厚度最小200mm,最大不超過300mm。通過對機械碾壓相關參數的控制,保障路基加固處理的質量。
在公路工程施工中的路基加固處理中,強夯技術能夠取得較好效果[6]。強夯技術適用于有大量碎石土、回填土或粉煤灰的路基結構處理。在處理路基時,強夯技術以動力方式夯擊土體,使土體結構因強制壓密而發生改變,提高路基強度。該技術的原理是將重錘以自由落體的方式,從高空墜落,夯擊到路基土層,加快路基的固結速度,提高路基的承載力。此種技術比較適合顆粒粒徑超過0.05mm 的粗顆粒土,對于黏性土或飽和粉土效果并不顯著。施工時,施工人員要對路基加固區域進行全面檢查,并清潔路基的表面[7]。依據路基處理現場的條件及路基受力情況,科學計算出重錘高度值。起重機就位以后,將夯錘放置在夯點,起吊至相應高度后以自由下落方式夯擊路基。
公路工程施工中,深層攪拌與注漿技術均是路基加固處理的關鍵技術。其中,深層攪拌技術是將特定比例水泥砂、石灰砂加入碎石路基土中,由攪拌機械將土體材料與漿液、粉體等材料進行均勻的攪拌。在攪拌下,土中的水分會與顆粒表面礦物質發生反應,從而提高化合物的強度,增強路基的水穩性。在路基加固處理中,應用深層攪拌技術時要兩次澆筑混凝土路面材料及結構,并且以專業水泥設備實施深層攪拌,方能夠提高加固效果。
另外,注漿技術[8]。該技術是以膠結材料為主,將其配置成漿液后凝結硬化,可起到堵塞的效果,能夠改善路基的強度、穩定性、承載力、防水性能和抗沉降性能,提高路基的整體質量,從而延長道路的使用壽命。在路基處理中應用注漿技術,旨在起到加固、防滲漏的作用。此外,還有灌漿管法、水泥注漿法等,均是常用的注漿技術。
在公路工程施工中應用路基加固處理關鍵技術時,應根據路基加固現狀,做好路基加固的準備工作。
首先,做好路基勘查準備[9]。路基加固處理前,施工單位應組織技術與施工人員對施工現場勘查,客觀全面地收集施工現場的路基信息,了解路基施工區域的地質及水文環境。根據收集到的相關信息,編制科學的路基加固處理方案,優化路基加固處理關鍵技術內容,確保路基加固處理關鍵技術與施工現場條件相符。
其次,做好施工材料準備。路基加固處理過程中,涉及大量的施工材料,為提高路基加固處理水平,要充分加強對路基加固材料的重視。第一,重視材料采購。采購材料前,采購部門應與技術人員溝通,確定路基加固處理中所需要的材料,確定材料的規格及數量等。對市場中的材料展開調研,通過對各供應商進行比較分析,選擇各方面均比較突出的供應商。第二,重視材料入場。材料進入場地時,由技術人員采用隨機抽樣的方式,對材料質量進行檢測,將檢測結果與國家相關標準比較,質量過關后方可進入場地。第三,重視材料存儲。對路基加固材料存儲時,要將其放置陰涼通風的區域[10]。
最后,做好技術交底準備。在路基加固處理關鍵技術應用前,技術人員需要與施工人員展開溝通,向其講解關鍵技術的內容及流程,做好技術交底工作。
公路工程施工中應用路基加固處理關鍵技術過程時,要重視路基開挖與壓實施工。
一方面,路基開挖施工。路基開挖時,施工單位要結合路基情況,采用人工與機械聯合的方式,對路基進行一次性的開挖,在全寬范圍內,依據橫斷面開挖至設計標高。若開挖期間遭遇路塹,可采用分段開挖方式[11]。土方開挖時,以專業的鉆孔機械設備為主,設鉆頭壓力為10kN,單位分鐘內至少25 轉。對路基進行處理時,將2%的排水橫坡設置在路基中,且要求路基施工區域內的壓實度,在開挖后至少夯實到90%。混凝土層需設置4%的橫坡,提高排水效率。對基底部位處理時,嚴格參照路基施工規范內容,對于存在差異的區域,可進行挖除,控制厚度不超過300mm,且換填的深度不超過1m。建設基底時,需要在其中設置隔斷層,該層具有封閉性特征。依據設計要求,在路床下800mm 左右的區域內填筑,保障加固質量。
另一方面,路基壓實施工。公路的穩定性及安全性,與路基密切相關。路基施工之前,要參照工程路基加固處理的需求,合理調整數值,適當降低參數幅度,一般調整幅度不超過5%。路基壓實時,參照施工圖紙科學鋪設,下承層要緊密貼合加固層,實現對稱填筑。
公路工程施工中,可通過加強施工質量控制管理的方式,合理應用路基加固處理關鍵技術。
首先,改善施工環境。施工人員要對施工條件及位置進行分析,依據路基施工的實際需求,合理地選擇施工設備。對施工現場的材料、設備進行管理,將其置于不妨礙施工人員的區域,用土工布覆蓋,避免施工材料混入雜質。在路基加固施工現場適當灑水,避免因施工中的灰塵造成空氣污染[12]。
其次,重視技術管理。為保障路基加固的處理質量,施工單位可合理應用先進的施工技術,在做好技術交底工作的基礎上,提高施工人員的操作能力,要求施工人員按照施工標準規范行為。同時,施工單位要重視現場檢查,從技術角度定期對施工現場進行指導,確保施工質量。
最后,強調安全防護。在路基加固處理中,安全防護作業十分關鍵。施工單位可專門成立安全施工領導小組,設置安全崗位并配備相應人員。在路基加固處理作業開展時,每天都要對加固安全問題進行檢查,做好相關配套管線的安全防控,提高錨桿掛網的防護效果。
“互聯網+”時代下,公路工程建設逐漸受到社會各界的高度重視。公路工程是城市化進程中的基礎性設施,會對城市化進程產生影響。公路工程建設水平,會對公眾的生產生活產生直接影響。通常,公路工程項目施工期間需要重視路基加固處理。文章在明確公路工程路基加固價值的基礎上,分別從路基施工技術、加固樁基技術、機械碾壓技術、強夯技術、深層攪拌與注漿技術等方面,分析公路工程施工中路基加固處理關鍵技術。同時,提出做好路基加固準備工作、重視路基開挖與壓實、加強施工質量控制管理等措施。期望能為日后提高公路工程中路基加固水平提供建議。