程津花
(宜春市公路事業發展中心靖安分中心,江西 宜春 330699)
公路路基施工中,換填法是針對軟土路基的一種重要解決方法,又稱換土法。該方法是將施工現場原有不符合施工要求的軟土組織清除掉,應用符合施工要求的土石等材料進行回填,夯實處理達到規定的路基質量標準,以此保障路基的穩定性與安全性。換填法施工有兩項關鍵環節:
一是借助機械設備與人工挖掘的方式清理干凈路基中土層軟弱的位置;二是采用合格的材料將其進行填補與壓實。一般情況下,所采用的材料多為質地堅硬的石塊、砂石或土塊等物質,如:天然礫石、片石等,其質地符合施工要求,易尋易得。填充方式采用分層填補,以此增強路基承載能力。公路路基換填施工具有特定的施工條件、特定的施工方法和相關技術要求,需要緊密結合工程實際予以調整和優化,才能取得良好的施工效果,所以對此項技術應用進行深入研究分析十分必要。
一級公路進行路基換填施工,測量放樣是施工準備過程中技術性很強的關鍵步驟。測量放樣檢測結果的合理性、真實性、科學性直接影響到整個路基換填環節中夾層結構的質量,甚至直接影響整個一級公路路面構造建造整體品質。因此,在正式實行路基換填施工之前,施工人員要做好測量與放樣的基本工作。
首先,明確施工現場的實際情況,并根據實際仔細研究分析需采用的勘測放樣方式,并以此為依據繪制相關橫斷面圖,再根據橫斷面圖制定符合實際情況的設計圖紙。在此期間,要對所得數據信息與施工現場進行詳細對比,并一一檢測,以此確保圖紙與施工現場完全符合。如圖1 所示,對比核對時若發現問題,要及時進行修改,同時確認其他部門是否有不同意見,一并進行修改解決,確保后期施工順利。
其次,確定圖紙可行性后,嚴格按照圖紙內容進行放樣與測量,借助機械設備在需要挖出地基的位置進行施工,并要保證其深度與面積都要完全符合圖紙要求,以確保測量數據的真實性與放樣的準確性。之后,再在已開挖的路面上撒上石灰,以便明確各項數據信息的邊界,從而制定后期的施工圖紙。
最后,在完成測量放樣后,對工作內容進行詳細檢查,以此確保此環節的工作質量達到施工要求。若在檢查過程中發現任何不符合要求的項點,要及時進行糾正,確保一級公路道路結構測量放樣環節的準確性。
在施工前做好一系列準備工作,保證正式施工不會發生材料缺少、環節缺失等問題。
首先,準備好施工所需的道路。若沒有現成的施工道路,就要鋪出一條滿足施工通行需求的臨時道路,以便后期工人進出以及運輸各項材料與設備[1]。
其次,詳細計算工程所需材料、機械設備以及交通運輸工具等,提前購置和穩妥安排。所有材料都要有詳細的質量報告,建設單位也要安排專業人員對所有入場材料都進行詳細的質量檢測,保證材料質量合格,滿足工程所求。
再次,對所涉及的施工工藝、施工技術進行詳細分析,并根據分析結果選擇當前工程項目所需要的機械設備,并且在這些設備入場前,要對其進行詳細檢查,保證設備可以正常使用,同時安排好檢修與維護工作,確保在施工中不會因設備問題耽誤工期。
最后,對部分公路路段進行試驗,確保所采用的施工材料、施工技術以及施工工藝等都可以達到項目標準,若有不達標的部分,要及時做好調整,直到全部達標后方可正式進行施工[2]。
在完成各項準備工作之后,便可以正式進行路基換填施工。
首先,開始軟土路基換填路段的路槽挖掘作業。挖掘機作業要重點注意開挖工作的連續性,最大程度地保證工作效率。一般情況下,公路工程所涉及的施工路程都相對較長,所需挖槽的地點也相對較多。為加快施工進程,需要采用多輛挖掘機同時進行施工,以此保證施工順利進行,保持施工進度與施工計劃相一致。
其次,在路槽挖掘過程中,盡可能保證整體結構的可靠性。在科學制訂施工方案并嚴格執行的基礎上,對道路與路槽實施相應的保護措施,尤其要防止雨雪天氣對公路路基過多的浸泡,從而影響整個路基的穩定程度。還要在開挖路槽周邊增加一道防護護欄,預防路槽遭到意外破壞,同時對意外闖入施工區域的人員和車輛起到警示和防護作用(見圖2)。

圖2 路基換填路槽施工技術
最后,在實施路基挖掘工作與斷面設計工作時,一定要按照施工圖紙具體要求進行作業,若在施工過程中發現不符合當前項目的施工材料時,施工人員要及時聯系項目監理工程師,以便監理工程師可以及時對有問題的地點進行深度研究與分析,以便其選用最為合適當前工程項目的施工材料。除此之外,為確保公路建設安全高效,監管人員要高效開展檢查和監管,及時定位結構缺陷,制訂針對性整治行動和搶修預案,確保路基結構外部的安全性和可靠性[3]。
砂石是實施路基換填技術的基本建筑材料,應根據道路施工的實際情況,選擇質量合格的砂石作為路基換填材料進行換填碾壓施工。在砂石鋪設的過程中,要保證攤鋪平整度、厚度滿足公路路基工程設計要求,保證路基結構質量。在此基礎上進行碾壓施工,需要適當調節軋制速率,壓實車輛的速度要控制在3~4km/h 之間,保持壓實的連續性,防止突然停車。嚴格遵照碾壓原理,從低到高實施碾壓,控制整個碾壓施工過程,才能夠更好保障施工效果。
在路基換填施工中,還要重點注意公路路基的排水效果,確保其不會產生積水、淹沒等現象。施工人員可以在路基兩側的區域內修建臨時排水設施,以此來促使積水排出。但要重點注意避免出現排放積水淹沒周邊農田以及沖刷已完成工程的現象。施工單位要嚴格按照永久性排水設施的使用標準,結合施工現場實際要求,在路基換填中合理布置排水設施,保證周邊農田與耕地不會受到相關設施的干擾。除此之外,為保證排水質量,施工人員還需要重點控制排水測量放線環節,在實施測量放線工作時,需要將工程中排水道路的中心線進行明確標注,利用全站儀進行頂管中線樁的測點布設,要使排水道路與基槽在同一水平線上,并且要互相通視。在施工中,施工人員需要重點注意的是工作坑內的水準點需要經過校核與檢測以減少數據誤差的產生,誤差數據要控制在5mm 之內。并且為減少排水誤差,每道排水道路之間要有200m 以上的距離,從而既保證了排水的便利,又減少人力、物力與財力上浪費。
砂石換填技術指的是將砂礫、碎石以及中粗砂等材料當作換填材料,填入路基中。這些材料中含有的植物殘體相對較少,且沒有大量垃圾,因此較適合應用到路基換填技術中。若采用的是粉細砂或石粉材料時,需要摻入總換填量30%左右的卵石或碎石,從而優化換填材料級配情況。換填時也可以選擇采石場篩分時得到的石屑作為換填材料,這是因為這種材料的性質與砂石比較接近,但在使用時要注意控制它的粉質和泥質,這樣才能保證墊層的質量。在對濕陷性或膨脹的路基進行更換填平時,應對需要承受振動荷載的砂石等滲水材料進行嚴格篩選,不能使用砂墊層進行處理。
用粉質黏土進行墊土層換填技術時,要重點控制土料內有機質含量,確保其中不含凍土以及膨脹土等物質。在處理濕陷性黃土地基和膨脹的土基時,要求砂石、瓦礫等物不能存在于粉黏土的墊層中。由于黏土夯實時密度控制效果不好,因而換填時不能直接使用黏土,需在黏土中拌入30%以上的砂石。大規模換填施工中,需利用大型機械進行路基夯實,要把土料中的碎石碾壓成粒徑介于50~100mm 之間的碎石,從而提高墊層的夯實效果[4]。
采用粉煤灰進行公路路基換填技術時,施工人員要根據其腐蝕性與放射性要求合理地選用粉煤灰,并要嚴格控制上覆土層厚度。在墊層時還需要在粉煤灰中添加摻合劑,并在加入前做好相應試驗,以此來了解添加劑性能,并明確其可添加的條件。
為了有效提高路基換填施工質量,在施工之前需要測試確認施工機械和施工材料的質量。對于施工用機械設備必須確保其性能符合相關標準,做好正常維護保養,保障其處于最佳工作狀態。所采用的施工工藝必須符合相關施工要求和規范,嚴格按照有關規定執行,以免出現不必要的質量問題。
路面整潔是保障后期順利施工的關鍵,是確保道路整體質量的重要環節。因此,在路基換填施工開始前,工作人員要徹底清理路面上存在的各類雜物與垃圾,確保路面平整且干凈,為后期施工做好準備。
從我國當前道路路基換填施工情況來看,施工材料主要為砂礫,因此必須做好砂礫的直徑檢測工作。路基施工對于砂粒粒徑大小有著十分嚴格的要求,必須保證砂礫大小合適,以免因為砂礫直徑過大而造成路面出現坑洼的問題[5]。
施工人員是道路工程建設的重要因素,若道路施工人員實際水平不高,便會直接影響到整個道路工程施工質量。因此,在進行路基換填前,施工單位還需要對施工人員進行培訓,讓全體人員對路基施工的有關技能和施工條件有更充分的認識和把握,為施工過程提供技術支持。施工安全和施工質量要靠施工人員來保障,因此需要采取一些相應手段,促進施工人員提高專業技能和安全施工作業能力,充分了解并掌握質量標準和安全規范,自覺地保證作業安全和作業質量,并參與到監督管理中。施工企業要組織系統訓練,采取優中選優的錄用方式,選拔出高素質員工來擔任安全質量管理人員,在施工一線建立健全管控體系。建立培訓、教育、考核一體化規章制度,激勵員工強化意識,掌握技能,認真工作。在具體項目施工人員的選拔任用上,采取考核評估制,要想進入施工項目,必須通過考核評估,這樣可以保證施工隊伍具有較高的基本素質。
總而言之,隨著國民經濟發展和社會的變革,交通基礎設施建設得到極大的發展,公路建設規模逐年擴大,拉動了地方經濟的增長,這種情況對公路工程質量提出了更高要求。相關研究人員不斷研發、優化和完善公路工程施工技術與施工工藝,而最直接影響公路工程質量的路基換填技術也得到不斷完善和發展。從實際應用效果上來看,此種技術可以最大程度地提高公路路基的穩定性與公路整體質量,也在很大程度上增加公路的使用年限,為建設單位創造了較大的經濟效益與社會效益,此項技術研究具有重要的現實意義和實用價值。