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隨著公路工程建設施工的增加,公路工程施工的環境也日漸復雜,軟土路基或者質量較差的路基較為常見,在開展路基施工前需要做好路基處理工作,以此確保路基施工的質量。填石路基是公路工程施工中常用技術,適用于各種公路施工環境,在地勢險要區域的公路施工中該技術的應用優勢更為明顯,因此被廣泛的應用于公路施工領域。
1填石路基施工技術概述
填石路基主要是利用碎石填料,作為路基施工過程中的填土路基施工材料,采取攤鋪與壓實等措施,進行路基施工作業,進行路基處理。填土路基施工技術原理指的是利用顆粒之間的摩擦作用,以此增加粘合力,確保公路路基的穩定性。填石路基形式較為特殊,作為路基施工過程中常見施工技術,被廣泛的應用在公路路基施工作業中,具有較強的應用效果。
2填石路基施工技術與質量控制要點
2.1技術要點
1)控制填石料密度。填石路基施工技術主要是利用石料之間的擠壓作用,進行路基施工作業,因為石料配級差異,使得填石料密度存在差異。在進行施工作業的過程中,要通過室內實驗的方式,結合填石路基施工作業的實際情況,來選擇填石料干密度指標選擇。確定填石料的真正干密度指標,則需要在施工現場進行實驗,來獲取相應的數據。2)合理選擇填石料結構。填石路基施工所使用的填石料結構不同,使得填石料的密實性效果也不同。若巖石較軟,則填石料的破碎率較高,在施工作業的過程中將會出現較多的粒徑較小的填石料,進而使得骨架比較容易形成,而且密實性可以達到預計效果。若巖石較硬,則填石料的破碎率較低,在加工處理的過程中,則極易出現粒徑較大的填石料,使得形成的骨架結構將會存在較大的空隙。通常情況下公路填土路基施工過程中,通常使用粒徑較小的填石料,以此確保骨架能夠得以有效的填充。3)控制石料模型量大小。公路填石料路基施工過程中所使用的填石料,其變形程度與普通材料相比要高。同時和普通填料相比,其壓縮模型量較大。由于填石料的模型量大小和公路填石路基工程的變形情況有著直接的影響,因此要合理的控制模型量大小,以控制變形速度,使得路基變形得以快速完成。
2.2質量控制要點
為了確保公路填石路基施工的質量,則需要加強施工質量控制要點的把控,合理選擇填石料,明確填石料的強度與粒徑大小,確保填石料的性能能夠滿足施工標準。同時需要加強施工過程中的質量管理工作,相關部門則需要做好監督與管理,督促施工人員按照施工工藝開展各項工作。在施工前做好施工技術交底工作,確保施工人員能夠掌握施工技術要點與質量要點,了解難點技術的實際操作方法,避免人為操作失誤給施工質量造成影響。除此之外還需要做好施工項目質量檢查工作,對于不符合質量標準的項目,則需要及時做好調整,確保公路施工的整體質量[1]。
3在公路施工中填石路基施工技術的應用
3.1工程案例概述
某公路填石路基施工項目,其施工地點位于山嶺地區,由于地勢險峻而且溝壑縱橫,加之路線線形要求,使得施工中填挖部分較多,路堤填筑高度較高,填方量較大,因此對地基的承載力要求較高,基于此采取填石路基施工技術,進行地基施工作業。巖石填料主要是硬質巖石與軟質巖石,使用50mm×50mm×50mm的立方體試件,進行飽水抗壓強度試驗,來確保巖石填料的強度。施工質量標準要求,若抗壓強度不達標,則進行CBR試驗,CBR要大于15%,石料含量要不大于50%,則按照路堤施工,石料含量若是不小于70%,則按照填石路堤施工,若石料含量處于50%~70%,則按照土石混填路堤施工。
3.2基底施工
公路填石路基施工過程中,開展基底施工作業,則需要加強基底強度的控制,將確保基底強度作為施工質量控制要點。做好施工前調查工作,明確路段基底的組成成分。根據前期調查數據,來確定施工內容,此次施工中重點換填細粒土,以此降低基底承載力差異,完成后,再進行石料鋪設。在設置過濾層時,則需要結合工程實際情況,最好將過濾層的厚度控制在40cm±10cm范圍內,同時需要考慮部分公路段可能會存在不均勻問題,對此可以使用少量土工材料來填筑,進而確保基底整體的均勻度。
3.3做好路基清理與邊坡碼砌
開展填石路基施工作業前,則需要做好路基清理工作,確保路基保持干凈整潔,并且恢復路基中線。在進行清理時要徹底的清除路基周圍的雜物與斷面表土,合理控制路基清理范圍,確保其能夠符合施工范圍要求。完成清理后,則需要將垃圾堆放固定位置,以減輕垃圾堆放造成的環境破壞情況。在進行填石路基邊坡碼砌時,則需要將公路路基地面的內傾斜控制在1∶5左右。在設計距離內設置伸縮縫,合理設計伸縮縫之間的距離。在實際施工的過程中,若發現基底地質出現變化,則需要在此路段施工過程中,采取分段砌筑法,同時設置伸縮縫[2]。
3.4攤鋪填料
在進行公路路基施工過程前,需要按照設計標準來確定填石料的強度與粒徑。本工程案例中使用的石料強度大于15MPa,最大粒徑要小于層厚度的2/3。使用具備自動卸載的運輸車輛,填料卸載與攤鋪施工同時開展。施工人員要做好車輛指揮工作,確保車輛能夠基于公路線路行進,遵守先高后低以及水平分層的原則,進行工作面攤鋪,工作面面積若在50m2~100m2,則厚度可以比最終攤鋪的厚度要低15cm~20cm。完成填料攤鋪后,采取機械平整方法,將運進的填料,進行平整處理。后期運進的填料按照相同的處理方法,開展施工作業。利用此攤鋪方法,運用擠壓作用,使得粒徑較大的碎石能夠處于最佳位置,確保地基的穩定性。
3.5路基平整
完成填石料攤鋪施工作業后,為了確保局部細節部分能夠被有效的攤鋪,確保攤鋪的平整度,則需要采取人工整平的方式,對其進行處理。填石路基施工技術中整平工藝為核心技術,在進行整平的過程中,要確保粒徑較大的石塊能夠處于各層的底部,確保粒徑較小的石料能夠處于各層的頂部。基于此完成機械攤鋪施工作業后,則需要對路基的表面進行處理,補充細料,切不可使用細粒土進行填充,完成填充后,還需要采取人工整平的方法進行處理。施工中若使用1臺推土機,則需要配置3名施工人員。若碎石的粒徑較大,可以就地挖坑,將碎石的大面朝上,對于不容易擺放的碎石,則需要將其高出平面的部分除去,及時將不容易處理的碎石清理出去。因為大粒徑碎石主要應用在路肩部分,所以要將路肩作為整平作業的主要環節。完成整平作業后,則需要做好路基壓實工作,在進行壓實作業時,則需要加強對碾壓速度與次數等因素的控制,以確保壓實的質量[3]。
4結語
公路施工中運用填石路基施工技術,為了確保施工的質量,則需要施工單位做好全面的監督與管理工作。加強對施工材料質量的管理,以及做好施工技術人員培訓工作,使其能夠掌握技術操作要點與質量,做好全面的監督與管理工作,以確保公路工程整體施工質量。
作者:王寧 單位:山西省晉中路橋建設集團有限公司
參考文獻:
[1]郭素奇,劉鐵.論填石路基施工技術在公路施工中的應用[J].技術與市場,2015(8):203.
在公路填石路基的施工過程中,施工單位需要在開采料場控制填石料粒徑與級配。填石料的最大粒徑需要小于層厚的2/3且不能超過25cm。如果填石料粒徑較大,施工單位需要將其集中放置,并采取人工砸碎或二次爆破的方式進行加工。同時,如果填石料的粒徑大于1/2~2/3的層厚,會導致填石料之間的空隙較多,從而使公路路基出現不均勻的沉降。因此,施工單位需要對其進行二次破碎或者清除處理。然后,再進行仔細的碾壓。在碾壓過程中,如果填石料級配不好或者細料偏少,施工單位可以適當補充細料后,再采取碾壓措施。在公路填石路基的施工過程中,施工單位還需要在一定程度上控制填石料的級配。保證其曲線系數Cc=1~3,不均勻系數Cu>5。在攤鋪填石料時,施工單位需要以漸進式的攤鋪方法進行施工作業。運料的汽車按照規定行駛路線,以水平分層方法,按由高到低、由兩邊到中間的順序向前卸料。此外,在攤鋪的過程中,如果填石料的級配較差、填層較厚或者粒徑較大時,施工單位需要在每層表面空隙中填入石渣、石屑或者中粗砂等材料,并利用壓力噴嘴將水噴入空隙中,從而使填入材料可以填滿空隙。如果填石料是因隧道爆破所產生的,施工單位需要注意石料強度和風化程度是否符合規定要求。對于軟巖來說,由于其容易被風化,以及容易與水和空氣發生反應,使填石料的顏色和強度出現變化,施工單位一般不將其作為公路路基的填石料。對強度較低且易粉碎巖石,施工單位也要盡量避免在公路填石路基施工中使用。因為其很容易在空氣和水的作用下風化至碎末,從而導致公路路基出現不均勻沉降,破壞公路使用性能與穩定性能。
二、公路填石路基的施工工藝
1.選擇公路路基填石段落
在公路填石路基的不同填挖段,填料性質的變化比較大。因此,施工單位需要合理選擇路基填實段落主要的填筑方法為先后分層與土石方相互交替等,以免影響公路路基的施工質量。例如,當出現土層包裹石料層時,很容易導致路基的排水不暢,從而使公路路基出現不均勻的沉降。在填石路基的施工過程中,對于同一處填方路段,施工單位需要在填筑石方以后再填筑土方,切不可將兩者順序顛倒。在同一挖方段土、石同時存在時,施工單位不能將其調配在同一填方段。
2.公路填石路基的基底處理
施工單位需要保證填實路基基底強度均勻。在使用細粒土與巖石相混合的基底時,需要做好細粒土處理工作,以降低細粒土和巖石在承載力方面的差異。如果以細粒土作為基底,施工單位需要在填石路堤上面設置2~3層過濾層,并且保證材料的總厚度為30~50cm。如果以細粒土和巖石混合作為基底,施工單位需要將巖石炸平,并且在細粒土上設置相應的過濾層。必要時還需要設置土工材料,以增加公路路基基底的均勻性。
3.攤鋪填石路基
在施工的過程中,施工單位可以采取漸進式的攤鋪方法進行填石路基的攤鋪作業。施工人員先攤鋪出工作面,然后用推土機對攤鋪作業面進行初次平整的施工。在施工的過程中,施工人員需要將填料向前推移3m以上,將所運石料直接堆放在初次平整的工作面上。然后,再以推土機直接向前進行攤鋪,使石料堆放與攤鋪作業同時進行。同時,在攤鋪的過程中,施工人員可以利用石渣或者石屑等填補石料之間的空隙。直到填滿石料的空隙,攤鋪的表面平整方可結束施工。
4.壓實公路填石路基
公路填石路基的壓實度主要受到碾壓厚度、碾壓次數、碾壓速度和填料含水量等因素的影響。在相同壓實條件作用下,土層密實度會隨深度增加而逐漸遞減,在表層厚度為5cm時密實度最高。碾壓速度決定了單位面積材料的碾壓時間。如果碾壓速度較低,單位面積材料碾壓時間就多,材料所受作用力也越大。在實際的施工過程中,碾壓速度的范圍在1.5~2.5km/h,碾壓的次數為5遍左右。填料含水量也影響著土層壓實度,含水量越小,干密度就越大。在實際施工中,施工單位一般將公路填石路基填料的含水量和最佳含水量之間的差值控制在正負2%左右。
三、公路填石路基的質量控制與檢測
1.公路填石路基的密實度控制與檢測
施工單位在控制和檢測填石路基的壓實質量時主要采用水袋法和灌砂法,它們都以壓實度為控制的標準。在填石路基的緊密度在規定范圍內時,施工單位可以利用20t以上的振動壓路機進行壓實試驗。當預埋的鋼球不再下沉或者無輪胎痕跡、壓實層的頂面趨于穩定時,則認定填石路基為密實狀態。公路路基為石渣料,其碾壓的密實度為壓路機碾壓后,路基的表面沒有明顯的填石松動、空洞和空隙等情況出現,并且處于鐵鍬無法挖洞狀態。
2.公路填石路基的質量控制和檢測
檢測公路填石路基質量時,施工單位需要在每1000m2的范圍內設置10個檢測點。監理單位檢測其中5個點,檢測點沿路堤均勻排布,相鄰點的距離約為10m左右,橫向間距需要依據車道和路基寬度而定。檢測點使用長20~25cm、直徑15mm蘑菇頭道釘,并將其在路基壓實之前就埋在壓實層中,與填料一起接受碾壓。公路填石路基施工質量需要通過檢測壓沉值和施工工藝的管理進行控制,所以施工單位需要安排專業人員進行監控。既要依據施工規范的要求和標準進行施工,又要對填石料厚度、碾壓遍數和石料的粒徑等進行記錄,以確保公路填石路基的強度與壓實度。
四、結語
在進行填筑以前,還要根據相關的技術要求,來做好基底方面的處理,根據基底的土質、水文以及植被的情況和填土高度來采取措施進行處理。在施工便道打通之后,再用推土機、平地機以及挖掘機將路基填筑四周的植物和樹木等進行清除掉,土表的深度保持在20cm左右,清除掉的雜物必須放在不妨礙施工的地方。在深耕地段,可以將土翻松、打壞,并且將其整平和壓實,經過水田池塘或者是洼地的時候,需要根據實際情況來將使用排水疏干、換填等方式,這樣可以使路堤的基底更加穩定。清除了之后,要用平地機來整平。用壓路機對清理周的地面進行碾壓,碾壓必須符合實際情況,而且要通過審批。
2填料試驗和壓實試驗
對于填筑路堤來說,最適用的土是砂礫土、礫土和亞砂土。因為這三種土的特點是黏結力很小、滲水力很強,含水量的空間比較大,很容易壓實,而且強度也足夠,遇到水的時候不容易軟化。此外,將這三種土用作填料,不容易導致路基沉陷。但是在施工之前,還要是要對填筑土進行塑性方面的試驗,分析其顆粒大小和含水量、密度等等。
3路基壓實工藝和檢測
3.1合理配置壓實的機具
在筑路工程當中,壓實工作是非常重要的組成部分,必須合理的選擇壓實機,并且科學的進行操作,這樣才能保證路基壓實的效果。因為壓實機具能夠影響壓實效果,所以要合理配置壓實的機具。即便是同一種土,其最佳含水量也會隨著壓實的增加而逐漸的減少。而最大干密度卻會隨著壓實的增加而增加。在含水量相同的情況下,壓實越大,密度就越高。一般情況下,填料不同,場地不同,因此也需要選擇不同的壓實機具。
3.2土方路堤的壓實
土方路堤在進行碾壓之前,應該用平地機進行整平,而且還要將填料中的含水量控制在合適的范圍內。然后再進行靜壓,并且振動碾壓一遍。
3.3石方以及土石混填路堤的壓實
在對土石和土方混合料路堤進行壓實之前,需要用推土機和平地機制造一個密實而平整的工作面。所有的填石空隙要用小石料和石頭屑來進行填補,不能有離析的現象。在用壓路機進行碾壓的時候,需要用小石頭或者石料填滿空隙,一直到石料不再出現松動,表面均勻平整為止。在填完了之后,需要再進行一次碾壓。根據相關規定,高速公路底面以下大概90cm的部分的上路堤的壓實度需要大于95%,而路堤基底的壓實度不能夠少于93%。
3.4對路基壓實度進行檢測
在對路基進行填筑的時候,每一層碾壓之后都要對平整度、壓實度以及路基寬度等進行檢測,只有檢測通過之后,才能進行上一層的填筑。一般情況下,路基現場壓實度的檢測方法有四種,即水袋法、核子法、灌砂法、環刀法。
3.5路基填料以及壓實的質量控制
在進行路基填筑施工的時候,需要將廢方作為總體。設計的時候要采用挖方路段以及隧道廢氣土石方填筑路基。路基填料的類型有很多種,比如殘坡積土、開山石渣和隧道廢棄石方等等。在這些填料當中,殘破積土以及開山石渣都是土質、土石混合填料,需要根據我國制定的路基設計規范來進行操作,對于分層填筑路基,要采用重型的機械來進行碾壓密實,土石路堤的松鋪厚度不能超過40cm。
3.6注意特殊地段