分析公路路基施工问题分析及处理技术

分析公路路基施工问题分析及处理技术

广东省长大公路工程有限公司510000

摘要:近几年来,随着我国社会经济的飞速发展和交通建设事业的不断进步,通行车辆日益增加,各类路桥也不断涌现,同时也给路桥的路基路面提出了更高的质量要求。因此,正确认识当前我国路桥工程建设中路基路面的施工问题,及时做出应对策略显得非常重要。

关键词:道路桥梁路基施工技术

0工程概况

广佛肇高速公路总承包B段起点为K39+600,终点为K80+373,路线全长约40.204km。路基挖土方1117.1万m3,其中土方763.1万m3,石方354万m3;路基填筑土方1084.3万m3。本项目主线采用双向六车道和双向四车道高速公路标准,路基宽度分别为33.5m和26m,设计速度100km/h。根据设计中软弱层的工程地质及路基填高等特性,对软土路段进行了综合处治设计,对一般软基段采用的处理方式为:彻底清除淤泥,然后换填透水性材料,在此基础上再填筑路基。换填深度一般不超过3m,山间凹地、填土高度超过14m时换填深度不超过6m。浸水路段采用换填处治时,高出常水位+50cm以下的范围采用透水性材料填筑,透水性材料首选片石、碎石、砂性土、强风化土(岩),具体见软土换填设计及工程数量表。清淤换填施工流程为:先施工纵横排水沟、排除地表水,清淤,先回填碎石或片石,后用强风化土或素土换填逐层压实。

1路基填方施工工艺

路堤填筑以机械化作业为主,人工辅助施工。配置一定数量的挖掘机、装载机、自卸车装运,推土机、平地机整平,重型推土机、振动压路机及小型振动器具压实。为确保施工质量,加快进度,提高施工效率,采用“三阶段、四区域、八流程”的作业程序组织施工。施工中始终坚持“三线四度。“三线”即中线、两侧边线,施工时在三线上每20m插一小红旗,明确中线、边线的控制点;“四度”即厚度、密实度、拱度、平整度。路基施工四区域、八流程作业程序见下图。

路基施工四区段、八流程作业程序图

2、施工方法

(1)施工准备

①测量放线

完成现场交桩后,测量班立即进行中线、水准的贯通测量,并与相邻标段贯通闭合;施放线路中线桩和路基边桩,测量工作贯彻双检制。测量成果上报监理工程师,并向各队测量组交桩,以便施工。

②表土清理

根据放线位置,对界桩内的地表用挖掘和推土机进行表土清理,挖除一切非适用土质和树根。

③设置排水系统

据设计图纸尺寸放出路基坡脚、边沟位置,并结合施工实际,修建需要的临时排水工程。避免雨季毁扰路基、冲毁农田,妨碍灌溉。先施工急需开工的重点地段,再施工其它一般地段。

(2)填筑施工

①路堤填料选择

路堤填筑前,先对填料进行土工试验,以确定其类别、颗粒粒径、塑性指数、含水量等指标是否符合规范要求。如不符合,则采取监理认可的措施进行处理。在施工过程中定期对填料进行抽检。

②路堤填筑

施工中始终坚持“三线四度”。施工时在三线上每隔20m插一小红旗,明确中线、边线的控制点,并对中线间和边线间挂线;控制路堤分层厚度以确保每层层底的密实度;控制密实度以确保路堤的填筑质量及工后沉降不超标;控制拱度以确保雨水及时排出;控制平整度以确保路堤碾压均匀及在下雨时路基上不积水。

a、填筑

路堤采用水平分层填筑,每200m左右或两结构物之间划分为一个施工区段,机械化作业,按路基横断面全宽纵向水平分层填筑压实。分层厚度根据填筑压实试验段所确定的工艺参数严格控制,路堤每20m设一组标高点,每层松铺厚度不大于30cm,土方路堤填筑至路床顶面最后一层的压实厚度不应小于10cm。地形起伏时由低处分层填筑,由两边向中心填筑。边坡两侧各超填50cm宽以上,以方便机械压实作业,保证路堤全断面的压实度一致,竣工时刷坡整平。根据自卸车容量计算堆土间距用石灰粉划网格线及,以便平整时控制均匀的分层厚度。

b、摊铺整平

摊铺作业采用推土机初平,再用平地机精平,控制层面平整、厚度均匀,以保证压路机的碾压效果。摊铺时层面做成向两侧倾斜2%~3%的横向排水坡,以利路基面排水。在推土机摊铺平整的同时,对路肩进行预压,保证压路机进行压实时压到路肩不致滑坡。

2.1、填石及土石混填路堤

①石方路堤的施工采用自卸车倾倒,先填低后填高,先填两侧后填中央,用推土机或平地机找平。基本按不同风化程度的石料分段填筑,避免不同强度的石料在一起填筑影响压实度,尽量保持填料的连续均匀进行。

②严格控制石料的粒径不大于层厚的2/3,大于此石料的应废弃,不用来填筑路基,可用于码砌边坡。

③分层压实厚度仍按45cm一层进行,对粒径偏大的石块也可进行解小处理。用小石块找平,石屑填缝;对于石块级配较差,空隙较大时,为了避免空隙下积水,影响路基稳定,须用石渣、石屑、中粗砂填缝,使空隙填满。

④严格按分层填筑、分层碾压的操作规程进行,采用重型的振动压路机振动碾压,碾压顺序为先两边后中间,压实路线纵向互相平行,两行间重叠40--50cm,前后区段重叠100c--150cm复压。最后一次碾压的沉降量应不大于5mm,以此确定碾压遍数。

⑤土石混填路堤,石料为软质岩石时石料含量不应超过60%,石料为中硬岩石或硬质岩石时石料含量不应超过40%,土石混填路基碾压分层压实厚度不超过35cm,石块最大粒径不超过压实层厚度的2/3、且不应超过15cm,对于超过要求的石料进行清除出场外,或者粉碎符合要求后才能用于路基填筑。

在离路槽顶面0~80cm范围内,该部分不再填筑石方,全部填筑素土,严格按20cm一层的厚度来分层填筑碾压。

2.2、路槽整形、边坡整修

路堤填筑至路床顶面,先恢复中线,每20m设置一桩,进行水准测量,计算平整高度,施放路肩边桩,按设计要求修筑路拱,并进行压实。

路槽整形须保证基床表层质量,做好路拱路肩的整修压实。边坡整修须按设计坡率刷除超填部分,要尽力避免超刷并及时整修夯拍。路基边坡缺土帮坡时,须挖出台阶,分层夯实。

外观鉴定达到边坡直顺、平整稳定、曲线圆顺。路基边缘整齐、路拱坡面平顺。边坡面按设计要求绿化种草。

3.公路路基常见病因分析

3.1路基沉陷

路基沉陷出现的原因主要有:填方路基由于压实不足而下沉;桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实,造成路基逐步下沉;软土地基未加处置或方法不妥当造成路基沉降。目前,修建高速公路,建设周期一般较短,路基没有足够的自然沉降时间,但是因赶工期在未自然沉降充分的路基上修建路面,路基的沉降也会反映到路面之上;路基施工时,土壤含水量过大,填土无法达到规范要求的压实度,从而给路基留下沉降的隐患。

3.2纵向裂缝

路基起始填筑宽度不够,到填至一定高度时经检查才发现填土不够宽,或中线偏位,进行填补镶边,在镶边时,又没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉,产生纵向裂缝;清淤不到位,在清除植被或软基清挖时,在左边还有1~2m宽未清到,或堆放的淤泥尚未完全运到路外,就进行填土施工致使路基边缘下沉,产生纵向裂缝;半填半挖路段的路基,在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实,也易产生纵向裂缝;路基压实不到位,致使产生纵向裂缝,在路基施工中,应适当加宽填土,一般每边需加宽50cm。

4.公路路基施工问题的处理技术

在公路路基施工过程中,为了防治相关问题的产生,提高路基质量,保证公路工程的良好运行,结合公路工程建设的实际情况,笔者认为可以采用以下处理技术。

4.1设计方面的处理技术。由于设计方面的不足会导致公路路基施工问题的产生,因而今后在实际工作中需要做好以下工作,加强对相关问题的预防。第一、做好地质探勘调查工作。在设计的时候,应该对公路沿线的地形、地貌、水文条件等进行合理的调查。对于特殊路基地段,应该仔细调查,获取详细的地质资料,对于不良地段,可以采用掺入水泥、白灰或者换土对地层进行加固。第二、保证路基最小填筑高度。保证路基的稳定性,不会因为地下水、地面水、冻胀等影响而降低了稳定性。如果路基填筑高度不能达到相应要求的时候,则必须采取相应的处理措施,比如:换填砂砾、石渣等,修筑地下渗透沟,这样能够避免积水浸入路基,有利于提高土基的强度,提高路基的稳定性。第三、规定路基填料质量标准。在施工图设计的时候,应该对填料的最小强度和最大粒径做出明确的规定,严禁使用劣质土来填筑路基。在路床填料的选择上,应该优先选用砾类土,如果细粒土的土质比较差,可以用来填筑路堤底部。第四、完善路基排水设计。在公路设计的时候,应该综合考虑,合理规划,完善排水设计,避免路基长期处于雨水浸泡当中从而引起沉降变形现象。如果路基的路段比较低,可以加设砂砾层或者渗水盲沟,并对边沟等排水设施进行加大或者加深。第五、加强路基防护,保证路基边坡的稳定。对于高填路堤,有必要对路基的稳定性进行验算,根据填料、边坡高度、地质条件等来确定边坡防护形式,保证边坡的稳定。采用植物防护和工程防护相结合的方式,加强对路基的保护,保证路基的稳定,为车辆的安全通行创造良好条件。

5、路基施工质量保证措施

路基施工前恢复中线,复测断面,对地形、地质变化处及时报监理工程师处理。及时施工路堑截水沟,避免雨水冲刷影响边坡稳定。路堑开挖严格按自上至下逐级分层开挖,每开挖一级及时进行防护,避免堑坡长期暴露,影响稳定。开挖过程中堑坡发生地下水渗流时,根据渗流位置和大小采用设排水沟、集水井等措施降低地下水位或排出路基外,避免恶化边坡地质。石方开挖严禁采用大中型爆破和掏底施工,采用预留光爆层二次光爆技术,保证边坡开挖平顺,减少超欠挖和对围岩的扰动。光爆施工前通过试爆确定合理的爆破参数,精心编制爆破设计指导施工;施工中按规范进行钻孔、装药联线工作,按爆破设计严格控制布孔参数和装药量,并做好爆破振动监测:爆后有瞎炮及时处理,并根据爆破效果优化爆破设计。路堤填筑前,按规范进行基底处理,使其密实度、平整度满足要求,保证上层路堤填筑压实均匀。路堤填筑采用信息化施工技术,按“三阶段、四区段、八流程”组织施工。严格按试验段确定的工艺参数进行施工,对分层厚度、碾压遍数、摊铺方法、填土速率和土料含水量进行重点控制,把好“三度”,即平整度、路拱度和压实度。确立可靠的检测方法、建立严密的检测制度。①、确立检测手段填料压实的密实度检测,是控制路基压实质量的重要环节,也是评价工程质量和压实效果的基本手段。为此我们采用的检测方法:K30载荷仪和Evd和Ev2。②、建立严格的检测制度在正式检测之前,制定系统、严格的检测管理制度,一是工作程序性管理制度;二是专项质量检验、验收制度,按照“跟踪检测”、“复检”、“抽检”三个等级进行。③、严格控制含水量含水量大小是影响压实效果的关键因素之一,正确合理的含水量范围,与填料性质、工程要求的压实度和碾压机械的压实能力有关,为了解决这一问题,我们将使用“TsC-l土壤压实施工控制含水量测定仪”,该仪器可根据压实施工时的土壤性质、要求压实度和碾压机械的压力三个因素迅速给出施工控制含水量允许上下限的正确数值,并能快速测定填筑层土壤含水量的数值,根据这些数值,仪器能够迅速给出“能”、“否”碾压的判断,从而可以避免盲目碾压和不必要的湿润与翻晒,以确保工程质量。

结束语

路基是道路桥梁施工过程中最基础最根本的部分,但它同时承受荷载,属于土工结构,由于长期承受着路面过往车辆的大量荷载,以及地质、降雨、气候等自然灾害的长期侵蚀,因此,在建设道路桥梁路基的时候,应多注意路基的坚固性、稳定性以及耐久性,以保证路基不会因为外力的作用而引起沉陷、变形、坍塌等现象产生。路基施工很关键,必须严格按照要求,保证施工质量。

参考文献:

[1]牟柏松,田志勇.谈公路路基施工技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011

[2]段青萍.试论道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工技术[J].中国城市经济,2011

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