公路工程中填石路基施工技术

(整期优先)网络出版时间:2023-07-05
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公路工程中填石路基施工技术

欧阳进

湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙 410004

摘要:针对填石路基施工技术,介绍了填石路基的施工标准,重点探讨了填石路基的施工工艺流程和质量控制措施,以期为相关人员提供参考。

关键词:公路项目;填石路基;摊铺施工

当前,填石路基主要应用于山区,区域内山体众多且周围石料丰富,路基的承载力要求大,对路基施工工艺要求极为严格,如施工技术不到位,极易发生路基沉降、变形等问题,从而影响公路的安全施工。为保证填石路基的施工质量,施工单位应掌握填石路基施工技术要点。

1公路填石路基施工标准

第一,施工单位应保证基材的强度在15MPa以上,其中用于护坡施工的基材强度应在20MPa及以上,且填料的最大粒径应为分层压实厚度的2/3。在高速公路施工过程中,在填石路基路床顶面以下50cm之内的填料最大粒径应在10cm之内,其他等级的公路中填料的最大粒径应在15cm以内;第二,在施工过程中不能应用风化填料;第三,应确保填石路基的上路堤与下路堤的压实质量符合要求,如表1所示;第四,在施工时需做好基底的排水工作,并科学选择填筑方式;第五,在完成填石路基施工后,应确保施工质量符合相应要求。

表1  填石路基上路堤与下路堤的压实质量标准

分区

路床顶面以下的深度/m

硬质石料的孔隙率/%

中硬石料的孔隙率/%

软质石料的孔隙率/%

填石路基上路堤

0.8~1.5

≤23

≤22

≤20

填石路基下路堤

> 1.5

≤25

≤24

≤22

2施工工艺流程与方法

2.1基底清理

清理填石路基施工区以内所有地表腐殖土、草皮根系与表层土,清理完成后由监理人员进行检查验收。清理后基地表面保持干净整洁,再安排人员对基地的坑槽、坟穴等不平整的位置进行修补,如存在软基问题需结合软基特点采取相应的处理方法,坑槽修补时主要采用合格的土质材料回填,深度不小于 30cm 的位置分层回填、压实至基地表面,修补完成后坑槽、坟穴的填筑高度与地基保持一致,且承载力满足填石路基施工要求即可。

2.2测量放样

测量放样时每间隔20m设置一组路基边线桩,曲线段间隔距离可适当缩小,边线桩的作用是保证路基填筑的宽度,针对路堤位置每侧宽度宜比设计宽度多出30cm,边线桩设置后对路基的中线进行放样,中线的桩位与边线相对应,所有桩位设置后采用白灰标记路基石料的填筑厚度,当每层达到填筑厚度时恢复一次中线与边线,并测量核验填筑厚度值,无误后再标记下一层路基填筑厚度。

2.3石料开采与运输

石料的开采主要使用大型机械完成,对硬度过大机械无法开采的岩石区域,先采用爆破法将岩石炸开,再利用机械开挖,石料开采处理分类后及时运送至施工场地。石料的运输主要采用自卸式运输车,向车厢装载石料时先装载粒径较大的石料,再装载粒径较小的石料,装料后利用篷布将石料遮盖严密,避免运输过程中因风力导致石屑飞扬,运送过程中需注意控制运输速度以及车辆之间的距离,保证运输的安全性。

2.4石料摊铺整平

(1)石料运送至施工现场后进行路基摊铺作业,在填石路基摊铺作业前,要先根据测量放样中制定的桩位及摊铺厚度划分卸料位置。划分方式为白灰划线,划线的形式为正方形,尺寸为1.5m×1.5m,每个划好的方格基本可以承载1车的石料,划线工作结束后,运输车直接将石料卸放至指定的方格中即可。

(2)路基填石材料堆卸至指定位置后,利用推土机进行石料的摊铺,每个摊铺机配有2~4名施工人员,摊铺时先启动推土机,其行进速度宜徐徐渐进不可摊铺过快,然后依据放样的位置对摊铺厚度进行控制,同时根据桩位的方向前进摊铺,摊铺中粒径较大的石料应保持在路基下方,粒径较小的石料保持在路基上方。

(3)在路基石料全部摊铺开后,需安排施工人员对其表面进行精平,主要是将路基表面粒径过大的石料进行破碎处理,针对石料凹凸不平的位置,将其表面整平,如石料难以破碎直接将其挖出,并利用小粒径的石屑、碎石回填即可,同时针对摊铺时机械无法施工的边缘、死角位置,可人工摊铺石料,待处理后路基表面保持平整即可开始碾压施工。

2.5石料碾压

(1)填石路基摊铺平整后使用碾压机械做压实处理,碾压的主要目的是使路基中的石料更为紧密,增加路基的压实度,从而保证其强度。考虑到路基石料的粒径、风化程度等性能,碾压施工采用激振力大的振动压路机施工,经振动碾压后,需对路基的压实度加以检测,其路基底层压实度需不小于93%,顶层路基压实度需不小于95%,满足要求的填石路基表示碾压质量合格。

(2)路基碾压过程中始终遵循先弱后强、先慢后快、先静后振的基本原则。碾压时从两侧向中间碾压,曲线段从内向外碾压,两幅碾压机械的搭接宽度保持在1/3左右的轮宽,前后距离保持为10~20m即可,碾压速度控制在3~4.0km/h。填石路基碾压时由于石料强度较大,难以碾压密实,因此,碾压遍数应比填土路基多1~2次,保持在4~8次,具体碾压遍数视碾压情况而定。

(3)碾压中可能会遇到明显的凹坑路段,此类路段的特点是难以碾压密实,需机械多次、反复碾压施工。同时,路基两侧边缘碾压时,需与路基边线保持30cm的宽度,以避免对路基两侧造成破坏。针对机械无法施工的死角位置,采用人工利用小型机械夯实,待路基碾压技术后,安排检测人员采用环刀法对填石路基的碾压质量加进行检测。

3质量控制措施

3.1参数控制

(1)地基承重力:填石路基施工对地基承载力的要求较大,如地基承载力过低,则路基碾压施工中极易发生沉降问题,从而影响施工质量与安全。因此,在填石路基施工前,施工单位要通过实际的承载力试验确定其是否满足施工要求,针对路基填石高度在10m以下的区域,其承载力应不小于150MPa,路基填石高度在10~20m的区域,其承载力应不小于200MPa,路基填石高度在20m以上的区域,其承载力应采用岩石作为基地。如经检测地基承载力不满足要求,则路基施工前需先采用机械碾压地基,以增加其承载力。

(2)级配及含水率:填石路基施工中最为关键的就是石料的质量,若选用的石料质量不满足要求,则路基的性能必然存在问题。在使用过程中就容易发生各种问题,从而影响路基的使用性能及安全。而在路基石料中最为关键的参数为级配与含水率,因此,填石路基施工中要严格控制石料的级配及含水率,其中石料的级配可以通过标准击实试验确定,根据实验得到的级配曲线及参数,与设计要求对比以明确其级配是否合理;针对石料的含水率可通过实验计算获得,如石料含水率过大则可通过翻晒的方式降低其含水率,如石料的含水率过低,则可在填筑后定时洒水,从而增加石料的含水率。

(3)孔隙率与沉降率:孔隙率与沉降率是影响填石路基施工质量的主要因素之一。填石路基的孔隙率是指填料之间的空隙大小,若填料间空隙过大,则路基容易遭受积水的侵扰,从而引发病害;沉降率是指路基施工后的沉降量,若路基沉降过大,则表示路基施工质量存在严重问题。因此,填石路基施工中应对路基的孔隙率及沉降率严格控制,针对孔隙率如不满足质量要求,可增加碾压力度与碾压遍数,使石料更为密实,针对沉降率要在施工中对其沉降值实时监测,如发现异常应及时停止施工,查明沉降原因并针对性处理,从而保证填石路基的施工质量。

参考文献:

[1]韩胜.填石路基施工技术在公路工程中的应用[J].交通建设与管理,2022(3):142-143.

[2]张鹏飞.填石路基施工技术要点应用分析[J].科学技术创新,2022(12):123-126.