吳興強
邢臺路橋建設集團有限公司
摘 要:重點對某干線公路工程項目中的軟基處理、高填方路基和二灰穩定碎石基層施工關鍵技術展開分析論述。研究結果表明,在軟基處理中,可以采用漿噴樁加固軟土,提高承載力;選擇適宜的填料,控制好含水量,確保填筑質量;二灰穩定碎石基層施工時,應將重點放在拌和、攤鋪、碾壓等工序上,以確保質量達標。
關鍵詞:干線公路;軟基處理;高填路基;二灰穩定碎石;
作者簡介:吳興強(1989—),男,工程師,從事公路施工工作。;
1 工程概況
某干線公路為該省交通路網的重要組成部分,第二合同段的起訖樁號為K8 200—K19 750,路線全長11.55km。在該合同段內,路基的寬度為34.5m,一般路段采用的是常規瀝青混凝土路面結構,即厚度為18cm的瀝青路面,由厚度4.0cm的上面層、6.0cm的中面層和8.0cm的下面層組成;二灰穩定碎石基層,厚度32cm,底基層為石灰土,厚度18cm[1]。工程所在地的地勢較為平坦,地基土體以粉砂土和黏土為主。本次施工的重點為軟基處理、高填方路基和二灰穩定碎石,下面對具體的施工關鍵技術展開分析。
2 干線公路工程項目施工關鍵技術
2.1 軟基處理技術
軟土地基具有高壓縮、高含水量、大孔隙比、固結時間長、透水性差的特性,其由松軟的粉土和黏土等土層構成,地下水位高,容易出現沉降現象。本工程中的高填方段地下水位較高,軟基的持力層位于路床以下10m左右。
由于該路段的地下水位比較高,容易引起高填方路基沉降,對結構穩定性造成不利影響。所以要選取適宜的技術方案對軟土地基妥善處理,減少工后沉降。結合現場實際情況,選擇旋噴樁加固的方法處理軟基。借助深層攪拌法打入旋噴樁,使其達到持力層,以水泥和石灰作為固化劑,與軟土攪拌,依托固化劑的理化性質,與軟土形成具有一定強度的樁體。目前,工程中應用較為廣泛的攪拌樁有兩種類型,一種是粉噴樁,另一種是漿噴樁。前者是利用空壓機將干粉狀的固化劑壓入地層中,后者則是通過輸漿泵將液體固化劑注入地層當中。水泥是應用廣泛的固化劑,在兩種方法中全部適用。經過技術經濟性比選后,最終決定采用漿噴樁作為該路段軟基加固措施。具體的施工技術要點如下:
(1)由專業的測量人員,用全站儀在需要布設漿噴樁的區域內測量放樣,按照設計的樁間距,單排布樁,做好標志。要保證布樁時的位置準確,避免誤差超限。以中心線上的樁位作為基點,按等邊三角形,向邊樁方向布設,直至布滿整個施工區域。當樁位存在沖突時,可將一些不重要的樁位去掉。完成布樁后,及時統計樁數,計算總樁長,與圖紙對比,看有無偏差。若是偏差超過允許范圍,則應查明原因,采取相應的措施加以調整。
(2)全面復核設計圖紙,領會設計意圖后,以書面的形式對施工人員進行技術交底。對施工場地整平、壓實,將地上和地下的障礙物全部清除干凈,如草皮、樹根、垃圾等。對鉆桿的長度加以丈量,以米為單位在鉆桿上標注,以免鉆進時掌握鉆入和復攪深度,確保樁長與設計要求相符。
(3)水泥選用某廠家的42.5#普硅水泥,使用前,要檢測安定性等指標,確定合格后,方可使用。水泥要有質量保證單,不得使用過期、受潮、結塊的水泥,所有用于施工的水泥由項目部統一管理;拌和水從路基兩側的邊溝內采取,經試驗室檢測確認水質合格后,方可使用。本工程中,漿噴樁的配合比由試驗室提供,水泥的用量為57.5kg,水灰比為0.62[2]。
(4)按橫向順序對每排樁編號,根據編號,鉆機依次施鉆,避免漏鉆。鉆機、空壓機、噴漿系統等設備入場后,要全面檢查,確保性能完好,狀態穩定。經過檢查確認合格后,便可安裝鉆機,移至編好號的樁位處,鉆頭對準樁位中心,偏差控制在5.0cm以內。開鉆前,用水平尺檢查鉆機底座,并在鉆進過程中用垂球修整鉆架的垂直度,確保偏差在1.0%以內[3]。定期檢查鉆頭直徑,做好記錄,發現偏差超限時,要及時更換鉆頭,以免影響鉆孔質量。
(5)按照試驗室提供的配合比制備漿液,操作時,要對拌和水的用量嚴格控制,必須經過核準后方可向容器內加水。攪拌時間以6min為宜,這樣能夠達到均勻的效果,攪拌完畢后,要對水泥漿液的密度如實記錄;啟動灰漿泵,待噴嘴出漿后,便可下沉鉆頭并開始攪拌。按照土體的性質,對鉆機的擋位加以控制,先使用低速擋,再用高速擋。鉆進時,要確保水泥漿液持續噴出,鉆至設計深度后,鉆機改為慢速,在原地持續噴漿攪拌30s左右,隨后提升鉆頭,以反轉噴漿提升的方法操作,以此來達到補漿的效果。
(6)當鉆頭提升至地面后要立即復攪,要確保樁體的均勻性,為避免局部噴漿不足的情況發生,可在復攪時采取如下措施:由專人負責記錄每根漿噴樁的信息,包括位置、編號、深度等,要保證原始記錄完整、詳細、真實、可靠,發現的問題用哪個及時補救,并如實記錄;水泥漿液要持續不間斷供應,以免出現斷樁;對噴漿量嚴格控制,使樁體充分拌和;對鉆架的垂直度定期檢查,避免偏斜,影響成樁質量;成樁后,將鉆機移除,用水泥回填樁頭并夯實,為提高樁體強度,可采取灑水的方法養生,避免擾動樁周圍的土體。
2.2 高填方施工技術
2.2.1 填前準備
(1)高填方路基填筑施工前,要先對地表全面清理,用挖掘機將植被和表土層鏟除掉,無法作為填料的土方要全部清除。地表清理完畢后,整平壓實,確保壓實度達到90%以上,并回填至原地面標高。
(2)選取試驗段進行填筑施工,以獲取相關的技術參數,為大面積施工提供指導,具體包括填料的松鋪厚度、壓實機械的組合方式、碾壓速度、遍數以及沉降差等。在現場修筑臨時排水設施,避免雨水影響填筑施工。依據設計資料,由專業的測量小組,在施工現場開展測量放樣,準確定出路基中線和變線樁及填筑厚度。
2.2.2 填筑要點
(1)填料運至現場后,在填筑前,要先檢測含水量,看是否在最佳含水量范圍內,對于超出最佳含水量的填料,可以采用深翻晾曬的方法處理;含水量未達到最佳含水量的填料,則可通過灑水的方法,提高填料的含水量,使其達到最佳含水量的范圍。
(2)用振動壓路機對填料碾壓密實,按試驗段得出的參數開展壓實工作,使填料在規定的遍數內達到密實度要求。碾壓過程中,直線段從兩側開始,逐步向中間推進,曲線段從內向外推進,輪跡重疊40~50cm,壓路機的行進速度不宜過快或過慢,以4.0km/h左右為宜[4]。先用振動壓路機靜壓一遍,然后開啟振動功能,先弱振后強振,達到碾壓遍數后,停止碾壓即可。確保碾壓時無漏壓現象,機械無法壓實的部位,以人工的方式夯實。
(3)填料碾壓完畢后,要及時檢測壓實度,這是確保高填方路基質量的關鍵。可在施工現場,采用灌砂法檢測壓實度,對于檢測中發現的壓實度不合格部位,應及時查明原因,并采取有效的措施加以處理,以確保壓實度達標。
(4)高填方路基每層填筑前,應先挖設臺階,并在壓實后方可填筑,當分層填筑至一定高度后,可在填挖交界處鋪設土工格柵,這樣能夠進一步增強路基的整體穩定性。鋪設土工格柵的過程中,可使用錨釘將格柵固定在開挖好的臺階上,確保格柵縱橫向搭接寬度符合規范要求。
(5)在對路床以下80cm范圍內分層填筑時,應選用強度較高的填筑材料,本工程中采用的是強風化砂巖,以分層的方式填筑,并分層壓實,這樣能夠進一步提升路基穩定性。按橫斷面全寬填筑,先填低處,后填高處,一層填完后,卸料時,應按照先兩側后中間的原則,利用推土機將填料推平,不平的位置處以人工的方式整平。壓實層頂面不再出現下沉的現象時,應對壓實度隨機抽檢,確認合格后,便可填筑下一層。
(6)松鋪厚度與壓實度密切相關,為此,在填筑施工中,要嚴格按照試驗段得到的參數控制松鋪厚度。攤鋪松土時,可插桿掛線,逐塊找平,并在壓實完畢后,依據規范要求,對平整度加以檢測。為確保路基邊緣的壓實度達標,填筑時,應向外超填50cm左右,這樣能夠使邊坡的穩定性得到保障。
(7)填筑施工時,可在路基兩側坡腳外5.0m處布設觀測點,對沉降全程觀測[5]。使用精密度較高的儀器,觀測高填路堤的穩定性。路基填筑陸續完成后,應按照設計圖紙,對路基中線位置、縱橫坡及邊坡的標高全面檢查。要保證路基邊坡連線平順,無虧坡現象。
2.3 二灰穩定碎石施工
2.3.1 下承層處理
二灰穩定碎石施工正式開始前,對下承層全面檢查,看平整度是否達標。同時,對地表的雜物、浮土、松散層進行清理,并在攤鋪二灰穩定碎石前,對底基層灑水潤濕,使底基層與基層更好結合。
2.3.2 拌和
(1)按順序將原材料加入拌和樓內,采用集中拌制的方式開始拌和。用于二灰穩定碎石拌制的拌和樓帶有多個料斗,能夠盛裝不同的原材料,控制料斗的轉速,可以使原材料的用量保持在合理的范圍內。
(2)拌制二灰穩定碎石前,先做級配試驗,以試驗結果調整級配,使級配達到最優,滿足施工需要。拌和時應控制好原材料的含水量,這是關鍵環節,直接關系到二灰穩定碎石的質量和性能,特別是要嚴格控制石灰的含水量。
(3)為使二灰穩定碎石的拌和質量得到可靠保障,要選用性能優良的拌和機械,所選的拌和機械應具備電子計量功能,同時可按施工現場的實際情況,對拌和設備的數量合理確定。
(4)對級配碎石的質量加以控制,二灰穩定碎石拌和前,應反復測試,直至級配達到規定要求為止,每天開拌前,先作篩分試驗,針對存在的問題,采取相應的方法和措施予以處理,拌制好的二灰穩定碎石,應按規定頻率抽檢。
(5)要嚴格控制含水量,尤其是高溫季節,在拌和、運輸以及攤鋪等工序中,水分會出現蒸發的現象,所以要將含水量控制在大于最佳含水量1%~2%左右[6]。
2.3.3 攤鋪
(1)二灰穩定碎石攤鋪的過程中,要控制好攤鋪機的行進速度,不宜過大,以免、熨燙板拉動混合料,在慣性作用下,導致料層上下粗細不均勻。如果攤鋪機行進過快,粗集料會向兩側分散,引起離析。當施工中出現該情況時,必須安排工人將攤鋪機兩側的混合料及時鏟除,以免對基層質量造成影響。
(2)由于二灰穩定碎石基層的平整度與路面平整度之間存在較為密切的關聯。若是基層的平整度不達標,則會對路面行車的舒適性造成影響,嚴重時可能會誘發交通事故。攤鋪機作業時,不得隨意變換速度,要保持勻速前進,攤鋪作業盡可能不要中斷,以免對平整度造成不利影響。
(3)接縫是二灰穩定碎石攤鋪中應重點處理的環節,具體包括縱縫和橫縫。其中縱縫的重疊寬度以10cm為宜,攤鋪完一段后,可預留出50cm不壓,與下一個作業段一并碾壓。攤鋪機作業時,安排專人跟隨,處理接縫位置處的粗集料,如有必要,應耙松、整平,全寬范圍內一起碾壓密實[7];橫縫可在當天攤鋪作業后,末端預留出2.0m不壓實,第二天開工前,將該段的混合料耙松,與新料一并拌和、整平后,碾壓密實,這樣便可有效消除橫縫,提高攤鋪質量。
2.3.4 碾壓
(1)在對二灰穩定碎石碾壓時,為提高壓實效果,應選取適宜機械設備,如振動壓路機、光輪壓輪機等。當壓實設備選定后,要合理安排壓實程序,重型壓路機不宜過早投入使用,以免將中粗集料壓碎,對二灰穩定碎石基層的整體性造成影響。
(2)采取分層碾壓的方法,對二灰穩定碎石基層碾壓密實,可將每層的壓實厚度控制在20cm左右,如果厚度超出,則可能導致底層的混合料無法壓實,從而影響結構的穩定性。嚴重時,會出現疏松的細集料,給水體的滲入提供通道,在車輛荷載作用下,會引起唧漿等病害。
(3)采用強振碾壓的方法,雖然能夠使較厚的基層達到壓實效果,但振動碾壓的過程中,粗集料會大量破碎,基層強度隨之降低。因此,對于厚度較大的基層,應采取分層攤鋪、分層壓實的方法施工。
(4)對二灰穩定碎石基層的碾壓時間可以適當推遲,這樣能夠使混合料中堿性溶液的濃度進一步增大,有利于加快二灰的反應速度,基層的早期強度隨之提升。碾壓時,粗集料集中的部分,可適當碾壓,隨后撒布細集料,或是先挖除粗集料集中的部分,然后重新攤鋪,碾壓密實[8]。
3 結語
干線公路工程項目建設是一項系統工作,其中涉及諸多內容,包括軟基處理、高填方路基填筑、二灰穩定碎石基層施工等。為確保公路的整體質量,應掌握相關的施工技術,從而使干線公路能夠保質、保量、按時完成。
參考文獻
[1] 羅波.錨桿擋土墻施工技術在國省干線養護路基擋墻加固中的應用[J].黑龍江交通科技,2021(8):1,3.
[2] 司春朝.國省干線公路工程中病害路面加鋪瀝青路面施工技術研究[J].工程建設與設計,2021(6):126-127,131.
[3] 王松.普通國省干線水泥穩定碎石基層的施工工藝探析[J].科技創新與應用,2020(27):117-118.
[4] 田索,南端智.國省干線公路養護施工管理存在的問題及應對措施[J].冶金管理,2020(9):161-162.
[5] 胡杰.國省干線改造施工水泥穩定基層首件工程施工方案分析[J].黑龍江交通科技,2019(8):51,53.
[6] 徐昔,馬國輝.國省干線公路工程中災害路面瀝青加鋪施工技術[J].交通世界,2019(8):18-19.
[7] 李小丹.國省干線公路養護工程施工管理方案創新研究[J].企業科技與發展,2018(9):140-141.
[8] 李梅.干線公路項目施工過程中的質量安全風險管理問題探析[J].工程建設與設計,2018(8):229-230.
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