路面病害处理的土工格栅施工监理总结

王前法　张耀永

摘要: 土工格栅的应用很广泛,在水利工程、工民建工程和公路工程均有着大量应用。在路网改建项目,利用土工格栅进行路面病害处理,有效地减少反射裂缝、提高抗车辙能力和增加抗疲劳性能,防止基层产生过大的永久变形和疲劳破坏有着重要的作用。通过在世行贷款恢复类工程项目施工监理实践,对路面病害处理土工格栅施工进行总结。

Abstract: The earthwork grill application is very widespread, in the hydraulic engineering, the labor National Reconstruction Association project and the highway engineering has the massive applications.In the road network reconstruction project, the use earthwork grill carries on the road surface plant disease to process, the effective reduction reflection crack, sharpens the anti-wheel rut ability and the increase fatigue resistance energy, prevented the basic unit has the oversized permanent deformation and the fatigue failure has the vital role.Through restores class the engineering project construction overseeing practice in the world bank loan, processes the earthwork grill construction to the road surface plant disease to carry on the summary.

关键词: 路面病害处理;土工格栅;施工

Key words: to handle road surface disease;earthwork grill;construction

中图分类号:U416·2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2009)10-0088-03

1工程简介

省道S310起点位于凤阳县临淮关,经淮南、寿县、霍邱,终点位于叶集试验区,全长226.49km,是安徽省西北部的重要通道,也是六安市北部各县联系的重要通道,路线经过多年的运营,多次大中修,形成目前的S310公路。

世行贷款安徽公路项目Ⅲ恢复类工程S310寿县至霍邱段位于六安市寿县和霍邱县境内,路线大致呈东北——西南走向。

项目起点位于寿县县城西南的寿六路、明珠大道、寿县X030、寿霍路五路环形交叉处(K94+227),向西经过西九里沟、马家圩孜、双桥集、涧沟、丰庄、马家圩、淮河堤、正阳、建设、西台、大店岗桥、罗岗、城东湖闸、坝头、新店镇、十里井、陈家埠、甘家庄等城镇及控制点,终点位于霍邱县城东,及湖东路、S310、街道三路环形交叉处(K164+206.857),路线全长69.980km,分三个标段。该路段是联系寿县和霍邱县的快速通道,对两县及六安乃至全省的经济发展起重要作用。最后一次改建于1996年。该路改建后,经过近10年的运营,致使目前该路段全线路面均呈现不同程度的破坏,部分路段损坏严重,严重影响通行及通过能力,阻碍了沿线的经济发展。为恢复并提高本路段的通行能力,带动当地经济发展,本项目的改造已势在必行,因此本项目被列入世行贷款安徽公路项目恢复类工程改造计划。

项目的建设对于加强沿线城镇之间的联系,推动城镇一体化进程,提高项目沿线地区经济发展水平,改善影响区内居民生活质量具有十分重要的意义。同时,拟建的项目对进一步改善安徽省公路网结构,提高干线公路路网服务水平,具有重要意义[1]。

该条公路设计标准为平原微丘区二级公路,计算行车速度80km/h,路基宽12m,路面宽9m。全线桥梁撤除与加固共3座,改建涵洞53道,大部分利用。主要工程量是级配碎石基层及沥青面层。本文主要对全线已施工完毕的级配碎石基层病害利用双向土工格栅进行处理,通过施工监理总结,为以后工程中出现类似问题,提供经验数据。

2土工格栅的应用及作用机理

2.1 土工格栅的应用及作用机理

公路方面主要集中在以下方面:

①布置在沥青混凝土面层以下,减少反射裂缝、提高抗车辙能力和增加抗疲劳性能;

②应用在粒料基层中间以防止产生过大的永久变形和疲劳破坏;

③土方路基施工中软弱地基的处理,保证路基承载能力,减少土方工程量。

2.2 土工格栅的作用机理如下:

①格栅表面与混合料的摩擦作用;

②混合料对格栅筋肋条和节点的被动阻抗力作用;

③格栅上的孔眼对混合料的锁定作用[2]。

3土工格栅在路面基层病害处理中应用

S310寿县至霍邱段恢复工程项目为边通车、边施工,且为寿县通往霍邱的唯一通道,车流量较大。该项目地处淮河边,大部分路段为防洪大堤,沿线砂场较多,运输车辆重车较多。该标段内已施工完毕的路面第一层级配碎石基层,在经过一段时间通行后,部分路段在距路边部2.5m范围内出现沉降、变形、网裂、龟裂现象。通过有关专家的评审通过,一致同意采用双向土工格栅进行处理。材料要求、施工工艺及具体施工方法如下:

(1)双向拉伸塑料土工格栅的外观是近似正方形的网格状结构,它是以聚丙烯及高密度聚乙烯为主要原材料,通过热融挤压成板,冲孔,加热,纵横向定位拉伸而成。其特点抗拉强度高,平面抗扭模量高,耐蠕变性能好,化学性质稳定;较高的抗机械破坏能力和耐久能力,与砂石的摩擦系数大;能提高地基的承载力(一般能提高40%以上),增加扩散角(平均从38度增大到50度);在同等荷载的轴次作用下,达到同样的效果,可减少30%~40%的填土厚度,采用土工格栅加筋时,同样厚度的路基可多承载3.5倍多。双向拉伸塑料土工格栅的性能参数如表1[3]。

(2)施工工艺:开挖基床,设置砂垫层(高差不大于10cm),碾压成平台,铺设格栅,纵轴向应与主要受力方向一致,纵向搭接15~20cm,横向10cm,搭接处用塑料带绑扎,并在铺设的格栅上,每隔1.5~2m用U型钉固定于地面,铺设的土工格栅应及时回填土料,铺设的土工格栅层数视技术要求。

(3)施工方法及要点::将原基层表面进行清扫,要求压实平整、呈水平状、清除尖刺突起物。对存在表面坑槽的要进行修补,保证下承层表面平整无坑洞。在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受力方向(纵向)应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,尽量张紧。用插钉及土石压重固定,铺设的格栅主要受力方向最好是通长无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,搭接宽度不小于10cm。如设置的格栅在两层以上,层与层之间应错缝。大面积铺设后,要整体调整其平直度,力度要均匀,使格栅在土中为绷直受力状态。

铺设土工格栅前根据施工现场情况,通过弯沉调查结果和原老路状况,实际施工中确定的方案有两种: 对于原老路状况较差的路段或桥梁两头降坡段弯沉不满足要求的,如图1,全幅铺设土工格栅,宽度采用单幅五米宽的土工格栅,两幅进行搭接,在施工左半幅或右半幅前预留15~20cm,用于另半幅搭接,搭接长度按规范要求不得小于15cm。对于一层表面出现纵向裂纹和网裂的局部路段,如图2,铺设2.5m或者4.0m土工格栅。土工格栅铺设后要保证表面平整,然后用U型钉纵向2m、横向1m的间距固定于地面。回填填料应图按设计要求选取,实践证明,除冻结土、沼泽土、生活垃圾、白垩土、硅藻土外均可用做填料。但砾类土和砂类土力学性能稳定,受含水量影响很小,宜优先选用。填料粒径不得大于15cm,并注意控制填料级配,以保证压实质量。该项目土工格栅回填采用级配碎石回填,当格栅铺设。

定位后,应及时回填覆盖,裸露时间不得超时48小时,采取边铺设边回填的流水作业法。先在两端摊铺填料,将格栅固定,再向中部推进。碾压的顺序是先两侧后中间。碾压时压轮不能直接与筋材接触,未压实的加筋体一般不允许车辆在上面行驶,以免筋材错位。分层压实厚度15~20cm。压实度必须达到设计要求,然后养生、成型后在进行上层摊铺。如图3。

在摊铺机摊铺之前土工格栅需要提前铺设,因此,应在摊铺前1～3日前完成铺设,否则既影响了土工格栅施工质量、也影响到工程的进度。另外,在加筋土工程中,还要做好防排水措施,一定要作好墙体内外的排水处理;要做好护脚,防冲刷;在土体内要设置滤、排水措施,必要时,应设置土工布、透水管(或盲沟)。采取疏导的方式排水,不能堵塞,否则产生隐患。

4结束语

通过铺设土工格栅对原路面基层病害处理后,经长时间的观察和弯沉检测结果显示,在第一层出现纵向裂纹和网裂、边部沉降、变形、网裂、龟裂现象等现象没有再出现,检测弯沉值较小,满足设计要求。

一般情况下,土工格栅用于路基软基处理应用较多,且工艺上与路面病害处理上有所不同。通过在路网项目路面基层病害处理上土工格栅施工的成功,进一步证明了此方案是可行的,并积累了经验;通过现场施工监理实践和总结,可供公路同行建设中借鉴。

参考文献:

[1]安徽宏泰交通工程有限公司:《世行贷款安徽项目Ⅲ恢复类工程S310寿县至霍邱段一阶段施工图设计第一册》;2007:S4-1～S4-19-1。

[2]JTJ/T019-1998:《公路土工合成材料应用技术规范》[S];1999,1～89。

[3]JT/T516-2004:《公路工程土工合成材料土工格栅》[S];2004,34～40。