丁晶
(江苏省姜堰市公路管理站,江苏 姜堰 225500)
S231兴泰公路扩建工程全长76公里,由于采用老路基拓宽的方式进行改扩建施工,加宽路基的沉降会造成新老路基结合部出现纵向裂缝和变形。
由于原S231兴泰公路已通车7年路基沉降已基本趋于稳定,新加宽路基的沉降必然引起加宽路基部分的变化,和原有路面横坡、纵坡顺接不上,对路面排水及行车造成不良影响,同时也会因纵断面线形变化而破坏路面的平整度,沉降严重可导致新老结合部出现裂缝,加速路面破坏。为解决新老路基的差异沉降问题,首先是要确保软基处理的质量。软基处理主要是为了提高地基承载力,软基处理不好,地基承载力达不到设计要求时,新老路基结合部就容易产生较大的剪切变形,导致滑动破坏。其次,为避免新老路基结合部软弱的滑动面出现,加宽路基采取挖台阶施工的办法,使新老路基结合部形成一个整体。第三,是控制路堤填筑速率。当填土速率较快时,地基强度来不及增长,易产生较大的剪切变形。在施工时,我们按照设计文件要求慢速填土,控制标准为地面沉降率每昼夜不大于10mm,坡角水平位移速率每昼夜不大于5 mm。第四,在路基顶部以下新老路基结合部铺设土工格栅,用以增加新老路基的结合,增大结合部抗剪能力,防止新路基的沉降对老路基的破坏。
2.1 土工格栅施工。为防止路基不均匀沉降,确保工程质量,结合S231兴泰公路扩建工程现场实际情况,对土工格栅的铺设作出说明:对于一般路段,在路基顶面以下 20 cm 处铺设土工格栅一层,宽度为6m;粉喷桩处理段落回填至原地面后铺设第一层土工格栅,填筑至94区顶层铺设第二层土工格栅。铺设长度为30米,其中一般路段20米,软基处理段落10米。
2.2 软基处理。根据地质情况采用粉喷桩软基处理方式,在施工过程中严格控制,使加宽路基的软基沉降到最小程度,以解决新老路基的差异沉降问题。
3.1 粉喷桩施工工艺。粉喷桩加固软土地基具有许多优点,如能有效地减少地基的总沉降量,这对减小路堤的工后沉降和解决桥头跳车的质量通病具有明显的效果。但是,要想得到良好的处理效果,在施工过程中严格控制各环节的施工质量,以保证处理效果是关键。根据其施工的各个环节应严格控制以下各个要点。
粉喷桩处理软基的效果好坏与桩是否进入较硬的持力层有很大的关系,因此按照设计要求打入桩长度是一个关键。
粉喷桩强度是处理软基质量好坏的重要指标。粉喷桩的强度与地基的天然含水量有很大关系。若天然含水量过大,由于水分过多形成不了足够强度的水泥土桩体,将严重影响粉喷桩的强度,在这种情况下应采用增加水泥掺入量和复搅方式的施工工艺。
加强复搅控制。通过进行充分复搅使粉体与粘土得到比较完全的接触和作用,促使桩体的充分形成。
保证水泥用量,确保粉喷桩的强度。在施工开始时往罐中加入一定量的水泥,施工过程中用电子称控制每根桩的水泥用量,当施工到罐中的水泥剩余量够一根桩但不够两根桩的用量时,实际称量剩余的水泥重量,和电子称相比较,采用这种方法能较好地控制喷粉量。
3.2 加宽部分路基施工
为确保新老路基的结合质量采取刷坡和挖台阶施工。首先刷坡,将原有路基的松散土方清掉。在施工当中再进行挖台阶施工,并做成向内的横坡。一是确保压路机能碾压到老路基的边坡部位,二是使新老路基形成一个交错结构,有利于新老结合。
路基顶部新老路基结合部铺设土工格栅,用以增加新老路基的结合,防止新路基的沉降对老路基的破坏。土工格栅具有以下优点:抗拉强度高、伸长率低,不易变形;筋带表面与土体接触面大,增加了与土体的摩擦,有力地约束了土体的侧向位移,最大限度地提高了加宽路基的承载能力和稳定性。
路基的本体沉降主要与路基本身的压实度有很大关系,而地基的沉降主要与软基处理的效果好坏有很大关系。在具体施工当中我们严格控制软基的处理质量,使其达到设计的最佳效果,对原有老路基刷坡,并进行挖台阶施工,将老路基的松散部分去掉,充分压实,使其紧密结合,形成一个整体。使路基本体和地基的沉降都达到最小,以减小路基的沉降,减少或避免新老路基结合部纵向裂缝的产生。
S231兴泰公路通车3年多来,未发现明显的纵向裂缝,实践证明加宽处理措施是有效的,对今后同类改扩建工程施工具有一定借鉴作用。
[1]李小和.青藏铁路冻土区路基工程裂缝问题研究[D].北京交通大学,2008,12,01.