杜 林,阳海军
1.北京地铁监理公司杭州分公司,浙江 杭州 310017
2.杭州三水环境工程有限公司,浙江 杭州 310018
老路因施工质量问题或原有压实标准不满足现有标准而导致压实度不足问题,形成下沉、龟网裂等病害,按照传统方法,改造时要将老路路基再开挖至设计深度,重新回填碾压。这不仅造成工程耗费巨大,工期很长,而且会导致施工期间交通中断。如采用只在老路表面碾压即可使设计深度范围压实度得到提高,既可节约资金,又缩短了工期,且不影响交通运输,这就要求有一种压实功能强,影响深度大的压实机械[1,2]。本文主要针对新建道路(堤坝)冲击压实施工工艺进行具体探讨。
结合冲击压实理论和影响因素分析,做好前期准备工作,确定工程采用冲击压实技术的可行性和可靠性。
1)阅读图纸和资料;2)合理选择冲压机械类型;3)确定分层压实厚度和冲压遍数;4)确定松铺系数;5)布设控制导线和路基放样;6)试验路段和试验。
1.2.1 清表、挖淤、填塘
新建道路路基(堤坝坝基)冲压之前,需要对原地表20cm~30cm残留植物、腐质土进行整体清除,以防止道路(堤坝)日后变形破坏。对于存在地下厚度小于3m的浅层软基,应先进行挖淤,而后填筑碎石土或抛石挤淤的办法进行处理,并进行稳压。对于道路(堤坝)施工范围内的沟塘,应采用碎石土填塘、抛石挤淤办法进行填筑,并进行稳压处理。对于地下存在坟墓、地下构筑物等情形,应事先拆除构筑物,并用石灰土或碎石土填实并进行稳压。上述工作完成后,对整个场地进行平整。
1.2.2 原地表稳压
对于不同的场地宽度,冲击压路机有着不同的行驶路线。如施工场地宽度大于冲击压路机转弯半径2倍时,应按照对称原则,以道路中心线为界,将场地划分成两部分,划分不同的压实道线。冲击压实。原地表(地基)冲压时,如果两侧构筑物对冲压没有过大影响,可以直接冲压到边,并且比路基边线宽1m~1.5m。冲击压实必须按照规定的走向和排列方式进行,冲击压实行驶速度宜控制在10km/h~15km/h,调头时速度应适当降低,两侧有构筑物影响时也应适当降低速度。当冲压若干遍之后,场地出现波浪、起伏过大时,应停止冲压,用平地机刮平后再继续冲压。为防止冲压过程中经常发生表面波浪起伏现象,冲压时每隔一定遍数有意识调整转弯半径,以达到调整冲击波峰位置,实现错峰压实,保证表面平整、密实的目的。同时也可以用每冲压5遍后调整为反方向冲击压实的做法,达到表面密实、平整。当地表含水量过大时,宜将表面以下40cm~60cm翻松晾晒,待达到接近最佳含水量时,再进行冲击压实。如地表地下水位过高时,可以采用掺水泥、石灰的办法进行硬化、吸水,保证基底的强度和压实度。其中粘性土宜采用掺5%~6%石灰的办法进行硬化处理,砂性土可以采用掺水泥的办法进行硬化处理。沿线桥涵等建筑物宜在冲击压实完成后,进行反开挖施工。基底冲压遍数宜在30~40遍之间。
1.2.3 路基(坝基)冲压
1)路基填土
根据事先确定的分层压实厚度和松铺系数,确定填土高度。施工时采用分层填筑法,即按照分层3~5层,每层压实厚度为20cm乘松铺系数确定的厚度填筑一层,用轻型压路机或履带推土机稳压2~3遍后再继续填筑。这样做的好处是保证压路机冲压时的稳定,冲压面均匀密实,缺点是增加工序,冲压前已经初步压实,松铺系数失真。如果是填石路基或碎石土路基,则可以直接一次性填筑到位。路基填筑时应注意检查土方含水量,其最佳含水量(Wopt)应当比重型击实得出的最佳含水量偏低2~3个百分点,冲压时土方含水量应控制在Wopt-4≤W≤Wopt+2之间,而且宜干不宜湿。如果路基(堤坝)土方潮湿,可以采用翻松晾晒、掺灰吸水等方式进行降低含水量,如果过干应采用洒水拌和办法达到可冲压的含水量。
填石路基或碎石土路基要求有一定的级配,以达到最佳密实效果。填土路基(堤坝)颗粒也应有一定的级配,最大粒径要求应符合《公路路基施工规范》和《堤防工程施工规范》要求,且可以适当放宽。
2)路基冲压
为防止路基冲压时失稳,路基填筑宜采用超宽1.5m填筑做法,第一层冲压时路基边缘应保持1m安全距离,第二层冲压时路基应保持1.5m安全距离,压后刷坡方式处理。对于路基上的桥涵、建筑物,应根据现场情况划定10m~15m距离为禁止冲压区,采用振动压路机进行处理。每次冲压长度宜控制在400m~600m,冲击压路机行驶速度宜控制在10km/h~15km/h,当在一端转弯调头时,速度应适当降低。当冲压若干遍后表面波浪起伏过大时,应暂时停止冲压,用平地机将表面刮平后再进行冲压。为尽量减少表面波浪起伏,可采用有意调整转弯半径或冲压若干遍后反方向冲压方式进行处理。当路基局部出现“弹簧”现象时,应暂停冲压,待挖开晾晒或掺石灰处理后再进行冲压。根据压实度及填土高度要求,砂性土、粘性土、碎石土性质新建路基冲压遍数为30~40遍,填石路基冲压遍数可达40遍以上。当冲压达到规定遍数时,应停止冲压,用静力光轮压路机对表面复压2~3遍,保证表面密实以后,可以进行检测。如果不合格,可以继续冲压或分析原因后采取其他措施,直到合格为止。如果检测合格,则进行下一道工序。
提出冲击压实施工工艺:包括确定老路的有效影响深度,新建公路、堤坝压实的分层厚度,不同情况下对冲击压实能量、压实轮形状要求,压实速度确定,压实线路排布,压实遍数确定等问题,对于今后冲击压实施工具有一定帮助。
[1]唐学军,苏卫国.冲击压实旧混凝土路面路基的力学行为研究[J].岩土工程学报,2004,26(6).
[2]胡玲玲,苏卫国,卢辉,等.加铺层厚度对冲击压实改建路面力学性能的影响[J].中山大学学报:自然科学版,2009,48(6).