石质路基施工技术探讨

2013-04-17 01:06:04尹力新
交通运输研究 2013年6期
关键词:填石石料压路机

尹力新

(新疆公路工程咨询公司,新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引言

石方路基是公路路基施工中的常见情况之一。针对岩质坚硬,工程施工中不可能用人工或机械开挖的石质路堑,通常要采用爆破法开挖。为了爆破公路石质路基的某一岩体,在其中或表面放置一定数量的炸药,称为药包。按药包的形状或集结程度不同,可以分为集中药包、延长药包和分集药包三种。开挖石质路基而采用的爆破方法应当根据石方的地质情况、集中程度及地形条件等确定。

爆破后用机械清方是非常有效的路堑开挖方法。通过采取爆破法,利用炸药爆炸的能量将土石炸碎以利于送运或借助爆炸能量将土石移到预定位置。爆破法开挖石质路堑具有工效高、速度快、劳动力消耗少、施工成本低等优点。爆破对山体破坏较大,对周围环境也有较大影响,因此必须按有关施工规定和安全规程进行作业,严格按设计文件实施。通常应做试爆分析,其结果作为指导施工的依据。采用爆破法施工石方必须符合现行国家标准的有关规定。

1 石方路基填筑技术

1.1 施工的前期技术要求

修筑填石路堤应进行地表清洁处理,先码砌边部,然后逐层水平填筑石料,确保边坡稳定。同时应当在施工前首先修筑试验段,以有效地保证达到最大压实干密度的松铺厚度与压实机械组合,及相应压实遍数、沉降差等施工参数。通过试验段可以预先确定公路路基的压实工艺与沉降差,从而进一步确保填石路基的预期质量效果。对于公路填石路堤,宜选取12t以上的振动压路机、25t以上的轮胎压路机或25t以上的夯锤来压实。

1.2 路基填筑施工

若填石路基的石料岩性相差较大,应把不同岩性的填料分层或分段填筑。对于隧道而言,若基岩与路堑为不同岩种互存,则可以采用挖出的混合石料填筑路基,但应要求所采用的石料的强度和粒径符合施工要求。采用软质岩石或者强风化石料来填筑路基时,要求符合土质路堤施工规定,先检验CBR值,当满足要求时则可按填土路基技术规定进行施工。当填筑石料级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间空隙较大时,可在每层表面空隙间填入石渣、石屑或中、粗砂,再以压力水将其冲入下部,从而填满空隙。对于公路路基边坡坡脚的填筑则要求采用大于300mm的硬质石料码砌。对设计中无特殊要求的情况,结合工程实践经验,当路基设计高度不大于6m 时,其码砌厚度不应小于1m;设计高度不少于6m时,码砌厚度应大于2m。

1.3 路基填料摊铺整平

在决定填料摊铺方法时,应结合填料的石料粒径大小及组成考虑。从目前的路基填料摊铺实践经验来看,对于大粒径石料则适宜采用渐进式摊铺法铺料,运料汽车在新填的松料上采取呈梅花型的摊铺方式,先两侧后中央以及先低后高逐渐向前卸料,推土机随时摊铺整平。这种摊铺方式的优势在于容易整平而且容易控制填石料的厚度,为自卸车和机械振动碾压提供较好的工作面。

而针对细料含量较多的石料则适宜采用后退法铺料。运料汽车在已压实的层面上后退卸料,形成梅花型密集料堆,然后采用推土机推铺整平。这种摊铺方式要求松铺厚度不大于0.5m,石料最大粒径不超过层厚的2/3。大面积路基填石可用两台推土机并列作业,两机铲刀相距150~300mm,每次作业长度适宜控制在20~50m范围内。人工铺填粒径大于250mm以上石料时,应当先铺填大块石料,而且要求石料大面向下、小面向上,同时要求摆平放稳,然后再用小石块找平,以石屑塞缝,最后采取压实处理。人工铺填粒径为250mm以下的石料时,可以采取直接分层摊铺与分层碾压处理。填石路堤在压实之前,应用大型推土机摊铺平整,再针对个别不平处采用人工配合以细石屑拢平,对于无明显高差台阶才用压路机碾压。对于采取夯锤下坠到地面时,为确保受力基本均匀,应不使夯锤倾倒。

2 路基碾压成型处理

对于填石路基,要求路床顶面以上0.5m范围内填土,同时根据填土路基的相关施工技术要求进行压实处理。路床设计顶面以下0.5m深度内,则应当根据填石路基填筑要求来进行验收处理。路基填料摊铺完成后,要求石料表面平整,不允许出现明显的大石料外露,而且石料表面不应当有明显的孔隙、孔洞以及多余的填石料堆放。夯锤压实路线应当呈弧线,当夯实度达到设计要求后,则向后移动一夯锤位置。为了有效地确保碾压效果,行与行之间以重叠40~50cm为宜,且相邻区段以重叠1~1.5m为宜。

对公路路基碾压时直线段由两边向中间进行,小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退式进行。横向接头处,振动压路机碾压时一般可采取重叠0.4~0.5m,三轮压路机碾压则采取重叠后轮宽1/2;前后相邻区段纵向应重叠1~1.5m,从而有效地确保了无死角、无漏压情况,保证了路基的碾压均匀。

当采用14t以上的重型振动压路机分层碾压时,应当先静压一遍,再根据试验段确定出碾压遍数以及摊铺厚度。合理地判断路基压实度是否满足要求很关键。对填石路堤,不能简单地采取土质路基的压实度标准来判断路基的密实程度。从目前的工程实践来看,对填石路堤的压实度判别方法还没有统一规定。国外针对填石路堤的压实判别曾采用的方法是在振动压路机的驾驶台上装设压实计,根据压实计的数值来判定是否达到要求的紧密程度,但无定量值的规定,且只限于设有此种装置的压路机。我国在《公路路基施工技术规范》中规定压实标准判别为在规定深度范围内,以12t以上振动压路机压实,当压实层顶面稳定、不再下沉(无轮迹)时,可判定为达到密实状态。目前结合工程实践经验来看,当压实层顶面稳定、碾压无轮迹时可以判定为密实状态;否则可判断为压实还未满足要求,应采取重新碾压处理,经检验合格后经有关方面签认,才能允许进行下一层填筑施工。填石路堤使用各种压实机具时的注意事项与压实填土路基相同,而填石路堤压实到所要求的紧密程度所需的碾压或夯压的遍数应经过试验确定。采用重锤夯实时,当重锤下落时不下沉而是发生弹跳现象时,可进行压实度检验。

而对于工程中出现的土石混填路堤,其压实度则根据灌砂法或水袋法检测。应根据每一种填料的不同含石量的最大干密度做出标准干密度曲线,根据标准干密度曲线查出对应的标准干密度。当采取灌砂法或者水袋法检验有困难时,可以采取填石路堤的检验方法,即通过采用12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定、不再下沉(无轮迹)时,可判定为密实状态。如工程上采用几种填料混合填筑,可以根据试坑挖取的试样计算各种填料的比例,利用混合料中几种填料的标准干密度曲线分别查取相应的标准干密度,然后采用加权平均的方法计算所挖试坑的标准干密度。

3 结语

石质路基施工一直是高速公路施工的关键之一,也是值得探讨的课题。笔者结合工程实践经验,对石质路基施工技术展开探讨,结合国内施工实践情况,总结出石质路基的施工全过程,并提出相应环节的控制要点,为同行提供参考。

[1]张业辉.控制爆破技术在公路石质路基施工中应用[J].中南公路工程,2011,(5):118-119.

[2]赵建明.浅谈高速公路石质路基的施工技术[J].科技信息:科学教研,2008,(26):31-33.

[3]罗根传.石质路基段路面设计与施工实践[J].广西交通科技,2007,(1):11-15.

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