刘俊民
(唐山市交通勘察设计院有限公司,河北 唐山 063000)
桥梁与路基过渡段施工质量控制工艺
刘俊民
(唐山市交通勘察设计院有限公司,河北 唐山 063000)
现阶段修筑的一级公路,对结构物的工后沉降有非常严格的要求。现结合滨海公路路基工程过渡段的施工,介绍滨海公路路基过渡段施工的施工工艺、质量控制及检验。
路基工程;滨海公路;过渡段;压实度
滨海公路是唐山南部沿海地区重要运输通道,是河北省重点建设项目。怎样能够有效地防止或减少过渡段的不均匀沉降,从而减轻甚至避免过渡段处跳车现象,提高公路使用性能和使用寿命,进而提高营运舒适性、安全性及可靠性。下面就以滨海公路在施工过程中对过渡段的处理方法作些介绍。
设置过渡段的目的是减小路基与不同横向结构物之间的差异沉降,使线路刚度逐渐变化,将台阶式跳跃沉降变为连续的斜坡式沉降,以达到降低列车与线路的震动,减缓线路结构的变形。
2.1 路桥过渡段(见图1)
图1 路桥过渡段示意图
2.2 路涵过渡段(见图2、图3)
图2 路涵过渡段示意图(一)
图3 路涵过渡段示意图(二)
路基过渡段主要采用掺5%42.5级普通硅酸盐水泥的级配碎石。利用掺5%的42.5级普通硅酸盐水泥的级配碎石的高强度、小变形、容易控制的特点,在路基与横向结构物之间设置一定范围的过渡段,增强路基基床竖向刚度,以平衡路基与桥台、涵洞等之间的刚度差异,以及不均匀沉降。它是线路从柔性的路基与刚性的构造物之间实现均匀平稳过渡,从而最大限度地减小路基与横向结构物之间的沉降差,控制工后沉降量,保证高速列车安全、舒适。
4.1 施工流程(见图4)
图4 施工流程图
4.2 关键技术
4.2.1 过渡段基底处理
滨海公路过渡段地基采用CFG桩全面积处理。CFG桩施工完成后挖除桩间土,对桩身质量进行检测合格后,根据要求对CFG桩进行桩帽施工,接着对褥垫层进行整平压实。其褥垫层采用级配碎石+高强土工格栅+级配碎石+高强土工格栅+级配碎石。
4.2.2 基坑回填
根据设计要求及现场实际情况,在桥台、涵洞施工完成后,清理其基坑内积水、淤泥、垃圾后进行回填。回填采用C15素混凝土回填至原地面标高。
4.2.3 测量放样
在基地处理完成后,根据过渡段设计形式(见本文第2节‘过渡段设置形式’),计算出过渡段长度和两侧边坡宽度位置,用白石灰线进行标识,并在台背及涵身两端和中间部位用油漆标出台阶状分层厚度线和填层序号,作为级配碎石填筑厚度的控制线。
4.2.4 埋设沉降观测板
根据设计和规范要求,桥涵过渡段必须设置沉降观测装置。该地段在台背、涵背中心外2 m处埋设沉降板作为过渡段沉降变形监测用。
沉降板埋设在过渡段中线且离桥台背墙、涵洞背墙2 m,沉降管及保护套管随路基填土的加高而接高,每接长度1 m左右为宜。
4.2.5 掺5%水泥级配碎石(简称混合料)的拌合及运输
(1)混合料的生产。根据试验确定的配合比在专用拌合机上进行集中搅拌。在搅拌现场,集料、储备应分类存放、相互隔开,并派有经验的试验人员控制混合料拌和时的含水量和各种材料的配比,随时抽查配比情况并记录,发现异常要及时调整或停止生产。水泥剂量和含水量应按要求的频率检验并做好记录。
(2)配备1名工作人员,巡视料斗下料情况,目测混合料的水泥剂量及拌合的均匀性,以保证混合料的拌合质量。
(3)运输车厢都要进行清洁。运输车接料时,为减少混合料离析现象,先装车厢前部、后装后部,最后装车厢中部,用篷布覆盖混合料上,减少水分流失。
(4)混合料用自卸汽车运至摊铺现场。从拌合站向运料车放料时,应每卸一斗混合料移动一下汽车位置,按前、后、中顺序放料,以减少离析现象。
(5)拌合好的混合料应尽快运至摊铺现场,随拌随用,必须在2 h内使用完毕。在施工过程中,根据拌合站距离施工现场的距离,可适当调高含水率。
(6)运输车在摊铺作业面外的路基进行调头,由专人统一安排指挥,使车辆有序进出。
(7)对第一车生产出来的混合料,实验室先进行试验检测级配、含水量、水泥剂量,各项指标合格后,方可大量生产。在下道工序正常施工中要不定时地予以抽检。
4.2.6 混合料摊铺
(1)摊铺前,要对下承层洒水,使其湿润。
(2)采用平地机进行摊铺,摊铺时为防止离析,应保持行驶速度均匀。现场设补料、修补人员,对个别混合料离析处补洒细料和对有缺陷的地方进行修补。
(3)摊铺时,松铺厚度按33 cm控制,确保压实厚度不大于28 cm。台后2 m范围,由于压路机不能碾压,采用小型机具进行夯实,松铺厚度按18 cm控制;压实厚度15 cm。
(4)路桥过渡段与相邻路基、桥台锥体填筑按水平分层一体同时施工,使其衔接良好。一般先填筑过渡段两侧,然后填过渡段。
(5)严格控制过渡段填筑厚度。在桥台、涵身上用油漆画出层厚,15 cm一小格,30 cm一大格,根据长度算出需要的级配碎石的方量,并做好厚度标志,以便控制填筑厚度。
4.2.7 混合料碾压
摊铺后要立即碾压,碾压时纵向重叠不小于0.4 m,横向衔接处塔接长度不小于2 m;碾压中控制好含水量是能否压实的关键,一般控制在最佳含水量,最易达到碾压标准。
压路机遵循“先两侧后中间,先静压后震动,先轻后重,先慢后快”的原则,碾压遍速为先静压2遍,弱振2遍,强振3遍,最后静压1遍收光;要防止碾压遍数不足,又要防止出现过剩压实;大面积积压实后,对台后2 m范围内采用平板打夯机进行夯实。挖出台背没有碾压到的混合料,人工摊铺,采用粗骨料少的混合料,分两层夯实与大面平整。松铺厚度控制在18 cm,便于平板打夯机能夯实。另外,过渡段与路堤交界处用人工进行修正顺接,保证过渡段的坡度符合设计要求,层次分明。
4.2.8 养护
碾压完毕后,若下一层中断施工或每个过渡段施工完成后,应立即用土工布(冬季使用草帘)覆盖并洒水养护。为保证在养护期始终保持润湿,每天至少要补水1次。养生期间,封闭交通,禁止任何车辆通行。
4.2.9 过渡段质量检测
4.2.9.1 过渡段级配碎石的检测
首先对过渡段所需混合料原料进行试验检测;其次在施工中每填筑2 000 m3级配碎石抽检一次,看各种指标是否有明显变化,保证级配曲线圆滑,成品料级配合理,如发现问题,及时调整。
4.2.9.2 过渡段级配碎石压实度质量检测
根据设计要求采用K30、孔隙率n、动态变形模量Evd三项指标控制压实度。
4.2.9.3 级配碎石水泥含量检测
在填筑过程中,每填筑1 m高度采用滴定法检验级配碎石中的水泥含量,允许偏差0~+1%。
4.2.10 过渡段的沉降观测
该地段沉降观测采用天宝dini12高精度电子水准仪,按照2级水准线路测量标准通过沉降板的沉降管标高的变化反应地基沉降情况。
在施工期间,沉降板的观测频率为3 d观测一次,在施工完成后,观测频率改成7 d一次直至沉降评估通过。
(1)拌合站内填料必须分堆堆放,严禁混淆,以免配合比失真。
(2)填筑过程中,大型机械必须有专人调配控制,以免因大意而损坏现有混凝土结构物。
(3)横向结构物2 m范围内必须采用平板振动仪夯实,防止大型机械将横向结构物挤压,导致位移、倒塌。
(4)在涵洞过渡段施工中,涵洞两侧应同时对称填筑。在过渡段与路堤交界处,应作为重点碾压部分,争取做到过渡段和路基同时填筑。如路基先施工,应按照要求留取台阶以备搭接。
(5)过渡段级配碎石完成后,路堤顶面要精细修整,使路拱平顺,避免积水。
滨海公路采用上述施工程序完成过渡段施工。实践说明路桥、路涵过渡段采用掺5%水泥的级配碎石是可行的。过渡段采用倒梯形,施工方便容易控制,有效地防止或减少路桥、路涵过渡段的不均匀沉降,从而减轻甚至避免过渡段处跳车现象,提高公路使用性能和使用寿命。最后路基过渡段质量检测100%符合要求,说明此工序具有一定推广使用价值。
武嘉高速今年底将全线贯通
武嘉高速石咀互通段及金水互通段一期土建工程大部分已完工,二期路面工程开始施工。到今年底,武嘉高速将按目标实现全线贯通。
武嘉高速是武汉至深圳高速的武汉段,起于洪山区青菱乡,止于江夏区,与武深高速嘉鱼北段对接,全长33 km,设置互通立交6处。其中石咀互通段是四环线与武嘉高速交会处,金水互通则跨京港澳高速、省道南端及铁路货运专线。
今年4月底,一期土建工程完成路基、桥涵交工验收;11月底完成全部路面主体工程,届时绿化、交通安全等设施将同步完成。
U416.1
B
1009-7716(2016)05-0156-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.044
2016-02-22
刘俊民(1984-),男,河北遵化人,工程师,从事交通工程勘察设计工作。