市政道路工程路基路面压实技术的研究

2018-01-26 04:10张缔
中华建设 2018年5期
关键词:压路机垫层压实

张缔

与一般公路桥梁相比,城市市政道路的应用环境决定了其车流量规模巨大,使用寿命也相对较短,因此在进行路基路面压实作业时,需要进行特殊设计。本文在进行市政道路工程的路基路面压实技术研究中,结合具体的工程实例和城市道路交通的要求,首先对路基路面施工需求进行分析,又根据具体的市政规划要求,通过技术手段实现高强度的路基路面压实要求,确保道路的施工质量。

一、市政道路工程概况

1.道路工程要求

笔者所参与的市政道路位于珠海市香港区滨河的琴海北路和环洋路位置,标段为两条道路,其中一条为主干路,由琴海东路起桩,总长度为1.16km,路宽为40m,人行道为左右两侧的最外侧,宽度为3m,非机动车带位于人行道内侧,宽度为3m。次干道设计与主干道相似,为分割式左右对称。最外侧为2.5m宽度的硬质景观带,景观带内侧为1.5m宽度的绿化带,绿化带内侧为中央部分的机动车和非机动车道,宽度为16m。两条道路设计总长度为1.6km。道路所在地部分软土路段的十字板剪切强度为24.1~24.6Kpa、三轴凝聚力为3.2~5.7Kpa、孔隙比为0.84~1.03、内摩擦角为2.4°~3.5°,深入分析可以发现这类路段存在含水量高且孔隙较大、抗剪强度低、渗透性小、流动性强、压缩性高等特点,为保证道路质量,具体施工前开展了软土地基处理。

2.道路横坡和路基填料

珠海市香港区琴海东路为南北向跨河道路,环洋路为东西向纬路,在设计中,道路横坡设计控制在1.5%坡度以内,其中包括车行道、硬质景观带、土路肩管廊等部位,用以保证基本的道路行车安全。

在道路工程中,路基填料选用为大粒径填料砂土或黏土,粒径一般大于10cm,为了保证压实效果,路基填料的压实一般为重型压实,而人行道、管廊以及填方边坡的压实度需要始终高于90%;此外,软土地基的处理中,选用的垫层为砂垫层和碎石垫层相互结合的方式,同时保证在相对密度之下,压实度不低于90%。

由于受到道路环境的限制,坡率的控制十分重要。在填方边坡中,主要的坡率采用为1∶1.5,而在空房边坡中则采用坡率约为1∶1。由于处于河边,其土质相对疏松,含水量高、空隙巨大、强度低。在应用过程中,需要利用胶结手段进行填充,用以保证路面强度。

二、市政道路路基路面的工程控制

工程控制是整个施工设计环节当中的重要一步,在目前的施工设计团队当中,一般针对市政道路的压实技术,会给出与公路桥梁压实方法差异明显的控制需求。

1.含水量控制

在琴海东路和环洋路的道路施工中,由于位于河流边缘,其基底的土壤含水量较高,为了保证工程质量,在开展路面压实工艺之前,首先应当对基底土壤的含水量进行控制,从而提升道路路面的强度。在市政道路中,合理的压实度需要借助土壤相关参数来确定。珠海市市政规划的具体要求中,为了避免因含水量过高所造成的密实度降低,技术交底书明确注明含水量需控制在2%以内,用以保证施工效果。

2.结构层均匀性控制

对于本次施工的市政道路来说,在压实完成后,需要利用结构的均匀性作为主要的评判标准对压实成果进行分析。笔者在进行结构层设置时,主要通过层内体板的作用来分析判断路基的稳定性。而在琴海东路的道路基底中,所选用的粉性土质还会具有一定的抗腐蚀性和抗冲刷性,因此为了能够保证板体具有完整性,同时控制路基路面的压实度,需要通过板体的布置使地表水和地下水处于隔离状态,并最终形成对道路结构的保护。

三、路基路面的机械施工

在完成了相关参数设计和硬性指标的要求控制后,琴海东路和环洋路的道路工程可以进行机械作业。在机械作业中,根据施工对象的不同,笔者将施工步骤分为路基施工和路面施工两个部分。

1.路基施工

本文结合琴海东路和环洋路的地质特点,选用了CFG复合桩法进行地基处理。针对琴海东路的施工要求,笔者选用了粉煤灰、水泥、碎石、砂石等材料进行混合振捣,使其迅速成型,成为拥有高粘结性的基础桩,利用基础桩和褥垫层共同形成了复合地基。在地基布设中,笔者主要采用硅酸盐水泥进行桩身的设计,使基础桩的直径控制在40cm,而桩的长度为了能够精准穿透淤泥层从而导入持力层,需要具备150cm长度的控制。在道路红线周围,需要进行间距180cm的内桩布设,使桩与桩之间形成正三角形的布置。而管廊所处位置的范围之内,则应当以200cm作为范围桩的间距,形成等腰三角形的布置。在基础桩的顶端,则由60cm的碎石垫层进行铺设,使地基高于土工格室20cm,形成完整的碎石垫层。在本文的施工方法中,CFG基础桩的桩身强度达到了C15标准,采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺,保证坍落度在控制区间之内。

在压实施工以前,为了保证土壤排水,应按施打桩体的设计场地标高对现状填土进行翻挖,并修建临时排水边沟。在复合地基基础桩中,需要根据雨水和污水管道进行土工格室的设计,从而保证雨水和污水能够实现主管道的断开。此外,在施工中,还需要避免污水主管和雨水主管出现不均匀沉降,需要在管道纵向的方向上进行两层双向土工格栅的铺设,在工程中,土工格栅的间距约为50cm,横向宽度每边宽出断开位置1m,与土工格栅进行平面投影搭接。

在完成桩的布设和强度控制之后,笔者选用了某品牌厂家所生产的25KJ三轮冲击压路机进行压实作业。25KJ三轮冲击压路机采用的是五边形的压实滚轮,能够在机械行使的过程中,快速获得强大的冲击能量,保证桩身强度和碎石垫层的密实度。在实际的工程施工过程中,笔者还选用了诸如揉压、滚压的辅助施工,通过快速、连续地对土体、垫层进行冲击,实现土体颗粒的快速密实。

2.路面施工

琴海东路的路面层设计主要以沥青混凝土为主要材料,通过上面层、中面层和下面层三层的设计保证工程质量。其中上面层为4cm厚度的SBS改性沥青混凝土,中面层为厚度6cm的AC-20C沥青混凝土,下面层则为厚度8cm的AC-25C沥青混凝土。沥青混凝土具有高度的可塑性以及较强的强度和抗拉、抗剪能力,在市政道路的施工中十分常见。

摊铺与碾压属于路面施工的主要内容,笔者所在施工单位在摊铺施工前做好了基层杂物的清理,并通过清理保证了基层的干燥、平整、坚实、洁净,在通过检查确定基层的密实度、厚度、标高等数值符合设计要求后,即可开展摊铺施工。施工过程中保证了摊铺温度控制在130℃~140℃,并采用了在基层表面撒布透层沥青的施工方式,由此路基与路面的高质量粘结得到了更好保障,该环节施工质量也得以大幅提升。

碾压环节施工可分为初压、复压、终压三个阶段,初压阶段采用了8t的双钢轮压路机,并将施工温度、压路机速度分别控制为125℃~145℃与2km/min;复压则采用了20t的轮胎压路机,施工过程保证了相邻碾压带重叠1/3轮胎压路机轮宽,共复压7遍;终压采用了静力双轮压路机,笔者通过严格控制保证了终压结束后的温度高于90℃,终压次数为3遍,路面施工质量由此得到了更好保障。

四、结语

综上所述,在当前的市政道路设计和施工中,施工团队应当根据市政规划和道路使用的具体要求进行路基路面的压实方案设计,使路基路面拥有较为可观的使用寿命和工作强度,提升道路使用的安全性。

猜你喜欢
压路机垫层压实
振动压实法在水稳配合比设计中的运用探究
基于泡沫混凝土在地面轻质垫层中的具体应用研究
身体压路机
抓落实要“放权赋能”——要压实责任,不要“层层加码”
粉喷桩复合地基大刚度垫层特性研究
关于公路工程路基路面压实施工的探讨
垫层对水泥土搅拌桩桩土应力比影响的有限元分析
一场直面问题、压实担子的大考
悍马单钢轮压路机318和320——适用于土方工程的高性能20吨位级通用型压路机
刚性基础下土工格栅加筋碎石垫层变形特性试验研究