赵 蠡
(山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西 大同 037006)
高速公路路基拓宽改造中,常常会出现多种质量问题,尤其是纵向开裂问题,大大降低高速公路的使用寿命,对人们的人身财产安全带来严重的不利影响。基于此,本文对高速公路路基拓宽后出现纵向开裂现象的原因进行了深入分析,然后提出相应的高速公路路基拓宽改造质量的控制技术,具有重要意义。
不管是纵向填挖交界路段还是横向半填半挖路段,只要填高达到一定高度或者自然坡度大于一定坡度时,若在未对角度向内倾斜的台阶进行开挖情况下,便进行分层填筑压实,则因而在压实过程中,漏压区是非常容易产生的。而在自重和荷载的作用下,漏压区便会不断压缩密实,最终出现比较大的沉降量。
另外,因为漏压区常常需要在较长时间中不断进行下沉,一般为3年~5年甚至更长时间。所以在较长持续时间中,漏压区便会出现比较大的沉降变形,而对于压实度为90%~95%的填方段或者挖方段,其下沉变形并不大,故在相同一路段中,因受漏压区的影响,进而会发生不均匀沉降现象。与此同时,在填筑操作时,对各种填料松铺厚度、填筑速度进行选用时,都会对填挖结合部位路基的密实度、稳定性造成直接影响。
填挖结合部路基路面产生病害问题的一大重要原因,技术地基处理不当。在部分地基下方存在厚度较大的软弱下卧层,假如采取的施工措施不够合理和有效,或者道路勘测工作没有做到位,则在路基路面工程施工完成之后,地基极易发生不均匀沉降现象,以对路基路面产生反射影响作用,最终发生极为严重的不良后果。
在施工期间,路基因受多种因素的影响。如施工环境、经济因素、工期、交通运输条件等,填挖结合部填方段不能够选择出较为理想的填料,施工单位只能选用一些特殊填料来进行填筑,如粗粒土、膨胀土等。对于粗粒土填料粒径,因其不能够确定压实性能、破碎性能,具有不均匀性,如果施工单位没有采取有效的施工措施,对其进行有效处理,则路基的稳定性便无法得到有效保证。
施工质量控制标准、碾压方式、碾压速度、压实机械的选取、压实遍数的确定等,均为压实工艺。根据相关资料可知,和同层其他路基相比,填挖结合部路基对压实度提出了更高的要求。不过有效控制填挖结合部的压实工艺,其难度是非常大的。为能够有效避免出现漏压现象,以及不良病害,一定要给予高度重视。
1)针对软基处理,当石渣为0.1 m厚度时,宜选用一次性铺筑方式。石渣施工控制指标为粒径小于0.2 m、压碎值大于2 MPa;当石渣厚度是0.7 m时,宜分为两层铺筑方式,其中,具体的施工步骤为:先进行粗平静压,然后进行振压,最后进行精平。当石渣外观呈紧密状,无松散、轮迹现象,再次碾压路面时,路面标高不会发生明显变化,即表明石渣碾压工作完毕。新填路基应选用较高强度的填料,如山皮土、砂砾土、碎石土等,以对新旧路基的沉降差进行有效减小。如果开挖出红粘土填筑材料,可以将其作为新路基的路槽培土和边坡培土。如果开挖出来腐殖土、粘土,不得对其进行利用。
2)在压实路基时,主要具有两种压实方式,即一般碾压方式、冲击碾压方式。在实际操作中,常常会结合使用以上两种方式,这样能够有效消除一般碾压时的薄弱环节,有效减小工后沉降,有效提高路基的整体性,同时能够有效避免新旧路基结合处出现裂缝现象。
3)在实际施工过程中,为有效挖除原路基边坡上的灌木和杂草,应先通过利用挖掘机,同时清除原边坡10 cm厚度的表土。同时选用人工清除方式,清除树根、草皮等杂物。在挖台阶过程中,应选用T140推土机,从路基底面对原路基边坡向上进行开挖,其中台阶底面向路中心倾斜3%~4%,每级台阶宽度为1 m~1.5 m、高度为0.8 m~1 m,且同时进行路基的填筑和台阶的开挖。如果台阶侧面出现塌落、松散现象,无法直立时,应改设为对小台阶进行开挖。在清除路基范围中的原地表草皮和表土,挖除植物余根后,应疏干淤泥污水,同时选用换填石渣方法,通过利用推土,以整平翻浆路段的路基。
1)针对软土地基,应将原路况、路堤高度、软土特性和厚度、道路性质等作为主要依据,以对有效处理措施进行明确。一定要对地基的强度给予高度重视,采取有效措施,对软基问题进行有效处理。针对高路堤新拓宽的部分软土地基,一定要有效结合多种方法进行综合处理,如增加路基反压护道方法、软土地基特殊处理方法等。另外,还需要有效控制路基填土的质量,对沉降现象进行深入分析和观察;选用透水层处理方法,有效处理低路堤新拓宽路基的部分软土地基,充分利用原状土结构强度,尽量在不干扰下卧软土层的情况下,有效维持硬壳层的整体作用。
2)针对槽底,宜对石灰土的板体进行封层。例如,施工地段土质为粉质轻亚粘土,在开挖槽底以后,出现大面积的过湿土,含水量为25%~30%,无法进行施压,在这种情况下,宜选用人拖拉机带双犁耕翻方式。
在分层分台阶碾压路基时,因为在历经长时间的雨水浸、沉积之后,常常会有较高的含水量,在经过碾压之后,常常会形成1 m~1.5 m的纵向弹软地带,如果对其置之不理,路基的整体稳定性便会遭受影响,在这种情况下,应根据土质实际情况,选用换填、掺灰的处理方法。当然也可以选用冲击碾压方式,能够对不均匀沉降现象进行有效避免,对路基的工后沉降量进行有效减少,对路基的均匀性、强度进行有效提高。
另外,在台阶处,常常会选用强夯处理措施,考虑到原有路基的沉降量为0,新填路基势必会出现下沉现象,当填土到和路基顶面相距0.8 m~1.5 m高度时,应将原路硬路肩路面结构予以切除,然后强夯处理结合部3 m范围,使其变为一个锲形整体,以能够有效衔接新旧路基,从而在新填路基出现沉降现象时,便会向原路基传递部分竖向剪应力,能够对结合部出现纵向裂缝现象进行有效避免。
在进行分层填筑时,一定要高度重视新旧路基结合部位路基土的含水量,如果含水量偏大时,必须要对其进行晾晒处理。在松铺完毕以后,应利用人工分检出超过允许最大粒径的石块,然后通过选用石块、石屑来找平表面,接着对其进行压实处理。另外,利用重型压路机,进行一层填筑、一层碾压;在新旧路基结合部位,每进行2层填筑时,应选用冲击式压路机来压实处理;针对冲击碾压不到的部位,应采取强夯处理方法,新旧路基每填筑通层时,应选用冲击式压路机,对全断面进行充分压实。
高速公路路基拓宽改造工程,不但能够对公路工程的建设成本进行有效减少,而且能够使高速公路建设的发展需求得以满足,为高速公路的建设带来更多的社会效益和经济效益。不过高速公路路基的拓宽改造工程是非常复杂的一项工程,作为施工单位,一定要根据施工具体情况,选用有效、合理的施工控制技术,这样才能够有效提高施工质量。