曾晋逸
(中国路桥工程有限责任公司, 北京 100011)
本文以高速公路项目为背景展开探讨,其地处山岭地区,试验段总长为300m,对应起讫桩号为K20+400~K20+700。经路基施工后其宽度应到26.0m标准,所使用的材料以粉土质砾岩为宜,要求材料的最大粒径应≤30cm[1]。由于试验段所在区域储有大量的石料资源,因此将其用于填石修筑作业中,这种就地取材的方式可以显著缩减工程成本,缓解石料采购与运输压力。
从母岩物理力学性质角度进行分析,可将填石料划分为两大类,即硬质岩以及软质岩。在本工程项目中,围绕饱水状态下的填石料展开试验,由此明确其单轴抗压强度,在此基础上确定岩石的力学性能,具体内容与结果如下所示:
表1 岩石填料单轴强度测试表(MPa)
伴随着填石料形状的改变,其所带来的颗粒接触特性也存在差异,基于提升填石路基性能的目的,应选用颗粒特征良好的材料。综合参考《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)中的相关标准可知,在进行路基施工时所使用的填料粒径应控制在500mm以内,以层厚为基准,应控制在该值的2/3范围内。经试验后可知,伴随着试样高度的增加,其对应的填石料抗压强度表现出逐步缩小的趋势,当高度<25cm后,所具备的抗压强度处于相对稳定状态。基于上述分析可知,在本工程中所使用的集料粒径应以25cm以内为宜。
由于填料具有质地坚硬的特性,加之颗粒间的空隙较大,因此会有大量水分经由间隙最终达到基底部位,此时路基的质量受到严重影响。对此,需要在施工之前进行地基处理,将其中残留的碎石以及树枝等杂质清理干净,并对地基土含水率进行检测,当该值过高时则需要进行翻晒处理;对于膨胀土地质而言,则需要采取排水固结措施。
在路基施工过程中,填石材料的运输与装卸尤为重要,其对工程整体质量会造成直接影响。对此,需要选定好合适的填石材料,而后将其运输到指定的施工区域,在此过程中工程人员应注重如下几点内容:明确坡脚的具体位置,控制两点管线间距,即应介于20cm范围内;在进行材料装卸作业时,应对松坡厚度进行合理的控制,要留出一定的空间以便填石材料能够以快捷化的方式进行装卸;考虑所需的填石材料规模庞大,加之其具有较大的重量,为了提工程效率,应引入挖掘机以及自卸车,以机械化的方式进行装卸作业,此方法可以显著推动工程进展,降低人员的工作强度,同时可以避免材料因滞留时间过长而出现的质量问题。
在做好上述准备工作后,便需要进行填石路基的摊铺作业,此环节质量将会对后续碾压作业造成直接影响。考虑到本工程所需的碎石粒径较大,因此需要以渐进式的方法展开施工,摊铺作业应与材料装卸相协调。在专员的指挥下将填石运输至指定区域并均匀卸载到线路上,而后引入大功率推土机进行初平处理,在此基础上将填石料铺设到面层上,而后再次使用推土机进行摊铺作业[2]。
受填石材料特性的影响,其在使用过程中极容易出现风化等问题,进而引发严重的变异现象。对此,施工中更需要注重机械设备的组合工作,在本工程中选用的压路机设备较为丰富,涉及到冲击式以及重型振动式两种,在施工过程中应遵循“先慢后快”的准则,整个碾压过程中持续进行 8遍,确保经处理后的路基表面不存在明显的轮迹。
在对边坡进行码砌施工时,可使用的方法有两种,即先填后码以及先码后填,无论何种方式均具有良好的可行性,可以确保路基边坡的稳定性。基于提升边坡码砌施工质量的目的,在施工之前应对基底面的比例进行测定,当其达不到1:5的标准后则需要对其进行调整。有时伴随着外界条件的改变,基底也会随之发生改变,此时应采取分段堆筑的方式进行施工,由此确保公路工程的整体质量。
受填石料自身特性的影响,在施工过程中要想合理控制路基压实度并非易事,技术人员必须对压实度进行密切的监测,充分获悉各标段对应的压实情况,由此验证路基施工质量。在本工程中,选用灌砂法对压实度进行检测,关于具体的内容及结果如下所示:
表2 填石路基压实度检测结果
对以上所得结果进行分析可知,所得到的各标段对应的压实度平均值都>92.0%,参考工程规范可知实际压实效果良好,填石路基压实工作达到了工程既定标准。
综上所述,在整个公路工程中,以填石路基施工尤为重要,但当前国内在此方面依然存在一定的差距,与之相关的技术水平还相对浅显,因此在进行填石路基施工时应做好技术优化工作,由此确保施工的顺利进行,从而推动公路建设事业的发展。