亚克亚·吉力力
摘 要 填石路基作为山区公路常见的一种路基结构形式,具有减少废弃石方、水稳定性好、节约造价等诸多优点。但其修筑过程中从材料选择、施工工艺、检测手段等方面与土质路基相比又有自身的特点。本文结合新疆某在建山区二级公路填石路基施工管理经验,对山区公路填石路基施工技术、施工关键环节管控方法、压实质量检测方法等进行分析阐述,以期对类似的项目施工管理起到借鉴作用。
关键词 填石路基;施工技术;质量控制
1 工程概况
新疆某在建山区二级公路项目有近40km路段位于山岭区,路基填挖交替频繁,产生大量废弃石方,本着减少废方、节约造价的原则,山区路段路基设计为填石路基,为保证路床顶面的平整度、压实度,路床上部30cm填筑天然砂砾
2 施工技术及流程
2.1 基底处理
填石路基的基底必须坚实、强度均匀。本项目采取将突出岩石炸平,并在细粒土部位设置30cm过渡层的方式处理混合基底,而后进行填前碾压,保证压实度不低于90%,地基承载力满足设计要求。
2.2 填筑材料选择
应优先选择硬质岩石,石料强度不小于15MPa,最大粒径不大于40cm且不超过分层厚度的2/3,其中路床下部50-80cm高度内最大粒径不超过20cm,路床中部30-50cm高度内最大粒径不大于10cm,不均匀系数控制在15-20 。同时严格杜绝将清表腐殖土、草皮等混合在石料中填筑的现象。
3 石方填筑
填筑前对填前碾压验收合格的基面复压1遍,由测量员事先每20m钉出路基中桩和边桩,并在桩上标明高程控制填筑高度,用白灰线打出网格,按试验段确定的松铺系数1.1、每层松铺厚度50cm挂线上料,运料汽车渐进式摊铺法铺料,装载机随时摊铺整平,然后平地机精平,保证摊铺的均匀性。
4 压实
本项目采用徐工22T振动压路机,直线段由边到中、曲线段由内到外压实,前后相邻区段重叠不小于5m、横向接茬处轮迹重叠30cm-50cm。碾压时遵循先慢后快、先低后高的原则,压路机速度3km/h,频率30Hz, 先静压1遍、再弱振1遍、再强振4遍,沉降差法检测压实度合格。
4.1 边坡码砌
边坡码砌所用石料一般要求具有高强度、耐风化、水稳性好等特点。强度大于30MPa,禁止使用强风化石料。边坡石料最大粒径不宜大于80cm,最小厚度不宜小于20cm,要求形状规则、方正,严禁使用细石石料砌筑。
目前常用的施工工艺主要有两种:一种是先填筑后码砌;另一种是先码砌后填筑。由于第一种方法能避免路基边缘压实死角,有利于提高路基整体强度,所以实际施工中使用较多。在施工中,需要注意码砌边坡应平整顺直,起伏变化小,外观无错台现象,最大间隙不超过10cm.
5 施工关键环节控制方法
5.1 加强对填筑石料的原材料控制,主要有土石比例、岩性和粒径三个方面。
①土石比例:有研究表明:以填石路基为代表的土石混填路基中,石块:土和石屑(质量比)=6:4~7:3时进行压实,可以获得最高的压实度,所以要求填石路基填料的不均匀系数在15-20之间并尽量取高限。所以在填筑石料级配较差、大粒径石块较多时,必须在填筑前适量加入石渣、石屑,并且石料装运时,尽量将大小石料混合均匀,避免大石块集中装运。
②岩性:一是只有作为填筑材料的石块强度足够高才能修筑出强度满足使用功能的坚实路基;二是若采用胀岩石、易溶性岩石、崩解性岩石或软岩,将导致填石路基水稳定性变差或石块在压实中破碎过多造成细料过多,难以获得良好的压实效果。施工时注意若石料的岩性不稳定、差异较大,特别是强度相差较大时,应将不同岩性的石料分层或分段填筑,严禁混填。
③粒径:填料的最大粒径的选取和控制是一大重点。填石路基施工中必须严格控制各填筑层的最大粒径。为保证施工进度,现场可以用铁丝或钢丝制成一个与粒径要求一样的圆环,能通过的石块即认为符合要求。此方法简单易行,也便于业主、监理进行监督。对超过最大粒径要求的石料进行破碎或清除。
5.2 做好分层填筑厚度控制
按试验段确定的松铺系数准确计算松铺厚度挂线控制分层厚度,上料时装载机随时摊铺整平,每层上料结束时,用平地机精平,人工挖除露头的大石料、撒布石屑料填补坑洞空隙。主要是严禁超厚填筑,这是因为在相同压力条件下,土层密实程度与路基的深度成反比,超厚填筑就会使底层石料无法真正压实。
5.3 大吨位、振动压实确保质量
填石路基压实前一定要对压实机械进行选择,主要是频率、吨位、振幅等参数的选择。填石路基碾压采用的是静压与振动压实相结合的方式,且以振动压实为主。因此应采用大吨位振动压实机械进行碾压。振动压实主要是利用共振原理来促进压实,就是使机械频率值与石料的固定频率接近,
一般在30-35Hz。一般选择工作质量大于18吨的压路机,以拖式压路机为最佳。过大的振幅可能会产生较大的惯性力而使表面填料发生较大的振动导致松散,达不到压实的母的,一般取0.7~1.8mm。
6 压实质量检测方法
6.1 检测方法:将仪器架设在路基外,检测前后的仪器高度不变,碾压前后各测点的读数差即为该点的相对沉降量。为防止压路机这栋对仪器高度产生影响,宜在距离路基较远处选择一坚实地点作为参考点,然后在压实后的路基上沿纵向布点,在点位上用红油漆做标记,在所有测点点位上埋设直径大于10cm的钢球。用振动压路机碾压,碾压后路基表面无明显轮迹。用精密水准仪测量各测点在压路机碾压前后的高程,算出高差就是测点的压实沉降差。
6.2 检测标准:根据项目工地試验室实际测得的孔隙率与沉降差的拟合关系确定:振动压路机连续两次碾压测点沉降量小于2mm,且压实面坚实稳定无轮迹,就判定为压实合格。
6.3 检测频率:纵向每25m设置2处测点,每2000m2至少设置8处测点测点,施工作业面小于200m2至少设置2个测点。
本项目中,碾压第5遍时沉降差为3~4mm,碾压第6遍后沉降差为0~2mm,为压实合格。
5 结束语
填石路基是山区公路常用的一种路基结构形式。但因其系用大粒径散体材料填筑,所以在施工工艺、质量检测方面都具有不同于土质路基的鲜明特点。项目实践表明,在施工中只有做好对原材选择、填筑、压实、检测等各个环节的把控,才能确保填石路基的施工质量。
参考文献
[1] 沙爱民,贾侃.填石路基施工技术[M].人民交通出版社,2007.
[2] 李经伟,练荣婷.对公路填石路基施工技术应用的思考[J].科技创新与应用,2014(22):187.
[3] 王晶.公路工程路基路面压实施工技术[J].企业技术开发,2014,24(17):153-154.