路基高填方土石混合填料快速填筑施工技术研究

2020-08-09 03:52赖克铭
工程技术研究 2020年13期
关键词:混合材料土石填方

赖克铭

(福建建工集团有限责任公司,福建 福州 350000)

近年来,越来越多的道路建设工程逐步被开启,在目前的道路建设行业中,冲击碾压施工技术已被广泛使用,路基高填方基本维持在39.9m高度以下。由于土石混合材料目前尚处于试验阶段,还没有经过系统性的评估,因此在不同土质填料使用中存在较大的差异性,特别是在路基高填方路堤的沉降过程中,还存在着诸多问题,主要表现为路基沉降量不符合标准。在施工过程中,如果没有严格控制对路基高填方的快速填筑,沉降量很容易超过规定要求,达不到工程所规定的范围,并且会导致后续工程在运营和养护工作上面临很大问题。

1 路基工程的作用

路基主要是在修筑道路前根据道路的路线、地理位置及地形要求来建设的,一种呈现出带状构造物的道路建筑。就我国目前的筑路形式来看,主要投入应用的路基形式有挖方路基、填方路基和半挖半填路基3种建造方式。路基不只是应用在公路上,在铁路上也有非常广泛的应用。路基是路面的基础,是在路基的基础上建立起来的,与路基形成一个相对的结构,并且结合成一个整体,二者结合在一起共同承担车辆通过路面的压力以及各种自然因素造成的一些影响。由此可以分析出,路基的主要作用如下:(1)可承受更大的压力,将路面受到的荷载转移到路基,形成一种从表面到底层的力的反馈,使路面的平整性得到有效的保障。(2)可有效提高路面质量,提升使路面的强度和稳定性,使整个道路更加平滑,可有效减小路面厚度。(3)路基是保障路面质量、稳定性、安全性的基础。

2 土石混合材料的特点

路基工程中,土石混合材料用料严格。目前,市面上的土石混合材料在原料组成方面有很大的差异性。从不均匀差异性方面分析,有些材料的差异系数很小,但是还有一些材料会达到几千点左右。良好的土石混合材料需要具备很好的压实特点,而材料中粗粒含量的不同会影响其干密度。当土石混合材料里的粗粒小于69.9%时,材料干密度与粗颗粒的含量成正比;而当粗颗粒的含量大于69.9%时,材料的最大干密度与粗颗粒的含量成反比。如果土石混合材料的实体属于低压缩性土,材料粗颗粒含量小于69.9%时,粗颗粒的含量会相应增高,压缩模量系数会逐渐增大,而且压缩系数与孔隙比会呈现反比的情况。当土石混合材料中粗颗粒材料的占比例系数增大,土石混合材料之间的压缩系数也会随之增加。

3 高填方快速填筑施工技术

快速填筑施工技术的应用和研究能够提高工程质量,不断优化路基方面的技术和设计,可以为施工人员的施工提供一定的理论依据。调查结果显示,在工程中使用的土石混合填料不同,呈现出的实际使用质量效果也不相同,同时在应对不同的道路规划项目环境时,土石混合填料的处理方式也各不相同。因此,需要施工人员根据道路项目的实际情况制定不同的设计,以提升工程的安全性和稳定性。

(1)填料的选择。在道路建设中会存在很多的不确定因素,最常见的就是施工地形和环境的不同,而且很多道路会修建在V形的沟谷中,这种地形无疑会对工程造成很大的难度。相对于普通施工来说,在这类地段施工对路面的负面影响也更大。基于此,最终选择使用土石混合料作为路基填筑施工材料。

(2)技术选用。在道路工程建设时,通常会使用冲击夯实和路基加固2种方式来进行土石混合料的填筑施工,以提升路基填筑施工的质量和道路的综合性能,使之达到高速公路基本的规范要求,并全面提升路基工程的施工效率。

(3)填筑施工工艺。填筑施工工艺流程图如图1所示。

图1 填筑施工工艺流程图

4 高填方土石混合料快速填筑施工技术要点

假如现有一项目要求建造一条总长度为22.3km的公路,当道路工程存在起伏比较大的地形时,则采用路基高填方技术。使用高填方填筑路基要求的高度不低于49.9m。由于高填方地段地形比较复杂,且相当一部分地段存在众多V形沟谷,因此在公路施工时对路基浇筑就有很高的技术要求。对于填料的选择,通常土石比例为5∶37、石块粒径为29.9~49.9mm时最佳,具体的施工要点主要包括以下几个方面。

4.1 测量放线

为了顺利完成填筑工作,施工人员需要快速进行测量放线工作,主要工作内容包括涵洞与路基开挖线放样、挡土墙位置放样、路基填筑的坡脚线放样、路基边桩的测设放样等。这些工作全部建立在测量放线工作得到的完全精确的数据基础之上,只有这样才能够利用测量到的参考数据进行处理。在施工过程中,可使用全球定位技术和全站仪辅助测量。测量放线所使用的仪器比较先进且科技含量较高,这就要求工作人员具有很高的专业素养,施工团队的人员的专业素养直接影响整个工程的施工质量和工作效率。

4.2 碾压冲击

摊铺工程完成后,开始碾压冲击施工。在碾压冲击施工时,会在普通滚动碾压的基础上,每填筑2.0m对路面使用压路机进行一次冲击碾压工作。其对路面冲击压实的工艺参数要求如下:对路面使用三边形凸轮设备施工时,设备对路面的瞬间冲击力大于249.9t,工作速度为9.9~14.9km/h,冲击动能为24.9kJ,产生的冲击频率为59~111次/min,路基填土层厚度为39.9~59.9cm;同时,在路面设计时要把最大爬坡坡度限制在24.9°以下。在施工过程中,对道路完成一次反碾压后,使用压路机再压实一次。

4.3 沉降差、位移测量

该项目最主要的过程就是道路压实,这其中精准测量路基沉降差和路面位移量十分关键。具体测量时,需注意要每一个细节。首先,施工人员在断面位置设置3个测量点,在道路完工之后,对每个测量点进行精确测量,确保每一处的误差不超过4.99mm。其次,在控制路面位移时,确保位移量在29.9mm以下,一旦超过这个范围,就会影响整个路面的稳定性,降低项目的安全性。因此,在开展该项工作时,施工人员需要对每一个方面都做到精确测量,确保每一步工序都可以安全有序地进行,保证每一个数值的精确性,这样就可以将所有的数值都控制在误差范围内,提升工程的整体质量。

5 结束语

文章通过实例的详细分析,对土石混合料施工技术的应用效果进行评估,根据分析可以看出,要想确保整个工程的安全性及可靠性,必须精准把控每一个环节,对于材料的选择和施工技术的把控要科学合理。只有重视对道路建筑技术的研究,才能够更好地提升整个工程的安全性和质量。

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