文 / 中国电建市政建设集团有限公司 张保川
目前在山区的公路建设中,填石路基技术已经作为一种特殊结构形式的路基技术得到广泛的应用。本文主要从填石路基的填料工程特性、地基处理要求、摊铺与整平、压实机械的选型、压实工艺和边坡施工技术等方面全面系统的研究了填石路基施工工艺,希望能够为施工现场提供完善的技术指导。
传统的路基施工技术具有局限性。由于在山区中道路的施工环境较为复杂,地形的起伏较大,因而在山区的公路施工过程中,传统的路基施工技术无法很好地完成施工任务,达到预期的工作效果。
而选择恰当的填石路基施工技术分析山体的情况能够起到不错的效果,因此在山体开挖建筑施工当中,填石路基现在已经成为较为常见的一种方式。因此,推动让填石路基在道路建筑施工中的应用,发挥其应有的作用,能够有效推动公路建设的发展,让填石路基技术得到更好的推广。
填石路基进行路基施工作业主要是把碎石作为施工材料,通过对填石路基施工材料进行压实和摊铺等方式来进行路基施工作业,施工原理是利用颗粒之间的摩擦力来增加附着力来保证路基的稳定性,而填石路基在路基施工技术中属于较为常见的施工技术,形式比较特殊,在公路施工作业中应用效果较好,被广泛应用于公路路基施工作业当中。
在填石路基施工中所应用的石料,其硬度一定要高,石料的硬度值要大于15MPa,且不能使用强风化、膨胀性岩石。
如果在山区中应用填石路基施工技术,可以利用山区当中的岩石,因为山区中较多岩石的石料强度符合施工标准,不仅能极大的节省时间,也能够节约在公路建设施工当中的成本投入。需要注意的是,并不是所有的岩石都能够作为石料。
一个在非洲的国家想要发展经济,就想着修建一条高速公路,于是就设计了计划,但是根据设计的公路路线发现,高速公路所路过的大部分地区都是山区,耕地较少,石料比较丰富。
在施工的过程中,针对地势起伏比较大的石方开挖段,对路基开挖的石方材料进行仔细的筛选或者是进行再次的破碎,将其充当为路基填料使用。
这条高速公路总长73.3km,其中需要应用填石路基施工技术的路段就有26km。高速公路的工程路基填方均采用前期路基挖方的材料,填料的装卸运输均由开挖施工队负责。
由于地基的自身承载能力强弱会影响到填石路基的质量,因此需要对地基的承载能力进行适当的检测,并采用科学合理的方法进行检测,并详细的记录检测结果。同时要将表面的淤泥、碎屑等杂质进行彻底的清除。
填料装卸在路基施工过程中是一个十分重要的步骤,其运输阶段,最主要的还是要把握好两侧镇方坡脚线之间的距离,并根据实际情况来做具体的规划,确定卸料的具体位置。只有确定好具体的位置,才能够让道路施工能够顺利地进行下去。
在进行边坡码砌作业时,施工方可以根据不同的施工环境和不同公路的特点来采用不同的施工方法,这其中就可以采用先筑后填的建筑方法。与此同时,用机器和人工的共同合作来控制石砌路基之间的距离,让所有的路基都是朝向里边斜着的,这样能够保证工程的质量。
填筑完成之后,可以采用持续施工法进行施工,在填充料达到一定的厚度时,通过机械材料来加工路基结构,也可以通过人工操作加工较大的石块或碎石。在实际的施工过程当中可以根据施工的环境,压实施工,通过沉降差检验来制定最佳的施工计划。
1.为保证后续作业的顺利进行,在施工路基清扫作业时,应检查初步地面断面。 测量并报告最终结果。
2.同时要彻底清除填石路基施工区内的根系、积水等等杂物,将地基进行夯实,令其平整。
3.将堆积物、积土完全清除之后再进行台阶的正式开挖,施工要符合施工的规范要求,正确确定路基中线的位置,然后再进行接下来的工作。
要设立专业的人员来进行公路施工材料装卸的指挥工作,按照“先低后高”的原则,优先卸取两侧的填料,采用横向分层的方法。
机械施工在公路施工中是主要的施工方式,因而工程在质量和速度等方面要有更高的标准。
第一,要对填筑材料进行取样测试,确保质量无误之后,确定填石路基的最大容量和含水量后,再进行填石路基施工,同时这样也能够给填石路基提供较为准确的数据。
第二,填石路基建筑的主要方式就是分层填筑和分层压实。道路的路基分层填筑厚度,可以通过公路的施工特点来进行设计,上路基分层建筑厚度不应该大于50.00cm,下路基分层建筑厚度不应该大于40.00cm,路基厚度的三分之二应大于最大的填料粒径。
如果在填充施工过程中出现大颗粒石块,必须将其粉碎,较大的石头可以通过爆破处理,但是有些石料是风化易破碎材料,这种材料就要采取人工方法,来将其破碎处理。如果填筑层的厚度较为厚,石缝大,施工只能将小石块、碎石、石屑等扫入石料的缝隙中,并用压力泵加压力, 用水将孔隙中的物质压冲洗至填石路基的下层。 经反复冲刷,可将填石路基的缝隙压实。
第三,从多次实际路基填筑施工过程中测得的实际数据可以得出,路基模量的最大值出现在填筑厚度为55cm时。所以,根据路基填筑过程中所获得的实际数据,要想得到最多的高铺装后的模量,就需要在55cm处控制住填筑的松散摊铺厚度。路基底部填充材料的石料要在100cm范围之外。
第四, 同时还可以用推土机来对厚度较厚的填石路基施工填筑来进行降低厚度的处理。同时各层路基的填筑宽度要高于50cm,以此有效保证路基边缘摊铺的厚度。填石路基紧密程度的方案可以通过压力机、水准仪等仪器来确定。
通过沉降检测得出结果显示,松铺厚度为70cm时,用大激振力拖曳式凸振动压力机在路基上进行持续碾压,沉降率能够达到百分之五左右,而且填石路基层上并不会出现明显有东西在其上方碾压过的印记。然后再通过分析对填石路基的碾压测试数据,能够得到一个较为合理的碾压数据。
第五,用重型震动压路机对施工道路进行分层碾压,为开始路基碾压施工做好准备工作,通过石料压实原理,在石料含水量最佳的条件下,由两侧逐步向中间碾压。在碾压过程中,大激振力拖式振动压力机需要重叠三分之一,静压形式速度要小于振动过程中的形式速度。
最后,在公路工程碾压施工完成后,按照在正常路基碾压阶段对每个填石路基压实层进行快速、方便的质量检验的原则,要在外观检测的基础上,大量采用沉降差检测、填土厚度检测等方法,检测和控制填石路基压实质量控制效果。
石料的方向、石料放置的稳定性以及石料之间的间隙的检查都是外观检查。整体质量应符合路面基本要求,铺石大面朝下,整体填石严密无缝,放置平稳,所有缝隙用小石块填满或压碎石头。
除上述外,在铺有石块的路面区域不应出现大石块。施工初期主要进行沉降差异检查,选取沉降范围外的区域,记录全站仪基点的高程数据。随后,在距堤脚400cm、距堤脚200cm处和堤脚处,在观察点处埋设三个对称位置。同时,各观测点的建筑材料应采用钢材和混凝土。各个观察点的尺寸都一样,尺寸都为15.0cm×15.0cm×150.0cm的混凝土桩。
用全站仪或水平仪确定基准点高程和基线方位为初始位置,并进行基准位置高程的详细记录,是填石路基前期的工作。然后正式踏上铺满石头的路基在实施阶段开始时,每24小时进行一次观察。 如果连续检测一周后测点位移和沉降值较小(测值与初值之差),可以每72小时测量一次。 如果施工阶段每层堆石路基的密实度不符合标准要求,施工方可采用强夯措施,采取合适的处理方式。
根据施工所造成的的影响来进行分析,填石路基技术不受制于材料运输的限制能够依据不同的施工地点来选择不同的施工材料。这能够极大地减少原材料成本的投入和运输成本的投入。同时这种施工方法也能够对周边的生态环境产生良好的影响,生态破坏受到抑制,能够获得较好的生态效益。而填石路基施工技术相对于其它公路施工技术的投入成本要更低,回收效益更高。
根据上文我们可以得知,填石路基材料具有很多的优点。它有结构紧实、可压缩、密度差较大的特点,但它也有着性能不稳定的特点。因此我们在道路建设施工过程中要根据不同的工作特点来选择不同的施工材料的性能及粒径,与此同时,在铺装开始阶段,多次碾压完成之后,应综合检测填石路基的摊铺厚度和碾压密度,以确保填石路基的施工效果。