郭丽萍
(沙河市交通运输局,河北 邢台 054100)
公路在我国经济发展中发挥着非常关键的作用。对公路工程而言,路基是公路的重要组成部分之一,路基的施工质量直接决定整个公路工程的质量。如公路路基的强度和稳定性强,则公路的稳定性和强度就好,公路使用寿命就越长;如公路路基的强度和稳定性差,则公路的稳定性和强度就差,使用中就会出现各种问题。因此,为确保公路的整体质量,相关单位在施工中应加强对路基施工技术质量控制工作的研究。
某公路工程路线全长28.6km,路基宽度为22.4m,该工程路线全部采用土方填筑施工,属于填方路基。路基作为公路的基础,对公路的使用质量具有决定性作用。因此,为保证公路的使用质量,施工单位应做好工程路基施工,保证其施工质量。
2.1.1 基底清理
(1)正式开始路基填筑施工前,施工单位先要对基底进行清理与验收,其中路基基底清理时应将路基范围内含有植物根茎、杂草以及腐殖土层的区域全部挖出,开挖厚度根据现场情况确定,开挖后得到的土方统一堆放至指定位置进行处理。在开挖清理过程中应采取措施避免扬尘问题,杂物、垃圾不得直接倾倒于河流之中,待路基区域全部清理干净后利用碾压机械将基底压实、整平,最后组织验收工作。
(2)在路基基底清理工作中对于存在的林木、植被等,应根据《公路路基施工技术规范》(JTG/T 3610—2019)要求,尽量减少对原林木、植被区域的占用,需占用的区域应将路基范围内的林木全部挖除。当路基填方高度不小于1m时,可保留树根但树根高度要控制在20cm以内;针对路基范围内的构筑物,在处理过程中能迁移的应全部迁移,无法迁移的应对其进行加固,以避免路基施工过程中导致构筑物遭受损坏[1]。
2.1.2 测量放样
路基基底清理干净且验收合格后进行路基的测量放样作业。本次施工路基的测量放样由专人负责指挥,测量放样时先对设计图纸中各个控制点位置在路基施工现场进行测量复核,如复核结果与设计图纸存在差异,需及时调整,待控制点位全部测量复核无误后依据控制点位进行放样。本工程路基放样时应依据设计点位将准备好的桩体打入土体中,打桩时桩间距直线段设置为10m,曲线段间距设置为5m,桩位设置完成后再利用挂线的方式控制路基的填筑宽度与高度。
2.1.3 填料选择
(1)测量放样后即可开始路基填筑作业。本次路基填筑施工选择的填料为路基区域内的土料,确定取料区域后施工单位要根据设计文件要求,对取料区域内的土料性能进行检查与取样试验。主要检测的内容包括土料的含水率、塑限、液限、标准击实试验、CBR强度试验以及土料的密度、膨胀量和各类有机质含量的分析。此外,土料在试验检测前要先检查其外在,若土料内存在过多的垃圾、树根、杂物或掺杂有腐殖土一律严禁使用[2]。
(2)选择的土料经试验检测后,其液限指数应大于50%,塑限指数应大于26%,填料含水量应在17.9%±2%,用于路基上路床填筑的土料CBR值应不小于6,用于下路床填筑的土料CBR值应不小于4。若经检测土料的强度不足,则可采取掺加粗粒料或者石灰的方法增加土料的强度,使其满足要求即可。同时对于土料内的有机质含量、膨胀量、密度、粒径等,应满足路基填料的规范的要求。
(3)通过对取料区内土料的试验检测得知,其塑限指数为62.8%,液限指数为28.3%,含水率为18.6%,均在要求范围内。由于不同区域对填料强度的要求不同,本次施工时在填料中选择掺加石灰以增加填料强度,掺加后经检测得知填料性能满足CBR的要求。综上,此取料区内的土料可以用于填筑施工。在填筑施工前应采用大吨位的运输车运送至施工现场进行填筑作业。
2.1.4 路基填筑压实
(1)填料运送至施工现场后采用分层填筑的方法施工。填筑时先将填料依据放样的位置卸放至路基场地内,然后利用推土机将填料在划定的范围内推开、整平,最后利用机械进行碾压,每层填筑且压实合格后才能开展下一层的填筑,机械无法填筑的位置要采用人工填筑的方式。对路基表面整平后,安排施工人员检查其平整度,及时处理不平整的区域[3]。
(2)路基填筑施工时采取分段作业的方式。为保证路基的填筑质量,分段填筑施工中应在两幅路段搭接的位置预留台阶,通过台阶的形式使下一段路基填筑时能与上一幅路段充分结合。为保证结合的效果,将台阶的预留坡度控制在1∶1,台阶段宽度控制在2m以上。
(3)路基填筑完成后开展路基碾压施工。由于路基碾压时路基填料之间的孔隙率会降低,此时填料会出现沉降的现象,因此在施工中应预留一定虚铺厚度,以抵消路基的沉降量。本次路基填筑的虚铺厚度控制在8cm左右。在路基填筑时路基两侧宽度要比设计宽度多填筑30cm,以便于压实机能有效对路基边缘位置进行压实。在路基碾压施工要遵循先边后中、先慢后快、先轻后重的碾压原则,每层碾压4~6遍,碾压速度控制在2.0~4.0km/h,待路基碾压施工结束后,对其压实度进行检测,若存在压实度不足的问题,应开展补压施工[4]。
2.2.1 做好路基排水
(1)路基排水主要分为两大部分,分别为路基表面排水以及路基地下排水。使用的排水设施可以分为边沟、截水沟、急流槽、暗沟、渗沟等几部分。
(2)路基表面排水设施包括边沟、截水沟和急流槽,主要采用浆砌片石结构,位于路肩的位置,其作用是迅速将公路表面的积水排出路基的范围,以避免积水向路基结构内部渗透,从而造成路基病害。根据本工程路基的结构形式,路基表面的排水形式可设计为集中排水的形式,即在路肩外侧设置截水沟,且截水沟与急流槽和边沟相连接。同时在路肩内侧每间隔20~50m设置一处急流槽,当公路存在积水时,积水能够顺着路面的坡度汇集至急流槽,然后通过截水沟流向边沟,最终通过边沟将积水排出路基范围,从而避免路基遭受积水的侵蚀[5]。
(3)路基地下排水包括暗沟和渗沟,其主要采用渗透式排水的方式。在暗沟和渗沟上设置有直径为8~30cm的透水管,当路基的地下水位上升时,通过设置的暗沟和渗沟可以及时将上升的地下水利用渗透的方式排出路基范围,从而避免地下水对路基底层结构造成侵蚀。
2.2.2 做好路基防护
(1)在本工程路基施工中应做好路基的防护作业,降低自然环境侵蚀的影响。目前公路路基多采用边坡防护的形式,通过设置路基边坡来抵挡自然环境的侵蚀,保证路基的稳定性,根据边坡的不同形式,路基边坡可分为土质边坡和石质边坡两种[6]。
(2)土质边坡是指由土体组成的边坡,而石质边坡则是由石块砌筑的边坡。为实现边坡的稳定性,在路基边坡施工结束后要采取防护措施。其中针对土质边坡可采取植物护坡的形式,通过在边坡种植树木、植被,可增加土体之间的稳定性,还能实现对周围环境的保护,能有效地保证路基的安全。针对石质边坡,植物无法生存,应采取工程护坡的形式,通过喷射纤维混凝土、铺设高强度的材料、锚杆挂铁丝网等形式增加石块之间的稳定性,从而避免出现边坡坍塌的问题。根据工程的实际情况,应选择土质边坡的形式,采用植物护坡的方法,既可以实现对环境的保护,又能保护路基结构的稳定性。
2.2.3 做好软基处理
(1)路基施工时需要对地基进行清理工作,而自然环境中的地基不可避免会遭遇软土地基的问题。所谓软土地基是指其土料强度无法满足填筑要求的现象,如地基中存在的淤泥、腐殖土、湿陷性换土、淤泥质黏土等均属于软基,如施工单位不能对软基进行处理,在路基填筑后,极易发生路基不均匀沉降的问题,从而严重影响路基的使用安全。
(2)根据软基的不同情况可采取不同的处理措施,其中针对软基范围较小、深度较浅的区域,施工单位可以采取换填法处理,采用合格的填料,将区域内不合格的土料换填出来。填筑合格填料时若填筑深度在30cm以上,则应采取分层填筑、压实的施工方法,待换填后应使其高度与原地基高度保持一致;针对淤泥软基问题,机械无法进入施工,此时应采取抛石挤淤法,通过向淤泥土质中抛填片石,将淤泥土挤出从而实现加固效果,抛填时应从地基中间位置开始,向两侧抛填,抛填结束后还要嵌入石料,并采用机械将其碾压密实,使石料片石充分挤压,以提高地基承载力[7]。
(3)对于软基深度较深且软基范围较大的土层,施工单位可以采用CFG桩法。在软基区域钻孔,然后向孔内填筑强度高的填料,使软基内形成桩体,多处桩体的相互作用能够有效提升软基的承载力,保证路基的施工质量。在CFG桩施工中,常用的填料为水泥,其中掺加约2%含量的外加剂,以提升填料的性能。桩的数量及间距根据软基情况确定,根据不同的软基情况处理后,地基承载力应达到120kPa。
2.2.4 做好雨天施工
(1)由于路基施工涉及的工序较多,施工周期较长,在路基施工过程中不可避免会遇到各种环境情况。当遭受雨天时,若施工单位不能做好雨天施工,势必会导致路基填料遭受雨水的冲刷,从而影响路基的填筑质量。针对雨天施工主要应以预防为主,施工单位在施工前应提前了解近期的天气状况,安排施工作业时,尽量避免雨天施工。
(2)路基施工前要制定雨天施工方案,一旦施工过程中遇到下雨的状况,施工人员应及时采取措施对路基进行防护,从而避免直接遭受雨水冲刷。同时应定期安排人员对路基的排水系统进行检查,确保排水系统的畅通。如路基施工过程中遇到雨天,施工人员应先根据雨天施工方案进行防护,待雨停后应及时安排人员对路基内的积水进行清理,检查路基填筑路段。若遭受的侵蚀严重无法补修,则应将此路段全部挖除,重新组织填筑施工[8]。
2.2.5 做好质量验收
路基完成后要进行质量验收工作,若验收阶段存在问题,势必会影响路基的使用安全。开展路基验收时,首先应检查路基是否存在明显的缺陷,其次检查路基的性能是否满足各类规范标准文件的要求,最后编写并公示路基的质量评估报告。若在质量检查验收过程中,发现路基存在问题,施工单位要及时进行修补,以保证路基的质量满足施工要求。
公路工程的整体质量与路基施工质量密切相关,在公路施工中只有做好路基的施工及质量控制,才能够保证公路后期的使用性能与安全。因此,施工单位在路基施工过程中,应注意合理控制路基的施工工艺,施工时应根据施工现场的实际情况,合理安排施工工序,遇到紧急情况及时采取必要的解决措施,以达到对路基施工过程管理和控制的作用,从而保证公路路基的施工质量,延长公路的使用寿命。