公路填砂路基压实技术工艺要点分析

2023-12-26 04:30尹淑红
运输经理世界 2023年27期
关键词:砂土含水量碾压

尹淑红

(迁西县交通运输局,河北 迁西 064300)

0 引言

路基是公路施工中极为重要的部分,特别是高速公路,对这方面的施工有着更为严格的要求。要想提升路基结构的稳定性和达到符合既定要求的承载力,相关施工单位就应加强路基压实技术的合理应用。填砂路基压实技术即是一种高效的填筑压实的施工技术,所用到的砂料稳定性和透水性都比较突出,是高效推进路基施工的重要基础,因此在当前工程中有着极为广泛的应用。但因不同地区的施工环境有着一定差异,且同类材料在不同施工环境中的表现也会存在一定差异,因此相关施工单位应以具体的施工环境为基准推进精细的技术分析,选定适宜的材料和合适的技术工艺,从而为高质量的工程施工提供支持。本文主要探究填砂路基压实技术的应用,以期能对相关的技术施工提供一定参考。

1 填砂路基压实技术分析

填砂路基压实技术是指在公路建设中,针对砂土路基进行有效的压实处理的技术方法。砂土作为一种典型的非饱和细颗粒土体,在填筑路基时常用于提供良好的承载能力和稳定性。虽然砂土具有颗粒间相对较大、内聚力较小、排水性能较好等特点,但其在施工过程中也容易出现不均匀压实和路基沉降等问题。填砂路基压实技术是通过合理的压实方法和工艺,提高砂土路基的密实度和承载能力,确保路基达到设计要求。该技术通常采用各种压实设备,如压路机、振动器等,对砂土路基进行密实处理。在压实过程中,可以通过控制施工速度、压实次数和压实能量,以达到理想的压实效果。填砂路基压实技术的关键在于掌握合适的压实方法和施工参数,确保砂土路基的均匀压实和稳定性。常用的压实方法包括静压法、动力压实法和振动压实法等,具体选择取决于路基的工程要求和砂土的特性。通过填砂路基压实技术的应用,可以改善砂土路基的工程性质,如提高路基的稳定性、减少路基沉降和变形、增加路基的承载能力等。此外,填砂路基压实技术还能提高路基的排水性能和抗冲刷能力,提高公路的安全性和可靠性[1]。

2 公路施工中填砂路基压实技术应用

2.1 工程概况

本文引述的案例是一处长度为100km、路面宽度为28m、设计速度为100km/h 的公路。工程施工区域大多为平面,但水位地质情况复杂,软弱土层广泛分布,给路基相应的施工造成很大困扰。因该区域有着丰富的砂土资源,因此可在就地取材的条件下选定填砂路基压实技术进行相应处理,为科学高效的工程施工提供强有力的支持。

2.2 填砂路基压实施工流程

首先做好前期的各项准备工作,然后对基层部分进行精细清理,接着铺筑砂料,所用的材料应做好精细的质量检测,以满足既定的设计标准。后续进行的填筑施工应确保严谨规范,摊铺和碾压等各个施工部分都应注意科学规范,如此所呈现出的施工效果才会更为理想。

2.2.1 施工准备阶段

砂料的准备和运输在施工之前就应做好布置,为路基等的施工提供有利条件。具体操作过程中,路基的封边应采用优质黏土进行,含泥量和有机质应分别控制在<5% 和≤5% 的范围内,细度模数则应保持在2.0~3.2 的区间内。正式施工之前,相关施工单位还应做好砂料品质的检测,确保含水量和含泥量等与既定要求一致。砂料运输应做好砂石的湿润,为后续的填筑施工提供基础性的保障。如果发现填筑施工过程中出现一些不良的情况,应及时进行整平修补,确保该部分压实处理的稳定。在检测道路压实度和局部压力的过程中,相关施工人员应加强全自动高压水车等设备的合理使用,确保检测区域各项指标的达标。处理路基时,相关施工单位应先做好路基表面的清理,为后续的高效施工提供有利条件[2]。

2.2.2 施工实施阶段

第一,分层填筑碾压。在确认黏土含水量符合要求后,相关施工人员可以通过振动压路机进行分层填筑和碾压作业。振动压路机选用18t 及以上吨位的设备,按照先慢后快、快慢结合、振动压实的基本原则有序推进施工。在施工过程中,需要注意以下几个技术要点以保证施工质量和效果。

首先,控制松铺厚度。在填筑过程中,最大的松铺厚度应控制在40cm 以内。过厚的松铺会导致压实不均匀,影响施工质量。因此,施工人员应根据设计要求和实际情况,确保松铺厚度在规定范围内进行施工。

其次,控制碾压速度。为了确保碾压效果和压实质量,施工过程中的行驶速度应小于4km/h。过高的行驶速度会导致碾压不充分,影响路面的稳定性和承载力。因此,在施工过程中,需要严格控制行驶速度,确保碾压作业的质量和效果。在具体碾压作业中,需要按照一定的顺序进行施工。直线路段的碾压应按照先两侧后中间的顺序进行,以确保整体的均匀压实。对于小半径的曲线路段,应以由内向外、纵向的碾压方式为准,以确保曲线段的稳定性和平整度。此外,碾压作业中纵向重叠范围应保持在50cm 以内,确保施工质量的一致性和连续性。通常要求碾压次数不少于6 遍,确保路面的均匀压实和密实度的达标。此外,车轮的碾压宽度应控制在轮迹的1/3 范围内,以保证碾压效果的一致性和质量稳定性。同时,前后两段的纵向重叠量应大于20m,确保整个路段的连续性和一致性[3]。

对于水源丰富的路段,施工单位通常采用水坠碾压法进行道路的压实,并在推土机的作用下完成填筑路段的摊铺施工,保持摊铺厚度在30cm 以下。在围堰部分的施工中,需密切关注纵横坡的情况,并在合理分段的条件下推进规范高效的施工。在围堰设置好后,进行灌水作业时,需要严格控制水流速度和持续时间,使基层顶面水头高度保持在20cm 以上。水的作用可以增加基层的饱和度和压实效果,提高路基的稳定性。此过程需要根据实际情况进行水量控制,确保水分的充分渗透和压实效果的达标。同时,对基层进行精细的碾压是必要的。使用振动压路机进行至少3 遍的碾压,以确保基层的均匀压实和密实度达标。通过碾压,可以提高基层的承载力和稳定性,为上层路面的施工提供良好的基础。完成该部分施工后,还需要取样检测基层顶面的水分含量。水分含量的检测是为了确保基层厚度和固体体积率等参数的符合要求。合格的水分含量能够保证基层的稳定性和压实效果,为后续道路结构的施工提供可靠的基础[4-5]。

第二,洒水施工。洒水对路基施工有着很大影响,相关的处理应确保均匀彻底,以免影响到施工的质量。要想稳定地推进该部分的施工,该项目主要采用以下两种方式进行相应的技术处理。

其一,通过60m 规格的扬程大功率潜水泵进行。基于设备使用的相关要求做好橡胶管的连接和布置,并沿路基中部做好铺设,为砂层的洒水和含水量的稳定把控提供基础性的保障。完成以上施工以后,相关施工人员可通过压路机进行有序静压,通过振动压实2 次后,在洒水达到既定设计标准的含水量后,再次进行静压。洒水过程中,压路机可直接在砂层上碾压。

其二,采用推车洒水法进行相应的施工。将装满水的洒水车布置到指定的施工区域,在洒水的同时进行压实,以有序地推进相应的施工。与此同时,还应注意洒水施工的充分,基于施工计划做好材料含水量的精细计算,以预先做好相应的洒水布置[6]。

另外,还应密切关注施工的具体情况,基于此安排足够数量的洒水车,且应做好路基填筑的辅助处理,为高质量的工程施工提供强有力的支持。

第三,封层施工。填筑好路基后,进行上封层的黏土施工是公路工程中关键的一步。在进行相关施工时,需特别注意以下技术要点以确保施工质量和效果的达标。

首先,对于集中采购的黏土材料,应在施工现场通过装载机进行初步平整处理。利用平地机对黏土进行刮平,确保路面的平整度和均匀性[7]。在施工前,必须进行黏土含水量的检测。若发现含水量不足或超标,施工单位应及时采取翻拌或晾晒等方式进行处理,以保证黏土质量符合要求,确保后续工作的顺利进行。

其次,精细把控碾压施工的各项参数至关重要。在施工过程中,碾压速度的控制是关键。需要严格控制前后速度的平均速度,通常推荐使用先1.6km/h,后2.5km/h 的平均速度进行施工。这样的速度控制能够保证施工的高效性和质量稳定性,使整个碾压施工呈现出更为理想的效果。在实施碾压施工时,还需要密切关注碾压机的振动频率和振幅,确保其符合设计要求。振动频率和振幅的合理选择对于土壤的压实和稳定至关重要,因此施工人员应根据实际情况进行适度的调整和控制。此外,施工单位还应注重施工过程中的质量监测和控制。通过实时检测和记录压实度、密实度等关键指标,以及对施工现场的巡视和质量评估,及时发现和解决问题,保证施工质量的可控性和稳定性[8]。

3 填砂路基施工控制要点

3.1 砂源选择与控制

首先,填筑路基所用到的砂原料应确保纯净,切忌掺杂有树根和草皮等杂质;其次,砂粒的原料液限以及塑性指数也应达到既定的要求,在密切联系以往施工经验的条件下做好严格的技术控制,且应做好精细的技术测定,为后续的高效施工提供基础的保障;最后,做好砂料粒径和强度的精细控制,通过专业技术部门的技术测定,保障相关操作的科学与规范。试验检测应按照每4000m3一次的检测标准进行,如果取样位置发生变化,应重新进行相应的检测,确保所得结果的准确合理[9]。

3.2 现场施工控制

需要注意的是,填砂路基的施工与普通细粒黏土的施工并不相同,应将对施工现场的把控放在突出位置。具体操作过程中,相关施工人员要保证砂类物理特性等的达标,在施工之前由监理和相关的技术人员做好规范方案的制订工作,以确保关键施工部分的稳定规范;路基填砂的最佳含水量应基于相应的试验段测定确定,保证每层摊铺厚度和最终压实度等参数的合理。

在施工过程中,一般规格的洒水车完成洒水后,禁止在自然含水量的砂层上行驶。在施工环节,应依靠高功率的潜水泵进行必要参数调整,以确保含水量保持在既定的设计范围内。需要注意的是,由于砂是一种没有黏聚性的材料,即便加宽碾压路基的边缘也无法保障压实施工的效果。鉴于此,应加强路基外侧的有效防护,通过编织袋码坡和压路机的压实等推进高效的结构布置。通常情况下,在完成填砂路基的施工以后就应进行灌水养护,这对规避松散和反弹等不良的情况有着显著的效果,且有助于提升路基的压实度和稳定性[10]。

3.3 路基沉降观测

要想确保填砂路基施工的稳定与规范,相关施工人员在完成前期的路基施工以后,要按照既定的要求做好沉降观测,并基于此为路基的压实提供相应的指导[11-12]。在完成路基施工且确定沉降各项参数达标的情况下,相关的施工单位即可有序地进行底基层部分的处理。沉降期的计算应注意填筑的高度和当地的施工要求,河砂的填筑高度应控制在≤2m 的标准内,沉降期则应至少有5 个月的时间;河砂填筑高度>2m的情况下,沉降期则应增加到至少9 个月的标准。

4 结语

公路填砂路基压实技术为公路工程中重要的施工方法之一,具有显著的意义和效果。通过合理的施工方案和压实方法,该技术能够有效解决砂土路基在施工和使用过程中所面临的不均匀压实、路基沉降和变形等问题,提高路基的密实度和承载能力,保障公路的安全和稳定运行。但是,在实际应用中仍需不断完善和优化,以确保公路工程的质量和可靠性。通过不断的研究和实践,填砂路基压实技术将为公路建设提供更好的技术支持和解决方案。

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