高速公路改擴(kuò)建工程新老路結(jié)合部路床加固施工控制

楊娜 張錚 趙博

【摘 要】通過西安至寶雞高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中路床加固，提出了高速公路改擴(kuò)建工程新老路基加固及路床拼接施工過程中質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】高速公路；改擴(kuò)建；路床；加固；施工控制

工程概述：西安至寶雞高速公路改擴(kuò)建工程，西安至興平段路線全長(zhǎng)26.558公里，新建段長(zhǎng)25.71公里，舊路加寬段長(zhǎng)0.848公里；興平至虢鎮(zhèn)東段路線全長(zhǎng)102.4公里，全線均為改擴(kuò)建路段，采用雙向八車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度41米。改擴(kuò)建段老路基加固及路床拼接施工段落，參照設(shè)計(jì)文件和專題會(huì)議確定采用干拌水泥石灰砂礫樁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，螺旋鉆成孔，樁徑30cm，樁間距為1.3m，呈梅花型布置。

1.一般原則

1.1 老路開挖部分必須加固路基后再新建路面結(jié)構(gòu)，加固補(bǔ)強(qiáng)施工時(shí)各施工、監(jiān)理單位認(rèn)真做好施工組織設(shè)計(jì)，質(zhì)量保證措施到位。

1.2 老路基加固處理參照設(shè)計(jì)文件和專題會(huì)議確定方案的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)由業(yè)主、設(shè)計(jì)、咨詢、施工、監(jiān)理單位共同配合，共同協(xié)商，進(jìn)一步確定補(bǔ)強(qiáng)的段落范圍和工程量，力求做到不留隱患。

1.3合理利用銑刨料，老路二灰碎石、水穩(wěn)碎石基層的銑刨料可以用于樁身的回填。

2.路基加固

2.1砂礫路基拼接加固

將老路基挖至新路床底（如仍留有包封土，則應(yīng)繼續(xù)下挖至老砂礫路基頂面），直接整平碾壓，壓實(shí)度達(dá)到96%以上或沉降量達(dá)2mm以內(nèi)，檢測(cè)彎沉代表值<130（0.01mm）后填筑路床。若超過規(guī)定值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定處理方案。

2.2土質(zhì)路基拼接加固

當(dāng)含水量w≤16%時(shí)，路床底面以下處理40cm，下層20cm翻松摻灰5%拌和碾壓穩(wěn)定后，上層20cm換填5%灰土，壓實(shí)度不小于96%；

當(dāng)w>16%時(shí)，采用干拌水泥石灰砂礫樁進(jìn)行處理，螺旋鉆成孔，樁徑30cm，樁間距為1.3m，呈梅花型布置。當(dāng)填土高度H≤3m時(shí)，有效樁長(zhǎng)為3m；當(dāng)填土高度H>3m時(shí)，有效樁長(zhǎng)為4m。有效樁長(zhǎng)是指路床底面以下部分。樁身材料由砂礫、水泥、生石灰粉或者水泥、生石灰粉、基層銑刨料均勻拌和而成，施工工藝如下：

2.2.1施工準(zhǔn)備

（1）設(shè)備

成孔設(shè)備：汽車鉆或鉆孔機(jī)。

夯實(shí)設(shè)備：重錘夯機(jī)（錘重300kg，落距不小于1m）

輔助設(shè)備：小型裝載機(jī)1輛或小推車2臺(tái)、發(fā)電機(jī)1臺(tái)。

（2）材料

砂礫：應(yīng)根據(jù)發(fā)料地選擇質(zhì)堅(jiān)干凈的粒料，不得摻有軟質(zhì)或其它雜質(zhì)，級(jí)配范圍采用0～30mm（其中0～5mm含量為35%～45%，5～19mm含量為75%～90%），含泥量應(yīng)不大于5%，壓碎值不大于35%，含水量不大于1%。

水泥：采用強(qiáng)度等級(jí)P.C 32.5R以上水泥，各項(xiàng)指標(biāo)符合GB175-2007要求。

生石灰粉：滿足Ⅱ級(jí)以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用磨細(xì)生石灰，含水量不超過4%，細(xì)度大于20目。

基層銑刨料：應(yīng)控制粒徑在0～30mm內(nèi)，必要時(shí)要過篩，超粒徑顆粒予以篩除；二灰碎石銑刨料中的超粒徑團(tuán)料也予以篩除。銑刨料在銑刨、運(yùn)輸和存放時(shí)要做好防雨通風(fēng)，確保其含水量不大于1%。

（3）確定配合比

參考配合比組成為：

砂礫：水泥：生石灰粉=12：1：1，基層銑刨料：水泥：生石灰粉= 11.5：1：1，通過試樁情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

（4）試樁

開工前在監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的地點(diǎn)做5根樁。試樁時(shí)，施工單位應(yīng)認(rèn)真的記錄灌干拌混合料量、虛填厚度、擊實(shí)次數(shù)及配合比以確定樁體在密實(shí)狀態(tài)下的各項(xiàng)指標(biāo)，作為以后施工的控制指標(biāo)。試樁完畢后，施工單位應(yīng)對(duì)其中三根試樁進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)灌入試驗(yàn)，對(duì)其它兩根進(jìn)行荷載試驗(yàn)，以檢測(cè)施工設(shè)備和方法是否符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

干拌水泥石灰砂礫（基層銑刨料）每層虛填厚度不得大于25cm，擊實(shí)不小于7次。

2.2.2正式施工條件

（1）樁孔位置已經(jīng)放線并進(jìn)行定位。

（2）已進(jìn)行成孔、夯填工藝試驗(yàn)，確定有關(guān)施工工藝參數(shù)（分層填料厚度、夯擊次數(shù)），并對(duì)試樁進(jìn)行了測(cè)試，承載力符合設(shè)計(jì)要求。

2.2.3人員要求

施工機(jī)具應(yīng)由專人負(fù)責(zé)使用和維護(hù)，大、中型機(jī)械特殊機(jī)具需持證上崗，操作者須經(jīng)培訓(xùn)后，方可操作。主要作業(yè)人員已經(jīng)過安全培訓(xùn)，并進(jìn)行了施工技術(shù)交底。

2.2.4管理要求

干拌水泥石灰砂礫（基層銑刨料）樁的施工屬于隱蔽工程施工，施工過程中監(jiān)理人員應(yīng)全過程旁站，從配合比、攪拌、成孔檢查、投料、擊實(shí)等加強(qiáng)工序控制，特別注意成孔檢查，防止塌孔或徑縮樁的出現(xiàn)。

2.2.5樁施工

（1）成孔

樁位經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后開始進(jìn)行此道工序，將鉆孔對(duì)準(zhǔn)樁位，然后按設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高鉆孔?？孜黄睢?0cm，垂直度偏差≤1.5%，成孔直徑≥30cm。

（2）集中拌和

干拌水泥石灰砂礫（基層銑刨料）樁混合料采用集中拌和的方式保證質(zhì)量的穩(wěn)定。拌和時(shí)嚴(yán)格按給定配合比上料，做到配料計(jì)量準(zhǔn)確，保證攪拌時(shí)間不少于120秒。水泥和石灰要先拌和均勻后再跟砂礫或銑刨料混合。

（3）成樁

先用夯錘將孔底虛土夯實(shí)，落錘高度不小于1m，重復(fù)這一步驟，自下而上的制作樁體，直至孔口。在此過程中嚴(yán)格控制深度、填料量并記錄。

2.2.6質(zhì)量檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)

混合料的拌和必須采用拌和設(shè)備嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行，不得采用人工拌和的方式。并且必須具備計(jì)量設(shè)備，否則干拌水泥砂礫（基層銑刨料）樁不得施工。

干拌水泥石灰砂礫（基層銑刨料）樁檢測(cè)項(xiàng)目：樁距±10cm（2%頻率），樁徑不小于30cm（2%頻率），樁長(zhǎng)不小于加固要求（單位m）（查施工記錄），豎直度1.5%（查施工記錄）。

2.2.7施工注意問題

（1）夯機(jī)就位要保持平穩(wěn)、沉管垂直，夯錘對(duì)準(zhǔn)樁的中心，確保夯錘能自由落入孔底。

（2）施工時(shí)要采取防雨措施，防止拌和料受雨水淋濕。

（3）成孔深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，樁孔填料前，應(yīng)先夯擊孔底3～4錘。

（4）樁體應(yīng)連續(xù)密實(shí)，不得有斷樁、縮徑、夾土等缺陷。

（5）施工時(shí)，從加固范圍內(nèi)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)連續(xù)施工，相鄰樁可以“間隔跳打”， 以避免發(fā)生串樁現(xiàn)象。

（6）施工中應(yīng)及時(shí)挖除樁管帶出的泥土，使孔口泥土不會(huì)掉入孔中，以免影響成樁質(zhì)量；

（7）施工中有時(shí)發(fā)現(xiàn)土層中夾有大于1 m厚的淤泥或砂礫石層而導(dǎo)致沉樁困難時(shí)，應(yīng)立即停工，及時(shí)處理。

2.2.8工程的評(píng)審與認(rèn)可

在完成首段干拌水泥石灰砂礫（基層銑刨料）樁施工后，施工單位應(yīng)對(duì)其施工工藝和質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提交總結(jié)報(bào)告，駐地辦組織進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證施工工藝的可靠性、合理性，提出改進(jìn)意見，形成終審報(bào)告。

首段干拌水泥石灰砂礫（基層銑刨料）樁施工經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^后，施工單位、駐地辦應(yīng)根據(jù)評(píng)審報(bào)告進(jìn)一步完善施工和監(jiān)理方案作為最終實(shí)施方案。

施工單位要對(duì)首件工程的原始記錄和總結(jié)報(bào)告分類整理，交工驗(yàn)收時(shí)統(tǒng)一歸檔。

2.3路床底彎沉檢測(cè)

路基加固完成后，將老路基挖至新路床底面，整平碾壓。然后進(jìn)行路床底的彎沉、含水量和壓實(shí)度檢測(cè)，判斷加固是否符合要求。彎沉檢測(cè)采用FWD（落錘式彎沉儀）或貝克曼梁，彎沉評(píng)價(jià)單元長(zhǎng)度宜根據(jù)彎沉檢測(cè)結(jié)果靈活選取，建議評(píng)價(jià)單元采用200～300m。彎沉代表值小于100（0.01mm）后進(jìn)行路床拼接。

2.4路床拼接

路床拼接應(yīng)選用級(jí)配良好、礫石含量較高的砂礫填筑，填筑后應(yīng)有較好的板結(jié)效果，必要時(shí)須摻拌礫石或破口礫石，甚至機(jī)械拌和。在路床填筑40cm后，鋪土工格柵，格柵尺寸幅寬6m+3m，以重疊二個(gè)網(wǎng)格凈距為搭接長(zhǎng)、寬度。

鋼塑土工格柵的規(guī)格要求為：雙向60kN×60kN。

2.5路床交驗(yàn)

對(duì)已拼接完成的路床進(jìn)行交驗(yàn)，彎沉代表值<100（0.01mm），壓實(shí)度≥96%，其余指標(biāo)均符合要求后報(bào)請(qǐng)省廳質(zhì)檢站驗(yàn)收。

3.結(jié)語(yǔ)

（1）路床處理施工中，選擇與壓實(shí)功能相匹配的施工機(jī)械。以壓實(shí)度作為最終檢測(cè)的控制手段，避免造成新老路基結(jié)合部產(chǎn)生人為沉降或拉裂。

（2）路基拼接加固測(cè)量含水量確定路床處理方式，利用填土高度確定干拌水泥石灰砂礫樁的有效樁長(zhǎng)，合理采用基層銑刨料作為摻配材料，減少成本。

（3）路床拼接選用級(jí)配良好的砂礫填筑，再鋪筑土工格柵進(jìn)行處理，有效地加強(qiáng)了新老路基間的結(jié)合力，減小不均勻沉降。