(安徽省碭山縣交通建設工程質(zhì)量監(jiān)督站,安徽 宿州 235300)
瀝青路面在使用初期便出現(xiàn)裂縫、沉陷、坑槽等嚴重病害,與路基強度、剛度不足、穩(wěn)定性較差等有著密切聯(lián)系,因此高速公路路基施工應嚴格控制施工過程,把握好高速公路路基施工質(zhì)量。本文結合實際路基施工案例,對當前路基施工中存在的問題進行闡述,簡單介紹高速公路路基施工過程,并對路基施工質(zhì)量進行檢測。
濟祁高速公路主線設計路基寬度27m,按雙向四車道高速公路標準建設,為對高速公路路基施工質(zhì)量進行檢測研究,選取試驗路段K16+200~K18+820為試驗路段,共計2.62km。該路段工程地質(zhì)條件簡單,沿線分布有粘土、砂土、碎石土等,所處地形簡單,結合道路選線走向,路基填筑形式較多。
填土路基施工包括路基基底處理、路基填筑、碾壓夯實、檢測與檢修,其施工工藝流程圖如圖1所示。
圖1. 填土路基施工工藝流程圖
高速公路路基正式施工之前必須對路基范圍內(nèi)的地表進行清理,避免存在植被、種子、動植物尸體等雜物,保證填土路基不受影響。路基基底清理完畢后,應及時對地表及基底進行整平壓實。
本工程采用水平分層填筑方法進行路基鋪筑,自下而上進行攤鋪。在攤鋪前,根據(jù)施工經(jīng)驗及路基設計得到滿足規(guī)范要求的路基最佳攤鋪厚度,攤鋪過程中,嚴格控制每一層路基土的填筑厚度,待下一層填土達到要求后方可進行上一層路基的施工。為便于路基整平壓實,在路基填筑過程中應超寬填筑30~50cm。
振動壓實法是高速公路路基壓實的常用方法,其工作原理主要是利用壓實機械自重與激振器兩者協(xié)同作業(yè)進行壓實。在振動壓實開始之前,需對路基土含水量進行檢測,一般含水量應在最佳含水量±2%左右浮動。此次工程中,選用22t的振動壓路機對路基進行壓實,壓實順序按照初壓、復壓與終壓三個步驟進行。初壓采用靜壓的形式壓實2遍,壓實速度控制在1.5~1.8km/h之間,復壓時先進行2遍振動壓實,再進行1遍靜壓,壓實速度控制在2.0~2.5km/h。終壓壓實遍數(shù)以路基表面平整為宜,但不得低于2遍。相鄰兩幅壓實應重疊1/3,最后兩次壓實的沉降差不得大于2mm。
砂性土作為路基建筑材料最優(yōu),粘性土次之,粉性土屬于不良材料,容易引起路基病害,對于黃土、季節(jié)性凍土等不良土質(zhì),應對其進行承載能力檢測,不滿足要求的應及時換填承載能力滿足要求的優(yōu)質(zhì)路基土。
影響壓實效果的因素,有內(nèi)因和外因兩個方面,內(nèi)因指土質(zhì)和濕度,外因指壓實功能(包括機械性能、壓實時間與速度、土層厚度等),以及外界自然和人為的其它因素等。
1.保證最佳含水量
路基填土在最佳含水量上下2%的范圍內(nèi)壓實才能取得較好的壓實效果。因此,在對路基土進行壓實過程中,應及時對土體含水量進行測定。當含水量過大或較小時,采取相應措施進行處理。同時避免在高溫天氣或陰雨天氣下作業(yè),防止對路基土體含水量產(chǎn)生影響。
2.合理選擇壓實機械
一般高速公路路基土填筑厚度不超過30cm,對同一類型填土而言,重型機械壓實所得到的土體最大干密度較輕型壓實機械大,而最佳含水量又比輕型壓實機械小,土體的最大干密度越大、最佳含水量越小,壓實后所得到的壓實度越大,路基穩(wěn)定性與使用性能越好。
路基填土的壓實度反映每一層填土的密實情況,彎沉值反映路基的整體強度,當壓實度與彎沉值都滿足施工規(guī)范要求時,路面的穩(wěn)定性、強度與耐久性方可滿足要求。
1.平整度控制
在路基填筑初期要從基底位置開始控制路基填筑的縱、橫向坡度,可有效避免路基施工期間的積水下滲,影響路基強度。路基平整度控制主要是采用推土機和平地機進行控制,推土機可對路基表面大體整平,隨后再采用平地機進行精平。
2.軟土地基處理
試驗路段的軟土地基主要分布于河溝、水塘處,軟土長期經(jīng)過地下水浸泡而形成粘土和淤泥土,層厚20cm~50cm,在路基填筑前先對下部不良土進行清除,再回填碎石,回填碎石采用砂卵石置換與無紡土工布結合的方法進行施工,置換厚度可通過觸探試驗進行確定,一般不少于50cm。采用土工布可均勻傳遞上部荷載,有效減少路基不均勻沉降,增加路基整體穩(wěn)定性。
壓實度是路基施工質(zhì)量的重要評價指標,本工程采用環(huán)刀法對施工完成后試驗段路基進行檢測,每隔500m進行一次檢測,根據(jù)規(guī)范,該壓實層壓實度分區(qū)為96區(qū),ta是隨保證率而變的系數(shù),在本檢測中ta取95%。具體檢測結果如表1所示。
表1. 壓實度檢測結果
由表1可知,試驗路段共抽取5個點進行壓實度檢測,每個檢測點壓實度、平均值和代表值均滿足規(guī)范要求,表明經(jīng)過上述路基施工過程及路基質(zhì)量控制可取得良好的施工效果。
路基沉降是導致高速公路路面產(chǎn)生病害的重要原因,本工程中選取試驗路段中心樁號位置K17+700處進行沉降觀測,分別在觀測樁號的路堤左側、路堤中心位置及路堤右側設置沉降板,檢測路基同一橫斷面的沉降差異,具體檢測結果如表2所示。
表2. 路基沉降觀測結果
由表2所示,樁號K17+700斷面路堤左側、路堤中心線及路堤右側的最終沉降量檢測結果滿足《公路路基施工技術規(guī)范》(JTG F10-2006)中不大于300mm的要求。
本文結合實際路基施工項目,對路基施工質(zhì)量控制舉措進行探討,并且對采用施工控制措施的試驗段路基進行壓實度檢測與彎沉檢測,結果表明,路基具有良好的壓實效果與彎沉值,施工質(zhì)量良好,可保證高速公路具有良好的穩(wěn)定性與路用性能。