高速公路路基加寬項(xiàng)目中的土工格柵施工工藝

殷昕

（中交一航局西南工程有限公司，廣西玉林537000）

1 工程概況

某高速公路路基加寬工程全長(zhǎng)8.24 km，平面線位基本擬合舊路中線布線，其中，K0+800～K3+840市政段路基寬度60 m，公路段路基寬度33 m，設(shè)計(jì)速度80 km/h，主路雙向8車道，輔道雙向4車道。針對(duì)本次路基加寬作業(yè)采用土工格柵施工工藝。

2 土工格柵概述

2.1 土工格柵技術(shù)原理及優(yōu)點(diǎn)

土工格柵以聚丙烯等高分子聚合物為基礎(chǔ)材料，在應(yīng)用熱塑或模壓工藝后制得網(wǎng)格狀屏柵。隨著制備工藝的逐步成熟，現(xiàn)階段的土工格柵類型已經(jīng)頗為豐富，如塑料土工格柵、玻璃纖維土工格柵等均具有代表性?？傮w來(lái)看，土工格柵的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要有：強(qiáng)度大，在外力作用下無(wú)明顯的變形現(xiàn)象；蠕變性較小，穩(wěn)定性好；施工便捷，可在較短時(shí)間內(nèi)完成鋪設(shè)作業(yè)，提升施工效率；具有良好的耐腐蝕性和耐久性[1]。

通過(guò)土工格柵的設(shè)置，能夠與土發(fā)生共同作用：（1）土工格柵的表面與土相接觸，從而產(chǎn)生較強(qiáng)烈的摩擦作用；（2）肋條與結(jié)點(diǎn)相接觸，此時(shí)存在被動(dòng)阻抗作用；（3）網(wǎng)格的上下層填料間的作用，其特點(diǎn)在于能夠?qū)ν疗鸬芥i定的效果。

2.2 土工格柵在路基加寬項(xiàng)目中的應(yīng)用

在基于舊路基的改造工程中，可將土工格柵鋪設(shè)在地基墊層和路面基層間。在多重作用關(guān)系下，土工格柵可限制土體的側(cè)向滑動(dòng)，有利于加固土體，提高其路基的抗剪強(qiáng)度和抗彎剛度，同時(shí)提高地基的承載力[2]。此外，由于土工格柵能夠與土顆粒發(fā)生作用，存在上部荷載作用時(shí)，源自土體的部分豎向應(yīng)力和水平應(yīng)力被土工格柵所承擔(dān)，使荷載應(yīng)力的分布具有均勻性，可避免因應(yīng)力過(guò)度集中而出現(xiàn)局部土體變形的現(xiàn)象，且新舊兩部分土可結(jié)合為完整的整體，新舊路基的結(jié)合區(qū)域具有穩(wěn)定性，無(wú)明顯的不均勻沉降現(xiàn)象?；讐|層的滲水性能較佳，在受到上部荷載的作用后可以促進(jìn)內(nèi)部水的消散，達(dá)到排水固結(jié)的效果。土工格柵在軟基中尤為適用。

3 路基加寬中土工格柵施工工藝要點(diǎn)

3.1 舊路拆除

舊路破除：在探明道路范圍內(nèi)構(gòu)筑物及管線之后進(jìn)行舊路破除及道路范圍內(nèi)建筑物拆除，采用油錘將建筑物及舊路結(jié)構(gòu)層拆除，挖掘機(jī)裝車，翻斗車將棄土運(yùn)至指定場(chǎng)地，局部機(jī)械挖法施工處采取人工配合機(jī)械方式進(jìn)行施工。

3.2 清表壓實(shí)及下承層施工

精準(zhǔn)確定施工范圍，將現(xiàn)場(chǎng)的樹木、雜草等各類雜物清理干凈，通過(guò)抽水泵清理現(xiàn)場(chǎng)的積水，于待施工路基的兩側(cè)修筑排水溝，有效降低地下水位，避免地下水對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)影響。若現(xiàn)場(chǎng)存在長(zhǎng)期處于浸水狀態(tài)的軟土或穩(wěn)定性不足的淤泥，需全面開挖該部分并轉(zhuǎn)運(yùn)至指定堆放場(chǎng)所。

清表處理后組織土方的拋填作業(yè)，可鋪0.2～0.3 cm厚的中粗砂，再通過(guò)壓實(shí)的方式提高其密實(shí)性。加強(qiáng)質(zhì)量檢查，要求壓實(shí)度須達(dá)到95%，平整度在15 mm以內(nèi)。

3.3 鋪設(shè)底層土工格柵

下承層的施工后設(shè)置木樁，確定具體施工范圍，再于指定區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)土工格柵（見(jiàn)圖1）。鋪設(shè)施工期間，應(yīng)保證土工格柵具有平整、順直的特點(diǎn)[3]，需要與下承層保持緊密貼合的關(guān)系，若在斜坡上鋪設(shè)土工格柵，應(yīng)當(dāng)使其具有松緊度，縱橫向抗拉強(qiáng)度≥50 kN/m，縱橫向延伸率≤10%。為便于后續(xù)施工，在鋪設(shè)土工格柵時(shí)應(yīng)在路堤兩邊預(yù)留≥1.5 m的錨固長(zhǎng)度，以便在壓實(shí)填料面上回折覆裹。考慮到外界因素的影響，宜在外側(cè)覆蓋1層土，實(shí)現(xiàn)對(duì)土工格柵的防護(hù)，保證其具有完整性。土工格柵的連接方法較多，接縫法所用材料為高強(qiáng)聚丙烯帶，接縫寬度以5 cm以上為宜；搭接法則普遍使用的是U形釘，經(jīng)施工后實(shí)際搭接寬度應(yīng)超過(guò)30 cm，但需控制在90 cm以內(nèi)。

圖1 土工格柵鋪設(shè)圖

3.4 土方填筑

在做好底層土工格柵的鋪設(shè)作業(yè)后進(jìn)入路基填土施工環(huán)節(jié)。按照分層的方式依次攤鋪和碾壓。運(yùn)輸車輛通行期間，受其自重的影響易導(dǎo)致土工格柵受損，為避免此問(wèn)題宜采取滾填的方法。施工機(jī)械以輕型推土機(jī)或前置式裝載機(jī)為宜，填石路堤厚度＜50 cm，土方路基厚度＜30 cm，經(jīng)過(guò)填筑作業(yè)后再用壓路機(jī)碾壓，使填料具有穩(wěn)定性與平整性。

3.5 鋪設(shè)上層土工格柵

在土方填筑施工質(zhì)量無(wú)誤的前提下開始鋪設(shè)上層土工格柵，要求上、下2層的接縫應(yīng)錯(cuò)開50 cm以上。以填土層的頂寬為標(biāo)準(zhǔn)控制實(shí)際鋪設(shè)寬度，并按照與底層土工格柵相一致的搭接方法完成搭接作業(yè)。此后于上方填筑土料，降低外界因素對(duì)土工格柵帶來(lái)的不良影響。在該部分土方的填筑施工中，松鋪厚度以30 cm以內(nèi)為宜，可分層依次攤鋪、碾壓，每完成1層后隨即檢查，不可出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。碾壓作業(yè)可利用壓路機(jī)完成，但不宜采用羊腳壓實(shí)機(jī)械，因其在運(yùn)行期間對(duì)土工格柵的損傷較大。按照先兩側(cè)后中間的順序碾壓，行間重疊量控制為50 cm。

4 土工格柵施工期間的質(zhì)量控制

4.1 總體質(zhì)量控制

路基加寬的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)全面落實(shí)質(zhì)量控制措施。施工期間以現(xiàn)場(chǎng)情況為準(zhǔn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化施工方案，加強(qiáng)質(zhì)量檢查以及與設(shè)計(jì)要求的對(duì)比分析，若存在問(wèn)題則及時(shí)處理。在經(jīng)過(guò)路基加寬施工后，較薄弱的新舊路基結(jié)合區(qū)易出現(xiàn)差異性沉降現(xiàn)象，是此類工程中較為普遍的問(wèn)題。對(duì)此，施工單位必須以主動(dòng)的態(tài)度加強(qiáng)質(zhì)量管控，落實(shí)到材料、機(jī)械、人員等方面，有秩序地組織路基加寬作業(yè)，保證每處的施工質(zhì)量。

4.2 檢驗(yàn)和保存

土工格柵材料的品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。（1）檢驗(yàn)數(shù)量：同一廠家、品種、批號(hào)的土工格柵材料，每10 000m2為一批，不足10 000m2也按一批計(jì)，每批抽樣檢驗(yàn)一組。（2）檢驗(yàn)方法：（1）檢查每批產(chǎn)品出廠合格證、性能報(bào)告單。抽樣檢驗(yàn)土工格柵的每延米破斷拉力（縱、橫向）＞80 kN/m，破斷伸長(zhǎng)率（縱、橫向）≤3%，2%伸長(zhǎng)率時(shí)拉伸力為62 kN/m，肋條交叉點(diǎn)極限剝離力≥300 N。（2）在土工格柵區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行載荷試驗(yàn)，每個(gè)單位工程地基的載荷試驗(yàn)不少于3個(gè)點(diǎn)，承壓板的面積≥1 m2。（3）填方施工應(yīng)分層檢測(cè)每一層碎石土的壓實(shí)度，待壓實(shí)系數(shù)符合要求后才能填筑上一層，每100 m2至少應(yīng)有1點(diǎn)。

4.3 填筑材料的質(zhì)量控制

填筑材料的質(zhì)量將對(duì)后續(xù)施工帶來(lái)明顯的影響，因此，做好填料的質(zhì)量控制工作勢(shì)在必行。在路基加寬施工中，若新舊路基的填筑材料有所不同，在使用時(shí)間逐步延長(zhǎng)之下，各材料的沉降以及變形均具有獨(dú)特性，導(dǎo)致其難以達(dá)到同步沉降或變形的狀態(tài)，路基平整性隨之下降。對(duì)此，需以舊路基的填筑材料為準(zhǔn)，采用與之相一致的材料，完成新路基的填筑作業(yè)。

4.4 機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量控制

在機(jī)械化施工背景下，高性能的施工機(jī)械能夠提高生產(chǎn)力，在較短時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成工作。在路基加寬施工中需以實(shí)際施工情況為準(zhǔn)，選擇合適的攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等相關(guān)機(jī)械設(shè)備，在運(yùn)行前全面檢查，保證其能夠穩(wěn)定運(yùn)行，再協(xié)調(diào)好各項(xiàng)施工機(jī)械的作業(yè)關(guān)系，組成穩(wěn)定可靠的機(jī)械群，通過(guò)專業(yè)人員的操作，充分發(fā)揮出施工機(jī)械的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在日常施工中需定期做好檢維修工作，從源頭上規(guī)避質(zhì)量問(wèn)題和安全隱患。

4.5 按要求鋪設(shè)土工格柵

土工格柵在運(yùn)輸、存放期間嚴(yán)密遮蓋，防止長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下，鋪開后應(yīng)及時(shí)填筑填料。多雨季節(jié)施工時(shí)注意關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，遇下雨停止施工，提前做好防雨準(zhǔn)備，施工作業(yè)面未完成封閉前遇雨應(yīng)采用彩條布覆蓋，防止雨水滲入土工格柵地基層。盡量減少土工格柵的切割量和縫合量，以避免浪費(fèi)。

下承層應(yīng)平整，攤鋪時(shí)應(yīng)拉直、平順，緊內(nèi)貼下承層，不得扭曲、折皺。鋪設(shè)土工格柵，應(yīng)在路堤每邊各留一定長(zhǎng)度，回折覆裹在已壓實(shí)的填筑層面上，折回外露部分應(yīng)用土覆蓋。土工格柵的邊接采用搭接時(shí)，搭接長(zhǎng)度宜300～600 mm；采用縫接時(shí)縫接寬度應(yīng)≥50 mm，縫接強(qiáng)度應(yīng)不低于土工格柵的抗拉強(qiáng)度；采用黏結(jié)時(shí)其寬度應(yīng)≥50 mm，強(qiáng)度不低于其抗拉強(qiáng)度。如為雙層土工格柵上、下層接縫應(yīng)錯(cuò)開，錯(cuò)開長(zhǎng)度應(yīng)＞500 mm。

5 結(jié)語(yǔ)

高速公路路基加寬是提高道路通行服務(wù)能力的重要途徑，但施工期間存在新舊路基結(jié)合不平順、路基穩(wěn)定性不足等問(wèn)題。現(xiàn)階段，土工格柵施工工藝能夠有效地緩解各類質(zhì)量問(wèn)題，但其施工要點(diǎn)較多，需合理選材，并按照正確的流程和方法有序施工。