拼寬路基施工及拼寬位置夯實(shí)研究

路冬

(邢臺(tái)路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 邢臺(tái) 054000)

1 拼寬路基強(qiáng)力夯實(shí)工藝原理

強(qiáng)力夯實(shí)技術(shù)是通過(guò)強(qiáng)力夯實(shí)機(jī)輸出的特定頻率的振動(dòng)，使夯實(shí)機(jī)作用半徑范圍之內(nèi)的土體形成共振，在形成共振的同時(shí)對(duì)作用土體施加1.5 MPa 左右的沖擊壓力，并保持沖擊壓力不變重復(fù)沖擊振動(dòng)90 次以上。新舊路基土體的原始結(jié)構(gòu)在強(qiáng)大反復(fù)的沖擊力作用下受到破壞，原有土顆粒之間發(fā)生了滑移和錯(cuò)位，新舊土體因土壤顆?；坪湾e(cuò)位運(yùn)動(dòng)，二者之間的聯(lián)系逐漸緊密。在強(qiáng)力夯實(shí)作用下新舊路基的原狀土體被充分壓實(shí)，提高了路基的壓實(shí)能力，提升了路基的回彈模量和路基強(qiáng)度。此外，在強(qiáng)力夯實(shí)作用下原本新舊路基較為薄弱的結(jié)合位置逐漸形成新的統(tǒng)一整體，繼而提高了新土體結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，促進(jìn)了路基新板塊的形成。當(dāng)?shù)缆仿坊艿缴喜亢奢d傳遞的壓力時(shí)，路基基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降或壓縮，而這時(shí)新舊路基通過(guò)強(qiáng)力夯實(shí)后已經(jīng)具備了較高的強(qiáng)度和回彈模量，可以充分調(diào)整道路路基內(nèi)的附加應(yīng)力來(lái)降低道路路面發(fā)生開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。新舊路基結(jié)合處通過(guò)強(qiáng)夯重塑來(lái)提高路基整體性能的具體表現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)：(1）通過(guò)強(qiáng)力夯實(shí)作業(yè)后，新舊路基的整體性和路基強(qiáng)度得到了有效提升，路基抵抗變形的能力得到了明顯改善，有效降低了路基頂面的不均勻沉降，大大降低了新舊路基結(jié)合處路面發(fā)生開(kāi)裂的概率。(2）通過(guò)強(qiáng)力夯實(shí)作業(yè)后，新舊路基的壓實(shí)度逐漸增大，新路基的工后壓縮變形逐漸變小，繼而有效減小了道路路面在上部車(chē)輛動(dòng)荷載作用下所產(chǎn)生的累計(jì)變形，提高了道路路面使用的安全性，延長(zhǎng)了道路路面的使用壽命。

2 拼寬路基施工

路基拼寬施工之前應(yīng)進(jìn)行施工技術(shù)交底，熟悉設(shè)計(jì)圖紙，明確項(xiàng)目紅線(xiàn)范圍。按照設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)要求對(duì)紅線(xiàn)范圍內(nèi)的防護(hù)工程、路基路緣石、路基邊溝以及紅線(xiàn)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)物進(jìn)行拆除作業(yè)。在拆除施工紅線(xiàn)范圍各類(lèi)結(jié)構(gòu)之前，應(yīng)先設(shè)計(jì)施工排水通道，這是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)排水通道的目的是便于施工過(guò)程的排水，保障整個(gè)施工過(guò)程中場(chǎng)地不存在積水。舊路路基的承載能力不足時(shí)，需要采取措施改善舊路路基的承載能力，通常采取地基換填、素混凝土樁、灰土振動(dòng)擠密樁等半剛性樁進(jìn)行地基承載能力的補(bǔ)強(qiáng)。舊路基的坡面需要挖除至少30 cm 厚土層。當(dāng)拼寬路段舊路基的填土高度小于200 cm 時(shí)，在舊路基邊坡拆除并整平的基礎(chǔ)上，應(yīng)立即進(jìn)行新路基填筑作業(yè)，拼寬路基的新舊路基所填筑的材料應(yīng)相同，允許有些差別但差別不能過(guò)大。如果施工場(chǎng)地限制或者其他原因造成材料選擇困難時(shí)，填筑材料可以選擇水穩(wěn)性能較強(qiáng)的粗粒土，切記不能使用舊路基拆除后的材料進(jìn)行填筑。

清除施工圖紙紅線(xiàn)內(nèi)的硬質(zhì)路肩、路基邊坡腐殖土和植被等雜物。被清除的路基邊坡腐殖土和植被等雜物需指定位置暫存，將來(lái)作為土地復(fù)墾或者道路隔離帶綠化使用。舊路基邊坡拆除完成后，應(yīng)立即使用防水材料較好的油氈將其覆蓋，目的是防止雨水滲透損害舊路基的承載能力。新路基范圍內(nèi)的淤泥質(zhì)土、部分路段的廢棄荷塘以及邊溝等位置需要進(jìn)行徹底清理。清理工作結(jié)束后先用輕型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，設(shè)計(jì)規(guī)定壓實(shí)度≥90%，如果路基范圍內(nèi)有水田或者含水低洼路段，則經(jīng)過(guò)輕型壓路機(jī)碾壓后的壓實(shí)度應(yīng)≥85%。碾壓結(jié)束后，將路基標(biāo)高回填至原地面標(biāo)高[1]。個(gè)別路段天然地基含水量較大，不具備機(jī)械碾壓的基礎(chǔ)，采用機(jī)械翻曬或者加石灰降低地基土含水量。

3 臺(tái)階開(kāi)挖

道路路基的臺(tái)階開(kāi)挖完成后的線(xiàn)形應(yīng)保持平順，這不僅能保證臺(tái)階開(kāi)挖質(zhì)量也能保證開(kāi)挖后線(xiàn)形的美觀。在臺(tái)階開(kāi)挖正式開(kāi)始前，為保證每個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖的位置準(zhǔn)確無(wú)誤，應(yīng)根據(jù)施工方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，準(zhǔn)確施測(cè)出每層臺(tái)階開(kāi)挖的控制線(xiàn)。為保證控制線(xiàn)不被破壞，控制線(xiàn)用白線(xiàn)拉直，不能采用撒石灰控制線(xiàn)的方式來(lái)控制開(kāi)挖邊界。嚴(yán)控臺(tái)階開(kāi)挖順序，嚴(yán)禁從道路路基最頂端開(kāi)挖，臺(tái)階開(kāi)挖應(yīng)從下部開(kāi)始，逐級(jí)向上開(kāi)挖，每一個(gè)開(kāi)挖臺(tái)階的內(nèi)向坡度為1%且開(kāi)挖寬度≥100 cm，開(kāi)挖臺(tái)階的高度應(yīng)＜100 cm，當(dāng)臺(tái)階快開(kāi)挖到道路上部路床時(shí)，臺(tái)階開(kāi)挖高度應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行微調(diào)，目的是保證路基施工的整體性。當(dāng)路基的開(kāi)挖高度一定時(shí)，第一個(gè)開(kāi)挖臺(tái)階應(yīng)根據(jù)路基施工作業(yè)面、道路路基底部土體穩(wěn)定性、道路路基底部土體強(qiáng)度以及道路綠化程度等情況綜合分析，確定第一個(gè)開(kāi)挖臺(tái)階的具體加寬數(shù)值。

針對(duì)那些路基地基土黏性較強(qiáng)的路段，臺(tái)階開(kāi)挖的方式可以采用垂直開(kāi)挖的形式，這種垂直開(kāi)挖的方式較為經(jīng)濟(jì)且施工周期短，但是對(duì)路基地基土原狀土黏性強(qiáng)度有較高要求。針對(duì)路基地基土為砂土、砂軟類(lèi)土以及粉砂類(lèi)等黏性較差的材料時(shí)，臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)應(yīng)該采取豎向傾斜的開(kāi)挖方式，避免邊坡發(fā)生滑塌。路基邊坡開(kāi)挖過(guò)程中，要確保路基的穩(wěn)定性，當(dāng)開(kāi)挖臺(tái)階作業(yè)范圍延伸到路床范圍內(nèi)，臺(tái)階開(kāi)挖的高度和臺(tái)階開(kāi)挖的寬度應(yīng)該根據(jù)交通通行流量來(lái)進(jìn)行確定。當(dāng)?shù)缆方煌ㄍㄐ辛枯^大時(shí)，臺(tái)階開(kāi)挖涉及路床范圍內(nèi)的部分其開(kāi)挖高度應(yīng)控制在80 cm 以?xún)?nèi)，開(kāi)挖寬度應(yīng)控制在50 cm 以?xún)?nèi)。當(dāng)?shù)缆方煌ㄍㄐ辛枯^小且施工方案中明確路床部分的臺(tái)階只挖一個(gè)時(shí)，應(yīng)特別注重路基的穩(wěn)定性，防止發(fā)生塌方。如果在路肩處臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)老路基的路肩是硬質(zhì)路肩，或者在路基拼接時(shí)老路基的路肩是硬質(zhì)路肩，應(yīng)先將舊路肩以上的部分拆除，之后再開(kāi)挖新臺(tái)階，目的是防止路基邊坡滑塌。

道路路基結(jié)構(gòu)物開(kāi)挖過(guò)程中涉及質(zhì)量控制工序和安全控制工序，所以在進(jìn)行路基結(jié)構(gòu)物開(kāi)挖或者路基穩(wěn)定性較差的情況下進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，必須做好路基開(kāi)挖施工方案和開(kāi)挖施工操作細(xì)則。此外，在開(kāi)挖的過(guò)程中要做好邊坡防護(hù)，邊坡防護(hù)通常采用砂漿護(hù)壁、混凝土護(hù)壁或者鋼木支撐等方法。在臺(tái)階開(kāi)挖過(guò)程中如果出現(xiàn)邊坡滑移或者邊坡裂縫情況，或者在臺(tái)階開(kāi)挖停止階段出現(xiàn)邊坡滑移或者邊坡裂縫情況，應(yīng)立即暫停施工，協(xié)同設(shè)計(jì)單位尋找邊坡出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因，并采取行之有效的方法進(jìn)行處理，保證臺(tái)階開(kāi)挖施工質(zhì)量。

4 拼寬路基夯實(shí)施工

1）夯點(diǎn)位置的施測(cè)。夯實(shí)機(jī)械組裝調(diào)試完成后，現(xiàn)場(chǎng)施測(cè)人員利用全站儀測(cè)出樁位控制點(diǎn)，然后按照設(shè)計(jì)圖紙的間距拉尺確定控制點(diǎn)范圍內(nèi)的夯實(shí)點(diǎn)位。夯點(diǎn)布置采用梅花形布置，夯點(diǎn)橫向間距和縱向間距均為100 cm。夯點(diǎn)用白灰標(biāo)記且在白灰處插入焊條，防止夯實(shí)機(jī)械在移動(dòng)過(guò)程中碾壓白灰點(diǎn)后無(wú)法確認(rèn)夯點(diǎn)。夯點(diǎn)位置施測(cè)完畢后，采用水平儀測(cè)量每一個(gè)施測(cè)點(diǎn)的初始高程。

2）新舊路基拼寬部位補(bǔ)強(qiáng)夯實(shí)。依據(jù)施測(cè)的夯點(diǎn)位置，采用液壓夯實(shí)機(jī)進(jìn)行跳打施工，每個(gè)夯點(diǎn)位置夯實(shí)的時(shí)間為25 s左右，液壓夯實(shí)機(jī)的夯實(shí)次數(shù)≥90 次。

3）實(shí)測(cè)液壓夯實(shí)機(jī)夯錘下沉量。每個(gè)點(diǎn)位用液壓夯實(shí)機(jī)按照規(guī)定夯實(shí)時(shí)間和規(guī)定夯實(shí)次數(shù)夯實(shí)完畢后，用水準(zhǔn)儀測(cè)量夯實(shí)后的高程，將夯實(shí)后的高程與夯實(shí)前的高程進(jìn)行比較求出夯點(diǎn)高差，夯點(diǎn)高差≥25 cm，此夯點(diǎn)夯實(shí)質(zhì)量合格，如果按照設(shè)計(jì)夯實(shí)次數(shù)(≥90 次）且夯實(shí)時(shí)間也到了規(guī)定的25 s，但夯點(diǎn)夯實(shí)前后的高程差小于25 cm，則應(yīng)繼續(xù)夯實(shí)，直至夯實(shí)高程差達(dá)到規(guī)定的≥25 cm 后，方可停止夯實(shí)；如果液壓夯實(shí)機(jī)夯實(shí)時(shí)間小于25 s 或者夯擊次數(shù)小于90 次時(shí)，夯點(diǎn)位置夯實(shí)前后的高程差已超過(guò)25 cm，此時(shí)不可停止夯擊，應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定的夯基次數(shù)和設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)繼續(xù)進(jìn)行夯實(shí)，直至達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)夯實(shí)時(shí)間和夯實(shí)次數(shù)。

4）新舊路基拼寬部位夯實(shí)質(zhì)量檢測(cè)。采用壓實(shí)度檢測(cè)和輕型觸探檢測(cè)兩種方法對(duì)新舊路基拼寬部位夯實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。夯點(diǎn)夯實(shí)深度在30 cm 以?xún)?nèi)時(shí)，采用壓實(shí)度檢測(cè)來(lái)驗(yàn)收夯點(diǎn)夯實(shí)質(zhì)量，夯點(diǎn)樁間土壓實(shí)度至少提高了2%；夯點(diǎn)深度在30～90 cm 范圍內(nèi)時(shí)，采用輕型觸探檢測(cè)來(lái)提高夯實(shí)質(zhì)量。夯點(diǎn)深度在60～90 cm 范圍時(shí)，采用輕型觸探法可以將夯點(diǎn)樁間土壓實(shí)度提高10%。每一個(gè)夯實(shí)點(diǎn)位夯實(shí)完成后，需按照規(guī)范要求進(jìn)行壓實(shí)度和夯點(diǎn)沉降差進(jìn)行有效檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

5）單個(gè)夯點(diǎn)夯實(shí)檢驗(yàn)合格后，移動(dòng)強(qiáng)力夯實(shí)機(jī)進(jìn)行下一個(gè)夯實(shí)點(diǎn)的夯實(shí)作業(yè)，夯點(diǎn)夯實(shí)順序采用跳打原則。

4.1 拼寬路基夯實(shí)質(zhì)量的保證措施

1）測(cè)量控制線(xiàn)施測(cè)準(zhǔn)確，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理復(fù)測(cè)無(wú)誤后方可施工，保證夯實(shí)點(diǎn)位施測(cè)的準(zhǔn)確性。液壓夯實(shí)機(jī)夯實(shí)作業(yè)要嚴(yán)格按照已經(jīng)審批通過(guò)的夯實(shí)工藝進(jìn)行施工，做好現(xiàn)場(chǎng)原始記錄和現(xiàn)場(chǎng)旁站記錄，每個(gè)需要驗(yàn)收簽字的環(huán)節(jié)都需按照嚴(yán)格的簽字審批流程進(jìn)行。

2）夯實(shí)作業(yè)的夯坑補(bǔ)土并整平場(chǎng)地環(huán)節(jié)應(yīng)使用普通壓路機(jī)進(jìn)行碾壓至設(shè)計(jì)規(guī)定的壓實(shí)度。

3）嚴(yán)格控制每層填土厚度，當(dāng)一層填筑壓實(shí)完成后在拓寬路基邊緣約50 cm 處撒一薄層石灰粉，目的是便于在路基邊坡修整結(jié)束后可以清晰看出填筑厚度，可以行之有效地控制填土厚度。

4）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原始夯實(shí)記錄進(jìn)行統(tǒng)籌管理，確?，F(xiàn)場(chǎng)原始記錄的完整性和準(zhǔn)確性。

5）當(dāng)基層填土表面干燥缺水時(shí)，為了確保能量可以向深層次傳遞，確保填層表面不產(chǎn)生過(guò)多粉塵影響施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)灑水處理。

6）充分增強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員的質(zhì)量管理意識(shí)，對(duì)新舊路基夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)的重要性有一個(gè)更高的認(rèn)知，加強(qiáng)開(kāi)挖臺(tái)階部位的夯實(shí)質(zhì)量控制，將安全隱患消滅在萌芽中，保證新舊路基拼寬部位夯實(shí)質(zhì)量[2]。

4.2 拼寬路基夯實(shí)施工的安全措施

1）做好施工現(xiàn)場(chǎng)三級(jí)安全教育交底，對(duì)施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)內(nèi)容做好安全教育，提高現(xiàn)場(chǎng)管理人員及現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全管理意識(shí)。

2）路基夯實(shí)施工作業(yè)過(guò)程中涉及的關(guān)鍵部位應(yīng)做好警示標(biāo)志。

3）拼寬路基施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)雜物亂推亂放問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)雜物應(yīng)在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行堆放，避免因現(xiàn)場(chǎng)雜物亂堆亂放對(duì)施工造成不利情形的情況出現(xiàn)。

4）現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員做好安全防護(hù)措施。

5）機(jī)械操作人員必須持有相關(guān)證件且按照規(guī)定進(jìn)行培訓(xùn)并考核合格后方可上崗。

4.3 夯實(shí)施工技術(shù)的資源節(jié)約

由于新舊路基拼寬位置作業(yè)面狹窄，采用傳統(tǒng)夯實(shí)技術(shù)進(jìn)行夯實(shí)會(huì)留有很多壓實(shí)盲點(diǎn)，這一缺陷如果不及時(shí)解決會(huì)影響新舊路基拼寬夯實(shí)質(zhì)量。傳統(tǒng)做法是進(jìn)行多方位重復(fù)夯實(shí)，雖然能達(dá)到覆蓋所有夯實(shí)區(qū)域的目的，但是造成了資源的浪費(fèi)。而采用液壓夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，通過(guò)液壓夯實(shí)機(jī)靈活的動(dòng)態(tài)夯實(shí)技術(shù)，克服了新舊路基拼寬作業(yè)狹窄作業(yè)面的缺陷。液壓夯實(shí)技術(shù)具有低噪聲、作業(yè)安全性高以及環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)液壓夯實(shí)技術(shù)還可以節(jié)約大量資源。

5 結(jié)語(yǔ)

拼寬路基施工中的新舊路基夯實(shí)質(zhì)量是拼寬路基施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵內(nèi)容。改擴(kuò)建項(xiàng)目新舊路基夯實(shí)技術(shù)不僅可以有效提升路基拼寬結(jié)合處的夯實(shí)質(zhì)量，還可以充分降低拼寬路基整體的施工造價(jià)，為公路改擴(kuò)建項(xiàng)目創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益奠定了基礎(chǔ)。