高速公路软基地段高填方路基施工技术探究论文_袁天围

高速公路软基地段高填方路基施工技术探究论文_袁天围

云南阳光道桥股份有限公司 650200

摘要:高速公路使用中,高填方路基路段更容易发生局部沉降、边坡滑坍等病害,严重缩短高速公路使用寿命,并影响行车安全。对于高填方路基常见病害,后期治理难度大、治理成本高,最佳措施是从施工阶段采取严格的质量管理措施,强化技术控制。本文首先概述了高填方路基常见病害的产生原因,随后分别从设计施工方案、做好施工准备、分层填筑与压实等环节,就高填方路基施工技术要点展开了简要分析,最后结合实际工作经验,提出了几点关于施工技术管理的可行性措施,为高速公路软基地段的高填方路基施工提供了一定的参考。

关键词:高速公路;软土地质;高填方路基;分层填筑

引言:云南地区受到气候条件、地形地质等因素的影响,软土分布范围较广。在高速公路施工中,经常会遇到软土路基,需要通过高填方路基施工,提高路基稳定性和承载力,以支持高速公路的平稳和安全运行。导致高填方路基质量病害的原因有多种,如路基填料质量问题,或是沉降计算结果不精确等。这就要求施工单位结合以往工作经验,在高填方路基施工的各道工序中,树立精细化的技术管控理念,提高施工技术水平,在保证高速公路正常投入使用的基础上,也减轻了后期高速公路维护工作压力。

一、高填方路基质量病害产生的原因

1、路基设计方面的问题

(1)选择的软土地基处理方法不科学。现阶段建筑行业关于高填方软土地基的处理方法有多种,例如强夯法、粉喷桩加固法等。这些软基加固技术在具体的操作方法、适用范围等方面,均存在一定的差异。但是在实际施工中,很多施工公司并未根据现场情况,对使用的高填方软基处理方法进行筛选,或是没有制定严格的施工流程。一方面是不利于加强施工进度管理,容易出现进度迟滞,给施工单位带来了额外的成本消耗,另一方面则是高填方路基的加固效果不理想,例如强夯施工中,夯击次数不足,夯实效果不达标,后期高速公路投入使用后仍然有较大概率出现路基沉降。

(2)未进行精确的沉降计算。高填方路基的沉降是一种常见现象,在高速公路的施工规范中,只要在规定时间内,路基沉降幅度在标准值以内,则不会对高速公路正常使用产生负面影响。施工中常见的问题有:其一是施工单位没有及时开展路基沉降监测,不能动态的掌握高填方路段路基的沉降情况;其二是沉降计算结果不精确,也就失去了观测和参考价值。

2、施工技术方面的问题

(1)路基填料质量不达标。高填方路基处理中,对填料的质量要求十分严格。填料的质量,将会直接影响路基填筑效果,也是决定路基密实度和承载力的重要因素。影响路基填料质量的因素,一种情况是填料自身存在质量问题,例如夹杂着草皮、树根等杂物,另一种情况是填料存放或施工中出现问题,例如未将填料单独堆放,与现场的水泥等其他材料混合。施工单位如果未对填料质量进行严格控制,使用了劣质材料进行高填方路基施工,后期也会因为填料密实度不理想,而对整个路基造成负面影响。

(2)填料压实程度不达标。压实操作时高填方路基施工中的关键环节之一,压实效果将会对路基稳定性有直接影响。通常来说,高填方软土路基的压实分为两个阶段,第一阶段是在摊铺后,使用压路机进行压实;第二阶段是在压实基础上,使用强夯法进行压实。但是在实际工作中,部分施工单位为了缩短工期,节约成本,没有按照要求完成强夯加固,也会导致路基压实效果不理想。还有的施工单位,则是在碾压环节,没有达到规定的碾压次数,或是按照规定完成碾压后,没有继续进行一遍密实度检查,这些操作上的失误,也会给高填方软土路基的施工质量留下隐患。

二、高速公路软基地段高填方路基施工技术要点

1、结合前期勘查,设计科学的施工方案

高速公路本身对施工质量有严格要求,加上软土地质带来的特殊影响,为了提高路基稳定性,需要提前组织人员做好高速公路软土地段的勘查工作,以便于为施工方案的确定、施工技术的选择和施工质量的控制提供必要的参考。以往很多施工单位对前期勘查缺乏足够的重视,后期对软土地质的处理效果不理想,路基容易出现不均匀沉降。因此,施工单位要安排专业人员,使用专业设备,尽可能详细、全面的获取该路段的地质信息。在此基础上,结合以往的高填方路基施工经验,制定一套完善可行的施工方案,对接下来各个环节的施工开展提供一定的指导。

2、做好施工准备事项

高填方路基施工的准备工作包括:(1)人员的安排。为确保各项施工任务有效落实、现场施工作业有条不紊开展,需要结合工程需要,将管理责任落实下去。例如有技术责任人,负责工程整体的技术指导;有质检工程师,负责做好现场施工质量的监管;有安全负责人,做好施工安全管理等。施工人员的合理安排,能够明确其岗位职责,强化责任意识,是提高高填方路基施工质量的必要保障。(2)机械的准备。现阶段高填方路基施工基本上实现了机械化,搭配使用机械设备不仅能够提高施工效率,而且也能够在压实等环节上提高路基施工质量。常用的设备包括挖掘机、平地机、自卸车、强夯机等。要根据施工要求选择机械设备的型号、数量,并检查运行工况是否正常。(3)材料的准备。对路基填料的质量有严格要求,如果填料中含有树皮、生活垃圾等杂物,或是选择了盐渍土、淤泥土等劣质土,都会影响高填方路基施工质量。因此,施工单位需要对填料的种类、质量等进行严格要求,另外像含水量、塑性指数等,也必须满足施工规范,为高填方路基施工奠定良好的基础。

3、高填方路基的强化处理

在对路基进行强化处理的过程中,必须对软土路基的厚度进行分析,考虑到振动沉管和管柱桩的要求,在陡坡地段设置台阶,将其台阶的宽度设置为3m。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于不同设计形式对路基施工有不同程度的影响,根据复合地基的属性变化,碎石桩要具备足够的承载力,通常情况下不能低于600kPa,因此碎石桩的密度控制成为关键所在。施工过程中的土质或者土体含水量存在不同程度的变化,实验过程中桩基会受到不同程度的影响,在实验检测过程中要认真分析桩的贯入时间和深度,掌握冲水量和水压。基于压入的碎石量和流动关系的变化,在施工阶段可以根据动态管理表对参数进行调整,碎石桩的密实度和承载力的确定直接对技术应用效果造成影响,因此强化动态管理是很有必要的。

4、铺设砂砾垫层

在铺设砂垫层时尽量平整场地,砂砾填料选择级配良好的级配碎石,保证滤水能力。同时考虑到砂砾处治的目的除具透水性作用外,增加地表强度,防止地基局部剪切变形也是其重要的目的。施工中在铺设碾压好的砂垫层上,再分层填筑厚约2m的填石路基,这样透水能力及地表整体性强度得到充分的提高,起到了对设计意图进行强化的效果。通过基底采用填石路基加强,使路基填料透水性和整体强度得到提高,有效改善了地基承载力,降低了地基沉降的可能。

5、填料的分层填筑

高填方路基的填筑施工中,由于填料用量多,为了切实提高填筑效果,增强路基填料密实度,需要采取分层填筑、层层压实的原则进行施工。确定填料不存在质量问题,且各项性能、参数均符合高速公路路基施工要求后,开始进行填料。每次填料的摊铺厚度应当控制在30cm-35cm之间,将填料摊铺平整后,在靠近两侧边缘位置留出宽度10cm、高度15cm的台阶,作用是增加上下层填料的搭接效果。对于搭接台阶,其长度应当不低于3m,并且如果开挖过程中遇到了岩石,还需要通过局部爆破的方式,消除台阶的影响,可以避免填料分层问题。

6、填料的压实

在高填方路基施工中,应严格控制填料的实际含水量在最佳含水量±2%,制定科学合理的压实工艺,并按要求配备相应的整平碾压机具,按规范进行操作。压实过程首先采用羊足碾强振压实,然后用推土机进行二次收平,再用平板压路机压实收平。由于羊足碾能将石料破皮甚至破碎作用,使破碎的石屑经推土机平整填入填料空隙中,使填石空隙更加密实,这样既保证了路基压实度和平整度,也便于土工格栅的铺筑,又不使已施工的土工格栅扭曲、折皱、重叠,保证了土工格栅充分发挥其作用,消除了路基滑动或边坡滑坍的隐患。

7、路基强夯施工

软基地段的高填方路基施工,在完成上述填筑、碾压等工序后,还要进行强夯施工,进一步提高高速公路路基稳定性。操作流程为:(1)将强夯施工所用的机具准备好,同时现场施工人员根据测量,标出夯点高程。启动起重机,带动重锤提升至一定高度,保证重锤与夯点保持垂直。(2)让重锤从高空自由落下,利用下落过程中产生的冲击力,让路基填料进一步密实,提高承载力。(3)完成一个夯点的强夯加固工作后,继续将设备移动至下一个夯点,按照上述步骤完成整个软基路段的强夯。(4)完成一遍夯击后,此时高填方路基表面应该存在凹凸不平的夯坑,使用推土机将这些夯坑填平,重新测量高程后再进行一边夯击,完成满夯。另外,强夯施工中要注意加强现场安全管理,落锤前要求夯点半径10m范围内不站人,以免重锤落下造成碎石飞溅损害人员健康。

三、高填方路基施工技术的控制措施

1、严格落实施工监管责任

软土地质下的高填方路基施工,不仅施工流程复杂,并且对施工质量要求较高。对于施工单位来说,无论是从施工成本控制角度,还是从提高工程质量角度,都必须树立全过程控制理念,将施工监管责任落实到高填方路基施工各个环节上。在施工前的准备阶段,要求做好勘查工作,完善施工设计;在施工过程中,要求加强现场技术监督管理,及时指出施工问题,保障现场施工安全;在施工任务结束后,还要做好养护工作,路基沉降观测等。只有在各个施工环节上都强化责任意识,履行岗位职责,才能为高填方路基的高质量完工提供全方位的保障。

2、切实提高施工技术水平

在高填方路基正式施工之前,施工单位要组织开展一次集中培训活动,按照既定的施工方案,将各个环节的技术标准、管理责任等安排下去。定期开展员工培训,特别是对于一些技术性较强的岗位,例如设备操作人员等,要结合岗位特点开展针对性的培训工作,确保满足高填方路基施工要求。另外,加强岗前检查,禁止酒后作业等,通过采取这些综合措施,也有利于在提高高填方路基施工质量与水平的基础上,确保施工人员的安全。只有不断提高自身技术水平,才能建造高质量的高速公路工程,这也是提高施工单位自身竞争力的一种有效措施。

结语:在高速公路施工中,经常会遇到一些特殊、复杂地质,软土地质就是其中较为常见的一种。在进行软土地质环境下的高填方路基施工时,如果处理不当,后期高速公路开放通车后,在车辆荷载作用下容易因为路基沉降而导致路面开裂,缩短了高速公路使用寿命,影响了行车安全。因此,在施工阶段就要求做好高填方路基施工处理,通过优化施工流程、加强施工技术控制,掌握填料、碾压等各个环节的技术要点,从而切实提高高速公路路基稳定性。

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论文作者:袁天围

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/1

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