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【摘要】以羅望高速第7合同段為背景,探討高填方軟巖路堤施工技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)。具體從工前準(zhǔn)備、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備及工藝流程3方面展開論述,其中重點(diǎn)對其工藝步驟進(jìn)行分析,旨在為軟巖高填方路堤施工提供參考。
【關(guān)鍵詞】軟巖;高填方路堤;強(qiáng)夯;壓實(shí)
1工程概況
羅望高速第7合同段,路線樁號YK60+360~YK60+600右側(cè)設(shè)計(jì)為高填方路堤通過,全長240m。中心最大填高:YK60+500斷面,H=30.55m;最大邊坡高度:YK60+370.876斷面,H=29.79m。該段場區(qū)內(nèi)覆蓋粉質(zhì)黏土,下伏基巖為砂質(zhì)泥巖,巖層產(chǎn)狀145°∠24°,場區(qū)地下水類型為覆蓋層孔隙水及基巖裂隙水。
2施工準(zhǔn)備
2.1原地面復(fù)測
原地面復(fù)測的主要目的:(1)復(fù)核紅線用地是否正確;(2)復(fù)核路基填挖方工程量;(3)復(fù)核涵洞位置是否正確;(4)復(fù)核護(hù)腳墻位置是否正確,為確保基底穩(wěn)定,對于斜坡地段的護(hù)腳墻基礎(chǔ),墻趾應(yīng)埋入穩(wěn)固的地層中,斜坡路段墻趾埋置條件應(yīng)符合表1的要求。
2.2圖紙復(fù)核
(1)復(fù)核圖紙說明是否清楚準(zhǔn)確,前后是否有歧義,是否符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范;(2)復(fù)核路線軸線及橫斷面設(shè)計(jì)高程、寬度、橫坡等是否正確;(3)復(fù)核涵洞長度、高程及填土高度是否正確;(4)復(fù)核排水系統(tǒng)是否完善;(5)陡斜坡路段高填方路基穩(wěn)定性驗(yàn)算,本項(xiàng)目邊坡整體性較好,安全系數(shù)>1.3,滿足規(guī)范要求。
2.3土工標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)
路基填料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,對填料來源進(jìn)行核查并進(jìn)行CBR試驗(yàn),路基各填筑層填料CBR值滿足表2要求(以高速公路、一級公路為例)。
2.4施工方案編制和審批
依據(jù)JTGF90—2015《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》【1】,對于邊坡高度>20m的路堤或地面斜坡坡率陡于1∶2.5的路堤,或不良地質(zhì)段、特殊巖土地段的路堤施工屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程,施工前必須編制專項(xiàng)施工方案,并按規(guī)定程序辦理報(bào)批手續(xù)后方可組織施工。
3施工現(xiàn)場準(zhǔn)備
3.1清表和開挖臺階
在路堤填筑前首先要對紅線用地范圍內(nèi)原地面進(jìn)行清表施工,將原地面草灌等不適宜作為路基填料的雜物清除,并核對原地表是否存在孔洞、墓穴及地層地質(zhì)情況,與設(shè)計(jì)文件有出入時(shí)及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場確認(rèn)并處理,清表完成后對基底進(jìn)行填前碾壓整平,壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為90%。對于填挖交界位置,要按照設(shè)計(jì)圖紙開挖預(yù)留臺階,臺階設(shè)置寬度、高度及內(nèi)傾坡度滿足圖紙要求。
3.2護(hù)腳墻和排水工程施工
護(hù)腳墻、臨時(shí)排水邊溝及盲溝要在路基正式填筑前施工完成,確保路基填筑過程中各層表面不形成積水。臨時(shí)排水設(shè)施要充分考慮到永臨結(jié)合,避免二次改移等造成資源浪費(fèi)。同時(shí),要確保流水排泄順暢,不致排入農(nóng)田及保護(hù)性水源,造成環(huán)境污染,引發(fā)地方矛盾及不滿情緒。
3.3基底強(qiáng)夯
本段填方位于沖溝中,基底土質(zhì)松散,含水量大,路基填筑清表后要對基底進(jìn)行強(qiáng)夯處理。強(qiáng)夯施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段施工,夯機(jī)選用50t履帶式起重機(jī),其性能參數(shù)為:最大提升高度20m,夯錘自重15t,最大夯擊能3000kN•m?;讖?qiáng)夯采用滿夯工藝,滿夯夯擊能為1000kN•m,提升高度7m,滿夯夯點(diǎn)搭接1/3錘。距離結(jié)構(gòu)物水平距離<6m的范圍內(nèi)不得強(qiáng)夯,非強(qiáng)夯區(qū)域采用液壓打夯機(jī)補(bǔ)強(qiáng)。夯機(jī)點(diǎn)的夯擊次數(shù)根據(jù)強(qiáng)夯試驗(yàn)段得到的夯擊次數(shù)和夯沉量的關(guān)系曲線確定,滿足最后兩擊的夯沉量之和<15cm,且兩擊的夯沉量之差<5cm。夯擊完成后整平壓實(shí)。
3.4基底灰?guī)r換填
為防止軟巖路基遇水軟化發(fā)生高填路堤沉降,高填方基底強(qiáng)夯后換填0.8m厚石灰?guī)r,以起到基底透水的作用。
3.5試驗(yàn)路段
該段高填方為軟巖填石路基,選擇≥100m的路基作為試驗(yàn)路段,根據(jù)填料的種類、性質(zhì)、壓實(shí)機(jī)具等確定滿足孔隙率指標(biāo)的填料松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)具組合、壓實(shí)遍數(shù)、沉降差等施工工藝參數(shù)。不同性質(zhì)、強(qiáng)度的路基填料,應(yīng)分別采用不同的填筑層厚和壓實(shí)控制標(biāo)準(zhǔn),填石路堤的壓實(shí)質(zhì)量采用孔隙率作為控制指標(biāo),施工壓實(shí)質(zhì)量可采用孔隙率與沉降差或施工工藝參數(shù)聯(lián)合控制,孔隙率的檢測采用水袋法進(jìn)行。
4施工工藝
4.1測量放線
(1)恢復(fù)線路中心控制點(diǎn)(中線);(2)測設(shè)中心樁,按每20m整樁號和曲線起止點(diǎn)等控制、測設(shè)路基中心樁,樁位寫明里程樁號;(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果,測設(shè)路基邊坡線得出各樁左、中、右3點(diǎn)的高程,做好記錄,計(jì)算出各樁號左右兩側(cè)的路基填筑高度;(4)按路基設(shè)計(jì)頂標(biāo)高寬度加余寬50cm(以保證邊坡壓實(shí)和壓路機(jī)械的安全而增加的寬度),放樣邊線點(diǎn),再拉線撒白灰對路基填筑范圍進(jìn)行標(biāo)記;(5)根據(jù)施工進(jìn)度分層計(jì)算路基的設(shè)計(jì)寬度,及時(shí)放樣填料邊線,滿足施工需要。
4.2布料
根據(jù)填料來源及場區(qū)地形確定經(jīng)濟(jì)、合理的填料運(yùn)輸路線。布料時(shí)根據(jù)試驗(yàn)路段確定的填料松鋪厚度指定卸車位置并計(jì)算卸車數(shù)量,自卸汽車把填料運(yùn)到鋪筑現(xiàn)場,從一端開始,左右成排,前后成行等距離卸料。4.3攤鋪厚度軟巖填石路堤下路堤分層厚度宜≤40cm,上路堤分層厚度宜≤30cm,松鋪系數(shù)按1.1控制。
4.4填料粒徑
軟巖填石路堤下路堤最大粒徑不宜超過層厚2/3即26cm,上路堤最大粒徑不宜超過層厚2/3即20cm。
4.5整平
整平用推土機(jī)由路中向道路兩側(cè)推進(jìn),如此往復(fù)3次,即可滿足平整度要求。在整平時(shí)要注意路基縱橫坡,雨季施工要適當(dāng)加大橫坡以利于路基表面排水,一般情況下路基橫坡為2%,雨季施工時(shí)可將橫坡加大到3%~4%。
4.6路基碾壓
采用32t振動(dòng)壓路機(jī),第一遍進(jìn)行靜壓、穩(wěn)壓,然后開啟振動(dòng)進(jìn)行振壓,具體要求是:(1)直線段和大半徑曲線段,先壓路基邊緣,后壓路基中間;小半徑曲線段因有較大的超高,碾壓順序應(yīng)先低(內(nèi)側(cè))后高(外側(cè))。(2)壓路機(jī)碾壓輪重疊輪寬的1/3~1/2;碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段確定為5遍(靜壓1遍,小振1遍,大振3遍)。(3)壓路機(jī)的行駛速度過慢影響施工效率,過快則由于對填料接觸時(shí)間過短,壓實(shí)效果不能滿足要求。一般光輪靜壓壓路機(jī)的最佳速度為2~5km/h,振動(dòng)壓路機(jī)為3~6km/h。此處根據(jù)試驗(yàn)段確定碾壓速度為3km/h。(4)填石路基采用沉降差進(jìn)行壓實(shí)檢測,在靜壓、弱振完成,強(qiáng)振1遍以后即可進(jìn)行壓實(shí)沉降差檢測,當(dāng)沉降差平均值>5mm,標(biāo)準(zhǔn)差≤3mm時(shí)即為合格。
4.7強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)
為保證路基的壓實(shí)效果,高填路基除采用壓路機(jī)壓實(shí)外,通常還會進(jìn)行強(qiáng)夯或沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng),本項(xiàng)目高填方路基在94區(qū)(上路堤)頂進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)。強(qiáng)夯機(jī)采用基底補(bǔ)強(qiáng)設(shè)備履帶式起重機(jī),其性能參數(shù)為最大提升高度20m,夯錘自重15t,最大夯擊能3000kN•m,有效提升高度15m,夯擊能2250kN•m,夯點(diǎn)布設(shè)為正方形,4.0m間距,夯擊完成后整平壓實(shí)。預(yù)估強(qiáng)夯地面的平均夯沉量在路基強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)中可用于復(fù)核強(qiáng)夯效果和驗(yàn)證原地基壓實(shí)情況等,具有一定的參考意義。4.8防滲土工膜施工路床底鋪設(shè)復(fù)合防滲土工膜,隔斷路面水對軟巖路堤的軟化影響。夯擊補(bǔ)強(qiáng)完成后整平壓實(shí),保證路床底平整度滿足要求后再鋪設(shè)復(fù)合防滲土工膜,膜與膜之間搭接寬度≥10cm。
4.9路床施工
為減少高填路堤差異沉降,在上、下路床底部各鋪1層土工格柵增強(qiáng)路基整體性,避免或減少路基的不均勻沉降,防止路面結(jié)構(gòu)開裂。對于填挖交界路基,在上、下路床底面各鋪設(shè)1層土工格柵,橫向長度8m,深入挖方、填方側(cè)各4m。路床采用硬質(zhì)巖粒料或透水性材料填筑,要求不易風(fēng)化崩解。
5結(jié)語
通過高填方路堤基底增加盲溝、填筑灰?guī)r透水層和路床底鋪設(shè)復(fù)合防滲土工膜等技術(shù)措施,有效解決了軟巖遇水軟化發(fā)生沉降的問題。同時(shí),通過采用32t重型壓路機(jī)和強(qiáng)夯工藝,提高了高填方路堤的壓實(shí)質(zhì)量,確保了高填方路堤的填筑質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
【1】JTGF90—2015公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范[S].