术与施工质量管理
摘 要:公路路基施工技术和质量管理对公路的使用性能有较大的影响。目前,我国交通事业以持续稳定的速度发展,公路建设的步伐明显加快,各等级公路的设计和施工都有很大进步。本文对公路路基施工中存在的各种问题详细分析,同时总结和提出解决方案。
关键词:公路路基 施工技术 防护 施工质量 公路施工属于户外作业,面对复杂多变的自然条件和交通因素以及施工设备和施工队伍供应等问题,路基施工的技术难度较高。施工单位应拥有一批高素质的施工队伍,配备科学的施工设备,完善质量检查,督促施工队伍严格按照操作规范进行施工,采取现代化的管理方法,全面提高公路路基施工质量。
一、公路路基常见病因分析 (一)路基沉陷
导致路基沉陷的主要因素有四:路基填方施工时的压力力度不够;桥涵通道等结构与路基衔接部位所使用的材料质量差,或者碾压时压实不完善,在长期的使用过程中导致路基沉降;对于软土路基没有进行处理,以及处理方法不科学,导致的沉降。高速公路的建设周期比较短,路基没有足够的
自然沉降时间,路基为稳定,但由于工期的约束,很多施工单位在位自然沉降充分的路基上修建路面,所以路基的沉降也会导致反应到路面上;路基施工时,土壤中的水分多,填筑时土壤达不到要求,从而导致路基沉降。
(二)纵向裂缝
路基起始填筑宽度不够。一些路基在填筑在一定宽度时才发现宽度不够,或者在镶边时,没有根据相关规定由下而上的分层填筑碾压,导致工程完成后镶边下沉,出现裂缝;清理处理不当,在清理植被或软土地基时,一些部位没有清理干净,或堆放 的淤泥未完全运到施工现场外,在这种情况下便进行填土施工,产生纵向裂缝;半填半挖路段的路基,在填挖交接的地方没有根据挖台阶进行分层填筑压实,也会出现纵向裂缝。在路基施工中,最好适当的加宽填土,通常是每边加宽50cm。
二、路基填土与压实 (一)路基填料
规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用cbr值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的填料提出了限制条件,高速公路和一级公路路面底以下0-30cm的路床填料cbr值应大于下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定
值。
当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理,并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。
(二)路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。如在西部某国道主干线二级专用公路施工中,路面设计标准为高级路面,因而从路基开始,所有的检验标准均采用一级公路验收标准。
(三)黄土路基填筑及压实
黄土路堤施工时,应做好填挖界面的结合,清除坡面杂草,挖好向内倾斜的台阶。如结合面陡立,无法挖成台阶时,可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重压力时,可考虑采用重锤夯实,石灰桩挤密加固。
三、路基路面排水 (一)地面排水
最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的浇灌沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
(二)路面排水
路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。
雨水排出路面有二种方式。第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20—50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。超高路段的排水,通过设在中心带的圆形开口排水沟或雨水井进行。第二种是分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改
进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。
(三)地下排水
路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8-30cm,很适用于地下排水。
四、路基防护 (一)坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。
石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好的效果。
但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
(二)冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
(三)支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种非凡型式的挡土墙。
五、施工质量控制 (一)水破坏的控制
水对公路路基的影响较大,不良的防水排水措施会直接影响到公路的使用性能,例如,不良的水循环降低公路的强度,雨水渗入整体道床,导致高位水,因此,在车辆行驶的
负荷下,结构材料会有所脱落,在行车作用下形成坑涧。因此,我们应较强表层的防水处理,保证多余的水不会进入结构内部,预防出现结构破损。
(二)裂缝的防治
现在高速公路一般采取整体道床,整体道床裂缝的种类主要有两种,因基层开裂所引起的反射性裂缝或表面层由于自身温差而出现的裂缝,这属于非荷载裂缝:其次是由于形成负荷的反复作用而导致的裂缝,它是由于整体道床本身的承受力无法支持外界带来的拉力而导致的,通常出现网状裂缝,但是这些问题是可以在科学的设计环节中加以解决。
施工中应做好的质量控制有:①整体道床基层裂缝的控制。选择收缩性较小的混凝土作为基层施工材料,同时在施工中考虑到基层混凝土本身的混凝土裂缝机理。②整体道床面层裂缝的防治。沥青整体道床的非荷载裂缝是由于低温等因素引起的。正要沥青本身的质量有关。不少试验证明,沥青的针入度指标越高,温度敏感性越低。
(三)掌握压实方法
在压实的工程中,应先压边,在压中间部分,以便形成路拱;先轻后重,可以渐渐增强路基的强度;先慢后快,可以预防松土被推土机带动。在碾压前,应清理好路面,并由低的一侧边缘向高的一侧边缘碾压,以便形成单向超高横
坡。碾压至少需要2次,还应注意压实要均匀,预防不均匀的沉降。
(四)机械作业的合理安排
首先应根据公路施工的地形、地貌等状况。根据土量、土方的调节情况,制定合理的机械施工路线,并制定全面的科学的施工计划。施工前应保证路面的平整,如果土壤的含水量不够,配洒水车洒水。水量过大,就应配翻晒机械翻晒并用压路机碾压。在集中取土的环节,运土1km以内,可使用铲运机运用土壤,距离超过1km,则要配备专业的挖掘机,同时根据挖装设备的能力配备汽车数量。
六、结语
公路路基施工的质量控制和管理对公路的使用性能有较大的影响,因此,在路基施工中,应严格按照规范进行施工,并加强护理,对于不同的路基工程采取不同的施工措施,全面提高施工质量。
参考文献:
[1]陈纯轩.论高速公路路基施工技术及质量控制[j].沿海企业与科技,2010,(5).
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