公路路基施工的重要性和关键环节

公路路基施工的重要性和关键环节

2Q!垒生筮!鱼塑【望篁!笪塑1江酉建堑童通王猩公路路基施工的重要性和关键环节■邹洪峰疆九江市公路管理局庐山分局，江西九江332000摘要：本文是针对公路路基施工问题的探讨。路基是公路工程中的基础结构部分，其质量直接影响着公路的面层质量和整体使用寿命。笔者结合了自身的实践经验，在文中首先探讨了路基对于公路项目整体的重要性，然后就路基施工过程中的几个主要环节的施工技术和质量管理措施，进行了详细的分析：关键词：公路工程路基施工关键性环节1公路路基的重要性公路路基是道路结构中的重要组成部分，它是在道路红线位置内修建起来的呈带状的构造物，为上层路面结构提供坚实的承重基础：路基的强度和稳定性直接影响着公路的整体使用寿命，同时也影响着公路的平整度、舒适度、通车性能等，我们通常所见到的公路塌陷、大面积裂缝、翻浆等，基本上都是因为下部路基结构出现了问题，从而表现在上层结构中的各种病害：路基的质量管理主要存在于两部分内容，一是设计环节，另外就是施工过程的质量控制。在设计环节中，设计人员根据现场的实际环境、土质条件、项目规模，做好充分的地质勘测，然后有针对性地完成公路项目的路基设计。合理的设计方案，不仅能保证公路公路的质量满足运行要求，而且能降低工程造价，节约施工成本，避免一些无效率的材料和人工投人：而施工阶段过程中，主要是对设计方案的具体实施，如路基的开挖、换填、碾压密实等过程都需要满足设计要求和国家规范标准，同时也需要注意发现设计方案中的缺陷，及时与监理单位和设计单位进行沟通，以便于优化施工方案。另外，随着我国社会经济的不断发展，越来越多的公路项目都是在恶劣的环境中修建起来的，如沼泽地、盐碱地、湿陷性黄土地段以及冻土路段等，这些路段原土层本身质量差，含水量极高，给路基的设计和施工都带来了极大的难度：2路基施工中的关键性环节2．1路基排水含水率是路基土质的一个重要指标，如路基中含水量较大会使得填筑层碾压无法达到密实要求，从而造成后续的一系列病害：通常根据不同的土质在填筑前都需要进行击实试验，以确定最大干密度和最优含水量：因此，路基施工时做好排水措施也是保障路基施工质量的关键环节之一。路基施工中为了保证不受到水的影响，都要做好临时性的排水措施，常见的有以下几种情况：(1)地面排水设施。路基施工中的地面排水设施如排水沟、边沟、急流槽、截水沟等，都是基础的防水和排水措施，为的是有效地将路基内以及路基周边的水拦截和排挤出去。例如路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧开挖边沟，将路基中的水引入到集水井内，然后用水泵排放到路基以外区域，从而有效减少路基的含水量，保障路基质量。(2)地下排水设施。因路基开挖较深或自然土质情况，经常会有大量的地下水涌出。常见的地下排水设施如渗井、检查井、渗沟、暗沟等，其目的在于将地下水流截断、排除并降低地下水位，防止地下水侵蚀路基结构。实际工程中根据条件的不同所采取的设施也不同，如：①当地下水流量大且地下引水较长时，通常都采用管式渗沟的方法进行排水，并且设置排水管、反滤层以及封闭层；②如果管式渗沟的长度在100～300m之间时，则可在末端设横向泄水管进行分段排除地下水；③当地下水位较高时，为保证正常施工应采取疏导、隔离和堵截的方式进行处理；④当路堑或者边坡内发生地下水渗流，可根据渗水量和渗水的位置，采用排水沟、渗沟、集水井等降低地下水或者将地下水排出。2．2路基的填筑首先，路基填筑时必须严格遵循分步回填要求，保证每一步回填量控制在30cm以内，并且碾压密实，经过验收合格之后再进行下一步回填。其次，对于回填材料应保证无冻土块，垃圾土、大粒径填料等，从而提高路基整体密实度，路基的填料最小强度和最大粒径应满足下表l中的要求。表1路基填方材料最小强度和最大粒径填料最小强度(cBR)／％填料最大粒径／cm项目分类高速公路二级和(路面底面以下深度)一级公路二级以下公路上路床8．06．010下路床504O10路堤上路堤403．015下路堤3．02．015零填及路堑路床806．O10(0—30cm)2．3路基的碾压碾压密实是保证路基强度和稳定性的重要措施，在路基填料质量合格的基础上，提高压实度的关键就在于碾压工艺的合理性。现阶段，路基碾压普遍都采用了大吨位的压路机来完成，尤其是依靠自重作用的静压光面钢筒压路机，在一般的路基碾压中最为常见。它是利用自身重力(或振动压力)使得土层发生变形，进而达到压实的目的。相对于静压而言，振动碾压除了作用于土质表层之外，其振动力还可以压力冲击波的形式传递到土质内部，使得固体颗粒间的摩阻力减小，并挤紧了空隙，提高碾压的效果。因此，施工中常用静压来对路基进行预碾压，而振动碾压来作为深度碾压和终压：另外，在施工中常会遇到特殊土质，如①潮湿地区土质碾压时，可在填料中掺加生石灰，改善填料的性质，从而获得预期的碾压效果，也可采用其它新型吸水材料加固：②黄土路基的碾压，因黄土的含水量相对较小，应均匀加水之后再行碾压。如果水量添加过大，则需要翻晒晾干，或掺加生石灰处理至含水量达标后碾压：③若路基土质有强湿陷性或较高的压缩性，并且其容许承载力低于路堤自重压力时，可以根据实际情况采用重锤夯实，石灰桩挤密等工艺来处理。2．4路基的沉降观测路基施工时为了保证碾压后的质量和控制下沉量，通常要进行沉降监测，可沿着路线的纵向选择几个有代表性的断面，设置变形观测桩来观测路基的变形情况，然后分析变形量来对路基的稳定性进行判断。常用的观测桩有两种，一种是设置在路中心和左右路肩距离边缘0．5米处的，即沉降观测桩；可用钢板或分段钢管制作，每段长度约50cm，两端加工成螺纹丝口，并用内螺纹丝口的套管进行连接。在填筑施工前埋设好首节沉降观测桩，以后随着路基分层填筑的增高而连接加高。另一种是设置在距路基坡脚5米距离处方木制成的位移观测桩(100×100mm方木)，观测点设置在桩顶，埋设应超过1．5米。在施工过程中要加强对观测桩的保护，在桩位设置明显的警示标志，避免观测桩受到破坏，保持沉降观测的连续性。路基分层填筑时，逐层都需要进行变形观测，如果相邻两层填筑间隔时间较长，则需要隔上3天进行一次观测。在路基的预压期内单次变形观测的时间间隔不得超过2周，做好每次监测的数据、对比、分析结果等。一般情况下，如当日监测到的路基沉降量在lcm以内，并且位移量在3cm以内的，都可视为合格。如有一项指标超过该范围，则应立即停止后续施工，及时返工处理，以确保分层路基的稳定性。3结语路基是道路工程的基础结构部分，它承载着道路上各种车辆的荷载力，因此其质量直接决定了道路的各方面使用性能和使用寿命。在公路路基施工过程中，还需要控制好各项工程材料，(下转第177页)·173·n主管连接，必要时在承插管的顶部和底部宜做适当处理，以便拼装时顺利就位，具体如图2所示。3．3承插式钢管排桩围堰体系施工3．3，1垂直度和标高控制承插管排桩下沉时采用两台经纬仪和一台水准仪同时进行沉桩监控。其中一台经纬仪安置在围堰的边轴线上，另一台安置在900夹角方向上，同时用于监控管桩的垂直度和平面位置，水准仪用于桩顶标高控制。在垂直度偏差满足要求后，启动振动锤，缓慢沉桩。3．3．2施工顺序沉桩应由河岸边往河道中顺(逆)时针方向进行，依据设计图纸中的编号依次沿围檩外缘，利用震动锤施打钢管排桩，打人深度按设计深度控制，局部异常部位，根据现场实际情况进行调整。排桩打人后应与围檩焊接牢固，形成整体。3．3．3调整纠偏第一根桩下沉必须进行准确的位置和垂直度监控。为了不突破额定自由度的伸缩范围，定位偏差以不超过插管连板长度的一半，垂直度偏差以不超过桩长的0．15％。一般情况下，第一根桩准确就位后，在施打过程中亦可采用垂直度检测仪贴在钢管表面随时控制，如果发现垂直度偏差超过时，应立即停止下沉进行纠偏进行处理，在偏差在允许范围内时继续下沉：第二根及其以后的排管下沉时，只要将排管的承管(插管)对准套住(插入)第一根排管的插管(承管)，慢慢下沉就位即可。3．4其他注意事项3．4．1基坑开挖基坑开挖应严格遵循之前的施工方案，对于吹砂填筑而筑岛平台因上部含水量不大，可采用挖掘机挖除；中部土体含水量逐渐增大，可采用高压水枪配合泥浆泵外排；下部土体因含水量大，可采用空气吸泥机进行外排，同时注意向基坑内补水。3．4．2内支撑施工随着基坑开挖深度的增加，堰体内外的压力差不断加大，因此在开挖深度达到设计标高后，应根据施工组织设计和设计图纸的要求在坑内相应的位置设置“并联工字钢水平支撑系统”，保证钢管排桩具有足够的强度和整体稳定性，以抵御外侧压力二并联工字钢水平支撑在设计图纸确定后即可加工，采用16#工字钢利用钢板焊接成“Il”形式，安装顺序宜先焊接牛腿或支柱，然后安装围檩(圈梁)，接着焊接支撑杆件。一般纵向采用整根撑杆，横向的撑杆、角撑和加劲撑采用短杆，各种构件连接处采用环焊牢固，竖向支撑采用牛腿或支柱和钢板与撑杆焊接。4方法特点经改进后承插式钢管排桩围堰体系具有如下特点：(1)经设计验算和工程实践，在内支撑体系的加强下，该钢管排桩围堰刚度较大，密封性好，渗水量小，结构简单，围堰内支撑较少。(2)构件轻巧，易于制作与拼装，可根据需要增加或减少单元组件而形成不同尺寸的矩形基坑，可在不同桥梁下部基坑和不同项目中使用，极大提高了每个单元组的周转次数，节约了成本。(3)施工便捷，构件制作、加工、运输、吊插、下沉等方便灵活。单体重量轻，无需大型施工设备，施工安全可靠效率高。5结语本文重点介绍了承插式钢管围堰体系的设计和实施环节中须注意的问题，但是针对整个围堰体系的顺利实施，除了技术方面保障外，仍须采取多方面的保障措施，如(安全)技术交底、基坑安全监测、劳动力组织等多个方面，如此才能较好地保证施工质量和安全。同时，该承插式围堰体系，经多个市政桥梁工程的实施工，证明其是一个综合性能较高的施工方法，不仅在工期和成本上得到较好的节约，也在质量和安全方面有较好的提高，尤其是在本文所提到的某些特定施工条件下，其优点可以较好地发挥出来．因此，笔者结合自身经验和理论，对该方法作一个总结，以飨读者。参考文献[1]李安《路桥工程施工常用数据资料与计算速查手册》[M]．出版地：北京，当代中国出版社，2012年7月．[2]中华人民共和国交通部ⅡGJF50一2011《公路桥涵施工技术规范》[s]．出版地：北京，人民交通出版社，2011年6月．[3]中华人民共和国住房和城乡建设部cB50017—2003《钢结构设计规范》[s]．出版地：北京，中国计划出版社，2012年6月．[4]黄国章《承插式钢管排桩在桥梁墩台围堰施工中的应用》[J]．《中国市政工程》2011年第6期．·+一+一十-+一十一+一十一十-+“+一—。P一十-十一+一十-‘+一-+一—_卜。—’p一十一+-十一—F-—‘P。—P。十一十-+-—。P-—P”—。P。+*—1一”+-+。—。P-—‘P。—_卜。—·p一—P一十-—1一。—’P一—‘P。’。r-—’一。—P‘(上接第172页)[4]鲍卫刚，周泳涛，等．预应力混凝土梁式桥梁设计施工技术指南[2]李光耀．无拉杆模板技术在桥墩施工中的应用[J]．国防交通工程[M]．北京：人民交通出版社，2009(10)：36—37．与技术，2013(12)：123一124．[5]吴健强．铁路客运专线桥墩无拉杆模板施工技术[J]．科技信息，[3]王伟力．无拉杆模板技术在桥梁桥墩施工中的应用[J]．民营科技，2008(34)：1】2一114．2012(11)：325—326．．+一+-+-+一+一+一+”+一+一+一+-+一+一+一+-+一+一—+-一+-+一+一+-—·卜一+一—-．卜一+-+一+-—-卜一——卜一—卜-—卜一+*—卜”+一—-+_一—-+n一—-卜-+一—+_一—卜一··卜一—-卜一+一+一——卜”—·卜·(上接第173页)加强现场各环节的工程质量管理，这样才能全面保障路基的质量，从而提高公路的使用寿命：参考文献[1]张海勤，蒋小军．浅谈沿海地区软土路基处理的设计与施工[J]．城市道桥与防洪，2009(4)．[2]廖林．浅谈市政道路工程中的软土路基施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