中国水电十五局路桥公司 陕西西安 710068
摘要:主要阐述王夏高速路基施工的技术要点
关键词:路基工程 开挖 填筑 断面控制
1工程概况
王夏高速位于夏河县王格尔塘镇汪塘村,起讫桩号K4+652/ZK4+648~K9+468/ZK9+438,线路全长4.816km。沿线共设置特大桥1544.75m/1座、大桥1587.25m/4座;钢筋砼盖板涵:108.00 m/3座;钢筋砼盖板涵(线外)14.00m/3道;分离式隧道451.83m/1座(折算双幅洞长);其余部分均为路基。
2施工准备
根据沿线土石方分配情况和弃土场位置,路基工程分为1个路基施工队2个防排水施工作业队。
路堤填筑开工前先进行试验路段施工,进行路基填筑作业等一系列试验,确定相关碾压参数;路堑开挖采取纵向分层、横向分台阶自上而下分级开挖,防护紧跟的施工方案;土石方运输采用PC320挖掘机装车、20t自卸车运输的方法;填筑采用TY220推土机推料,PY190平地机整平,YZ22振动压路机碾压,碾压参数以试验段的试验数据为准。
3路基开挖
路基采用TY220推土机、PC320挖掘机与20t自卸汽车相配合对施工区域内的表层种植土进行全面清理,所清理的腐植土运至与之较近的弃土场。路基填筑前,先要对不同路基原基使用不同施工工艺进行不同程度的处治,经验收合格后,进行下一步的施工。
土方开挖时,先做好堑顶排水沟。深挖路堑要尽量避开雨季施工,开挖时要加强对边坡稳定性的监测,边坡及时清刷整修,加固及防护工程紧跟施工。路堑开挖方式要根据地形情况、土层产状等因素合理确定。对陡坡顺层路堑要严格按由上而下、由表及里顺层清表和开挖,严禁在坡脚掏洞开挖。顺坡路堑和深挖路堑要先加固后开挖,梯段间隔施工,防护紧跟,并加强施工监测。
路堑施工时,根据土方调配方案进行调运,对侧沟及挡护工程的挖除土方,合理利用,对富余土清运至弃土场进行统一防护。石方地段采用破碎锤,进行破碎。
4路基填筑
正式施工前用路堤填料铺筑长度为200m的试验路段,以确定合适的工艺和参数,试验段填筑结束后,经检测并经监理工程师批准后,采用经试验确定的配套设备、填筑厚度、碾压工艺制定施工作业指导书,按作业指导书进行路基正式填筑施工。路堤本体填筑按“三阶段、四区段、八流程”施工,填筑工艺。原地面处理→20t自卸车卸填料土→TY220推土机摊铺粗平→YZ18轻型压路机初压→YZ22重型压路机复压→PY190平地机精平→YZ22重型压路机终压,具体施工顺序见图压实层纵向施工顺序示意图。
压实层纵向施工顺序示意图
不同土质的填料应分层填筑,且应尽量减少层数,路床顶面最后一层的压实层厚度不小于10cm。填土区段按照网格化布料,用TY220推土机粗平,PY190平地机精平,使填层在纵向和横向平顺均匀,以保证压路机碾压轮表面能基本均匀接触层面进行压实,达到最佳碾压效果。TY220推土机摊铺平整的同时,对路肩进行初步压实,保证压路机进行压实时,压到路肩而不致滑坡。YZ18振动压路机初压之后用PY190平地机精平,局部凹坑采用人工修整。
进行碾压前对填筑层的分层厚度和大致平整程度应进行检查,确认层厚和平整程度符合要求方能进行碾压。碾压时由路基两侧开始向中心纵向碾压,按照初压、复压、终压三步骤进行。初压宜低速,复压宜中速、终压应快速。施工过程中用灌砂法跟踪检测路堤实际压实度,压实度检测合格后,可转入下道工序,不合格的应进行补压后再做检查,一直达到合格为止。含水量适宜的填料需及时碾压,防止松散填料在空气中暴露时间过长,导致含水量损失难以压实,含水量不适宜的填料调整处理后方可碾压。
填方断面边坡线按每侧超填宽度30cm进行控制,为保证断面几何尺寸准确无误,直线段每隔20m,曲线段每隔10m设置边桩。每隔20~50m用标竿和红色施工绳作成标准几何断面,如下图所示。
路基横断面控制示意图
路基整修在路基工程陆续完毕,所有排水构造物已经完成并在回填之后进行。整形前恢复各项标桩,并按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵横坡、边坡及相应的标高。带线控制边坡坡度,直线段每隔20m设置一道坡度标志线,曲线段每隔10m设置一道坡度标志线,并用坡度尺实时检测实际坡度。两侧超填的宽度应予切除,低边坡用推土机或平地机刮土整修成型。高边坡用挖掘机和人工联合整形。修整的路基表层厚150mm以内松散的或半埋的尺寸大于100mm的石块,应从路基表面层移走,并按规定填平压实。边坡受雨水冲刷形成小冲沟及时恢复。
5特殊段路基施工
地面横坡缓于1:5时,在清除地表草皮、腐殖土后方可填筑路基。地面纵、横坡陡于1:5的斜坡地段,应先清除地表树根草皮或腐殖土,然后开挖宽度不小于2m的台阶,台阶应有4%向内倾斜的坡度。填方路基填筑前须进行清表,清除表土厚度为0.3m(局部存在较大厚度腐殖土段或植物根茎较大处,须全部挖除),清表完成后基底应进行填前压实处理,夯实沉落高度按照0.1m控制,基底压实度(重型)不应小于90%。
低填浅挖路基处理,填方高度小于路面结构层厚度+路床厚度时为低填浅挖路基(62+80=142cm),应在清表 30cm后进行超挖并回填未筛分碎石,超挖回填部分压实度不应小于96%,底部压实度不应小于 90%。低填浅挖处理路段设计与路床处理、地基换填处理、填挖结合部处理综合考虑。
填挖结合部及半填半挖路基,在原地面高差大于2m或处于陡坎地段的横向半填半挖和纵向填挖转换路基的填挖结合部, 为减少路基不均匀沉降,均应进行强化设计。纵横向填挖交界处,填方区填筑前应先清除表土及坡积物,当原地面纵、横坡陡于1:5 时,应将原地面开挖成宽度不小于2m的台阶,台阶面留有4%向内倾斜的坡度;纵向填挖结合部 的填方区均采用未筛分碎石填筑。对于挖方区,自路面底向下开挖结合槽(结合槽深度石质为0.5m、土质为1.5m),当填方段填至结合槽顶面标高后,对结合部采用重型压路机碾压处理,然后与挖方区一同填筑上路堤,在上路堤顶面铺设第一层土工格栅,然后分层铺筑下路床,在下路床顶面铺设第二层土工格栅,再铺筑上路床。在铺设土工格栅前,将其层面进行平整,严禁有碎、块石等坚硬凸出物在距土工格栅10cm以内的路堤填料,其最大粒径不得大于6cm。铺设土工格栅时,在挖方侧应进行有效的锚固,锚固钢筋长度不小于20cm。纵向填挖结合部设置10m过渡段,采用未筛分碎石填筑。路基填挖结合部必须充分碾压,严格控制压实度,横向填挖结合部及填方基底5m范围内,沿高度间隔1.5m采用高速液压夯补强压实,横向填挖结合部路堤压实度不小于95%,纵向填挖结合部过渡区压实度不小于96%;当结合部的原坡面有地下水出露时,应根据地形设置截、排水盲沟,防止其渗透至填挖接触面。对于路线纵向跨越陡坎路段,应沿陡坎侧壁按1:1〜1:1. 5放坡超挖,结合面开挖大台阶后,随路基填筑对结合部进行碾压补强处理。
路床处理,根据公路路基设计规范,标准轴载下,路基工作区深度为1.3〜1.4m,因此本项目路床厚度 设计为0.8m,即路床厚度+路面厚度=1.42m。
该工程路基填料以粉土为主,挖方路段地基以粉土为主,根据地质情况,为满足路床的稳定性,确保路面安全使用,挖方段路床挖除80cm后,然后铺筑80cm厚未筛分碎石;挖方路段为碎石土时,对路床80cm范围内进行翻夯处理;挖方路段为板岩时,考虑到挖方后路床底部回填未筛分碎石前基底应夯压密实,压实度不小于90%碾压密实,路床压实度不小于96%。填方路段路堤主要以粉土填筑,粉土填筑路基段,根据地质情况,路床铺筑80cm厚未筛分 碎石,碾压密实,压实度不小于96%。
新旧路基衔接,该工程与现有S312道路相接,为保证路基的整体稳定,为预防或减少路基不均匀沉降产生的纵向裂缝,采取以下措施进行处理:挖除旧路土路肩,按1:1.5清除边坡表层浮土,由上至下开挖2m宽台阶,于上、下路床底面分别各设置一层双向土工格栅,伸入老路基2m,新路基4m。
桥、涵台背填方路基处理,构造物台背回填的施工质量将直接影响到路基竣工通车后的安全性和舒适度,对桥梁、涵洞和挡土墙等两侧路基填筑需进行特殊处理,构造物台背路基与锥坡要求采用未筛分碎石填筑,压实度不得小于96%;台背路基与锥坡填土同时进行。
施工顺序要求采用先填筑路基后施工桥台时,其压实机具要求同一般路基;当施工顺序采用先施工构造物后填筑路基时,对于大型机具难以压实的地方,应采用小型的手扶振动夯或手扶振动压路机薄层碾压。对涵顶50cm以内填料尽量采用轻型静载压路机压实,以达到规定的压实度标准。
桥、涵台背过渡段,台背回填路基处理:对台背、涵洞两侧采用回填水泥土并夯压密实的措施,以防止跳车,解决不均匀沉降而引起跳车的问题。在墙背位置进行处理时,即桥、涵台背采用未筛分碎石回填的同时,要求其压实度不小于96%。
路基防护所用石料强度必须符合设计要求,应是结构密实、石质均匀、不易分化、无裂缝的硬质石料。所采用的片石厚度不小于15cm,宽度及长度不小于厚度的1.5倍,其强度不小于30Mpa。
6 结束语
通过王夏高速路基施工实践表明,结合上述路基施工要点,大大减少了路基施工的盲目性,确保路基施工的安全及质量,为今后相同或相近的路基施工,提供了有力的参考依据和技术指导。
参考文献:
《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)