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Abstract: along with the development of national economy, our country in highway construction in continue to increase, the highway subgrade construction subject as road in the design and construction plays a decisive role, this paper focuses on the entire process control principle applied to the construction of subgrade construction of subgrade construction process control, to ensure highway subgrade construction schedule and construction quality, improve the service life of highway roads and economic benefits.
Keywords: subgrade construction and management control, technical control, quality control, process control
中图分类号:O213.1文献标识码:A文章编号:
路基施工的特点
路基是公路的主体,是公路最重要的组成部分,是公路路面的基础。坚固、稳定的路基是减少路面变形、保证行车安全、延长公路使用寿命和提高公路经济效益的重要保证。基础不牢,必然会导致大厦的倾覆,同样,路基不牢,路也就不通畅了。重视路基质量,就是重视企业的质量。它的施工特点有以下几个方面:
1、路基施工条件较为复杂,必须根据不同的地形、地质条件合理选择施工方案,虽然技术不复杂,但较其他工程施工,难度较大。
2、工程量较大,占到整个工程量的一半以上,施工工期较长,投资规模大。
3、工程施工所需的设备、人员较多,设备的型号也是多种多样,人员的配备必须合理,加大了管理的难度。
4、路基施工中的不确定因素较多,天气、温度以及设计都会对工程产生影响,同时,一旦路基产生缺陷,它的修复较难,时间也比较长,不良后果及影响大。
二、路基施工的全过程控制
㈠路基施工的管理控制
根据路基施工的特点,要求我们的管理工作要更加科学、更加有效,管理工作的好与坏,直接能反映出我们企业的管理水平,施工的难度、复杂性最能展现企业的实力和经验,只有不断创新,不断探索,才能找到适合本企业的管理模式,路基施工的管理要点有:
⑴统筹兼顾,细心规划
要因地制宜,根据不同地区,不同路段,不同条件,制定出比较完备的施工方案
⑵明确施工标准,完善施工方法
根据有关设计文件、合同和相关规章制度,明确施工的标准,确保施工人员按标准进行施工,完善施工方法,制度作业指导书,尽量做到与现场情况相适应,保证施工工艺先进、施工方法妥当。
⑶合理分配资源
对于施工所需的器械、人员等资源,要进行合理的分配,使其成为一个有机整体,争取做到用有限的资源发挥出最大的能量。
⑷明确责任范围,将工作落实到位
在施工过程中,必须明确每个人的职责,做到分工协调,层层把关,在施工中,关键还要抓好施工方案、计划和各项规章制度的落实工作,并且最到及时总结、汇报,通过不断交流,总结经验,使我们的工作更上一层楼。
㈡路基施工的技术控制
不断加强路基施工方面的学习、研究,对路基施工的技术进行严格的把关,有利于提高路基施工质量,提高公路行驶舒适度,从而延长公路寿命。主要讨论以下几点:
⑴公路软土路基施工
公路工程中的遇到软土路基天然含水量高、孔隙比大、承载能力低、压缩性强等特点决定了公路工程施工中难点的出现。在软土地基上修筑路基如果不采取措施处理或处理不恰当, 必然会发生路基失去稳定或过度沉陷的病害, 从而导致了公路不能正常使用或提前损坏。
在路堤填筑期间,必须观测每个填筑层,当发生沉降或位移超过规定标准的情况时,必须立刻停止施工。当接近极限填土高度时要加强观测,为了避免由于加载过度造成地基破坏,必须严格控制填土的速度。如果超过规范规定,要停止施工或采取相应的技术措施以保证路基的安全。
⑵路基填筑材料的压实
对于填筑材料的选取,应考虑填料的物理性质、力学性质和影响因素,确定填筑材料的最佳含水率和最大干密度,合理选择路基的填筑施工工艺。
规范标准规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm~150cm部分的上路堤其压实度必须≥ 95% ,对其它等级公路铺筑高级路面时,其压实度也应该按高速公路和一级公路的施工标准进行。此外,路基施工要求还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的标准的规定。
⑶路基的防水、排水施工
影响路基强度和稳定性及路面使用寿命的重要因素之一是水,由于水的侵蚀,导致很多路基损毁,从环境保护出发,也应当做好路基的防水、排水工作。在路基施工中,一定要重视排水工作,防止因不同原因造成水患,影响路基施工,避免造成不必要的损失。
⑷路基施工防护
由于路基的填筑改变了地层的天然平衡状态使路基暴露在空气中, 而且不断受各种自然因素的影响, 这就需要对路基进行各种类型的防护措施:
(1)冲刷防护:沿河路基边坡防护大多采用直接防护。
(2)支挡防护:目前主要是挡土墙用于支挡防护。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、地基条件较好的场合;钢筋混凝土结构的扶壁式挡土墙、悬臂式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理其墙身圬工体积小广泛应用于公路路基的防护。
(3)坡面防护:坡面防护的目的是防止坡面岩土的风化剥落、地表水流的冲刷以及与环境的协调。
㈢路基施工的质量控制
路基的质量要求是要具有足够的稳定性,具有足够的强度,具有足够的水温稳定性。它的控制主要是路基压实厚度、宽度的控制,含水率的控制,施工及检测的控制。
路基的质量控制必须贯穿整个路基施工过程,对于施工中的每个环节的施工质量、用料质量、完成质量都必须严格的把关。质量是企业的生命,只有合格、过硬的质量,才能使企业更具有竞争力,使其能长久发展下去。
结束语
运用全过程控制原则,对路基施工的全过程进行管理、技术、质量的控制,积极创新管理模式、技术,使投资能发挥最大的经济效益。
总之,路基施工是一项复杂的系统工程,在进行路基施工时,必须严格规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。面对日益激烈的建筑市场竞争,要想立于不败之地,就必须与时俱进,不断拓展视野,完善自己的施工技术,积极采用新工艺、新材料、新设备,只有这样才能迎接新的辉煌。
参考文献:
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2.贾云天论公路路基施工技术[期刊论文]-城市建设与商业网点 2009(23)
3.任浩营浅谈公路路基、路面施工工艺及质量控制[期刊论文]-技术与市场 2010(8)
4.王越西公路路基施工质量控制分析研究[期刊论文]-科技资讯 2008(13)
中图分类号: U213.1 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着改革开放的不断深入,我国的经济建设取得了突飞猛进的发展,这就带来了我国城市公路工程的发展。我国公路工程较过去取得了巨大的进步,各地的公路工程也正在如火如荼的进行。伴随着公路工程建设的发展迅速,道路施工工艺和施工技术水平也有了很大地提高。尽管如此,但由于道路建设工程数量的不断增加,参与施工的企业和人数也随之增加,因其水平参差不齐,施工操作又不很规范,施工中的质量监管体系也不健全等诸多因素造成了一系列的质量缺陷。因此,加强公路工程路基工程的施工技术和质量控制是至关重要的。
二、公路工程路基工程施工技术分析
公路工程的质量高低,直接影响着交通的顺畅与否,所以越来越得到政府的重视。作为城市公路工程的基础,路基的施工质量直接决定了道路的施工质量。由于路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏,以及不断受到行车的碾压,抵抗能力差。因此,路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。
2.1施工测量
施工测量指的是在工程开工之前及施工过程中,根据设计图纸在现场进行恢复道路中线,并定出构造物的位置等。施工测量的目的是将图纸上所设计的建筑物平面位置、形状及高程标定在施工现场地面上,并在施工的过程中指导施工,使工程严格按照所设计的图纸进行建设,路基施工过程主要包括:导线、中线及水准点复测。施工测量中,工作人员在工作中应认真熟悉图纸,检查图纸与设计是否存在误差;为了满足路基施工期间需要,应在中线复测中增设临时水准基点标高及加桩的地面标高;在每道工序的施工测量放线时,要保证纵横断面定位精度,使后期施工路基及构造物的定位和几何尺寸满足设计质量要求;要避免施工损失,就必须仔细查找路面下覆盖的各种管网路线。
2.2填方路基
(1)在路堤填筑前,选择一填方路段作为试验段,在试验段内测定土的松铺系数、达到不同压实要求所需的压实遍数、设备的最佳组合、每台班最大完成工作量及每台班最合理完成工作量等技术参数以指导生产。施工前进必须进行试验路铺筑,对设计方案进行可行性分析,此路段路基填筑平均高度80cm时,对原地表面清理与挖除后,将表层翻松30cm,然后平整压实(压实度≥93%)后填筑;当路堤填土高度大于80cm时,对原地表面清理与挖除后,将路堤基底整平处理并在填筑前进行碾压(压实度≥85%)后填筑。
(2)在进行摊平的施工过程中,要充分的考虑到每一寸土的填筑,同时要使其保持一定的路拱,这样可以确保在路基施工过程中,如果有水分流过就可以很快的排水疏通。一般而言,每寸填土都需要超过相应的标高下所施工的路基的宽度,在笔者多年的施工过程中认为,超过50cm为佳,如此,可以很好的让路基边缘的压实度得到很好的保证。
2.3路基填筑
填筑过程中首先要控制层厚,每层压实厚度根据试验段确定的最佳铺填厚度进行控制。土石方运到施工作业段摊铺后,用尺量测松土厚度,每填一层都应超出路堤的宽度,并有足够的余宽,以确保路基边缘的压实度。压实的分层厚度、压实机具类型、碾压(夯击)遍数,均应视土的类型、湿度、设备及场地条件而定,以达到规定的压实度为准。有条件的应做试验,以取得施工参数。压实标准采填筑过程中首先要控制层厚,每层压实厚度根据试验段确定的最佳铺填厚度进行控制。土石方运到施工作业段摊铺后,用尺量测松土厚度,每填一层都应超出路堤的宽度,并有足够的余宽,以确保路基边缘的压实度。
2.4路基压实
(1)压实应先边后中,以便形成路拱;先轻后重,以适应逐渐增长的土基强度;先慢后快,以免松土被机械推动。同时应在碾压前,先整平,由路中线向路堤两边整成2%--4%的横坡。在弯道部分碾压时,应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。前后两次轮迹需重叠12到20cm。应特别注意控制压实均匀,以免引起不均匀沉陷。要特别注意的是,分层压实的压实厚度每层不应超过20cm。同一水平层应采用同类材料,不得混填。出现路基弹簧土时,应将弹簧部分挖出晒干后再回填。路基边坡应同路基一起全断面分层填筑压实。
(2)在公路工程路基工程施工中,一定要保证达到压实标准。由于施工方法不对,路基的压实度达不到设计要求,使路面产生病害。防治办法就是不同的土质不能混填,分别对不同的土质进行压实试验,压实实验要准确,应通过铺筑试验路获得相关的技术参数来指导施工,确保压实质量,在施工过程中,经常检验纵横坡度,保证每层土的厚度均匀,压实度均匀,坚持桥头涵洞处规范填土,保证达到压实标准。
2.5 路基排水
在公路工程路基施工过程中,路基的排水是其中一个很重要的环节。一般而言,公路工程路基的排水需要综合考虑到多种情况,首先需要考虑到路基所经过的地方地下水,农田排灌等多种因素对于路基的影响,其次,要充分考虑到如何利用有限的资源和技术将路基上的水分最大限度的排除到路面之外,简单而言,就是如何最大程度的减少各种水分因素对整个路基施工过程中的影响,如此,可以很大程度的让雨水等迅速的从路基流走,不会对路基产生很多的下渗损害,更有利于保证路基的稳定和坚固,同时,也能够让路基,路面的整体功能和最为基础的性能得到维护。
在进行公路工程路基施工过程中,可以遵循下面几点来进行路基的排水,并保证路基施工的质量。首先,可以采用结合当地的具体地质水文实际情况,适当的把路基的最小填土高度提高,或者是在路基的底部适当的设置隔水层。在进行这种工序施工过程中,可以在路面施工之前就开挖临时的排水沟,如此,可以很好的让地表水被顺利排出,同时,也一定程度的让地下水对地面路基的影响降至最小,在此同时,可以再路基的底部铺一些低剂量的石灰,设置一定的稳定层等,这些方法都可以对整个路基的排水起到很明显的效果。
其次,针对如何排除地面路基的水分问题,可以采取以下几个方面的措施,第一,可以充分利用路基边上的各种横坡,边沟,边沟的急流槽等,通过利用这些可以再第一时间将路基上的水分迅速的排除出去,第二,可以综合考虑到施工情况,设置中央分隔带纵向的碎石盲沟、软式透水管及横向排水管,将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外。
三、结束语
公路工程路基工程施工具有很强的专业性和技术性,同时,由于施工场地狭小,交通流量影响大,且工艺比较复杂,因此,在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约。所以,要合理选择施工方法,严格施工程序,始终坚持技术标准,注意加强施工管理,就一定会提高路基路面的耐久性。
参考文献:
[1]陈庆兵 公路工程中路基施工技术综述 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年9期
[2]舒朝忠 姚怀会 浅议公路工程中路基施工技术 [期刊论文] 《建材与装饰》 -2012年9期
0.前言
随着公路建设的迅速发展,汽车行驶速度的提高,对行车的舒适性要求也越来越高。但是,在道路工程中,总会有很多构造物,由此引起的桥头跳车问题是公路建设者们努力想解决的问题。由于桥涵台背处的回填是路基填土与桥涵结构物的衔接部分,其与路基、桥涵结构物本身产生的不均匀沉降,使车辆通过时产生跳跃和冲击,从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载,致使路面损坏,行车中的人感到颠簸与不适。因此,在工程施工中必须高度重视桥涵构筑物的台背回填质量。本人在施工现场对此进行了摸索和探讨,并提出一点肤浅的认识和见解。
1.台背回填施工控制
由于桥台一般采用刚性很大的钢筋混凝土浇筑而成,具有较大的整体刚度,而与桥台相连的台背,一般用土、砂、碎石填筑,具有刚性小柔性大等特点。这就决定了它们的竖向位移以及对外部环境改变的相应差异,台背回填的范围比路基小得多,因此为保证桥头路堤的稳定,减少不均匀沉降的发生,作为施工方的任务就是通过精心施工,合理安排,使其产生的不均匀沉降控制在规范规定的范围内,尽可能减少或避免由于不均匀沉降而引起的行车不舒适性。对于台背回填的施工与质量控制,可以从施工准备阶段和施工阶段分别控制。论文参考网。
2.1施工准备阶段控制
2.1.1人员安排
因台背回填工程量小,操作空间小而不被重视,造成回填材料不合格,压实度达不到规定的设计标准等现象,所以应安排专业施工队伍进行台背回填施工。论文参考网。根据施工规范和现场的实际情况编制具体的施工方案,对施工人员进行技术交底,使现场的管理人员和施工人员明确施工工艺和质量要求;对施工人员进行质量意识教育,不能轻视台背回填的重要性。
2.1.2材料的选取
台背回填时,如果填料是透水性较差的粘土或含水量较大的粘土,或高液限土,在路基成型后,台背压实度能达到设计要求,但路基顶面会开裂、起皮。因此,台背回填一般宜采用级配良好的天然砂砾、沙质土或透水性良好的材料进行回填,并且填料的细料含量不宜过多。当受到当地的情况制约而必须使用非透水性土时,应在土中加入石灰、水泥等稳定性材料进行处理。所选用的材料最大粒径不超过50mm,塑性指数必须小于12,填料的CBR值应大于8Mpa。
2.1.3施工机械
当台背回填的施工方案要求先采用先填筑路基后施工桥台时,压实机具要求同一般路基;当台背回填的施工方案采用先施工构造物后填筑路基时,对于大型机具压不到的地方,必须配以小型压实机具薄层碾压,,以确保压实度。在一般路基施工中,常采用小型蛙式夯机和重型光轮压路机共同压实。靠近结构物80cm范围内的台背,压路机很难碾压到位;同时,压路机离结构物太近会对结构物造成损坏,所以应尽量采用小型夯机。
2.1.4施工工艺
在通常的施工中,一般把台背回填的顺序安排在路基工程结束后,为了不影响路面的施工,被迫缩短工期,从而不能很好的控制台背填土的质量,导致压实度不能满足设计和规范的要求。因此在编制施工技术方案时,应合理的安排台背回填的日期。对于管涵,应在两侧对称、分层回填压实,直至管顶;对于盖板涵,应在钢筋混凝土盖板安装后或盖板浇筑完成后并达到设计强度的75%时才能对称回填;对于薄壁桥台应在梁体安装完成后,在两侧进行回填;对于轻型桥台,宜先施工台背,在施工盖梁。桥涵台背填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填足。如果现场条件许可,先完成路基施工,再开挖构造物基础,这样可以使台背回填自然沉降时间较长,从而减少其工后沉降量。
2.2施工阶段控制
2.2.1准备下承层
公路桥涵等结构物一般处于河流等软弱地基处,台背回填基础如果处理不好,基础发软或者没有压实就直接进行台背回填,即使以后每层都按标准填筑压实,但到了雨季以后,台背会整体沉降、下陷。因此,在台背回填前应先对天然地基处的软地层彻底清除,将基坑水抽干、晾干,形成结构物与路基之间台背回填下承层,对于特殊地段,可以先对基底进行必要的处理,然后填筑横坡3%~4%的夯实粘土土拱,再在土拱上挖一条成双向坡的地沟(地沟尺寸一般宽50cm,深40cm左右)。用渗透系数较大的透水性材料填筑地沟,用土工布包裹盲沟出口处,并对其作必要的处理,然后在台背全宽范围内铺一层隔水材料。
2.2.2台背填土的范围
台背填土的范围直接影响着台背填土刚度和变形的平稳过渡。范围太长,成本增加,范围太短,达不到要求。为了在满足技术规范要求下力争缩短回填范围,节约施工成本,台背填土的范围需考虑一下几个因素:首先,要考虑施工作业的方便,考虑压路机的压实宽度;其次,要考虑台背填土与已填路基良好结合所需的长度。通常情况下,根据规范规定,构造物台背填土顺路线方向长度:顶部为距翼墙尾端不小于桥台高加2米;底部距基础内缘不小于2米;拱桥台背填土长度不应小于台高的3~4倍;涵洞填土长度每侧应不小于2倍孔径长度。宽度为全路幅,包括锥坡。台背与路基接壤处,为保证连接质量,一般在路基施工时预留斜坡,一般以不大于1:1的坡度用台阶进行衔接,每级台阶高度宜不大于60cm。
2.2.3松铺厚度控制
在台背回填施工时,大多数构造物桥台和路堤都已完成或完成了相当高度,台背回填实际上是构造物与路基之间的缺口,一些施工单位在施工时将填料直接卸入缺口内,填筑厚度无法控制,这样就无法保证台背回填时的施工质量。正确的施工方法应是:在桥涵的临土面上刷沥青以防水,并在桥涵背墙或明显的地方用鲜明的颜色逐层标注松铺厚度控制线,当采用压路机压实时,每层松铺厚度不超过20cm,当采用小型夯实机具时,每层松铺厚度不超过15cm。依据标注在桥台背墙上的控制线,进行人工整平填筑,整平时应随时捡除粒径大于5cm的填料。
2.2.4含水量控制
在路基施工中,为了保证混合料碾压后达到最大压实度,我们通常在混合料的含水量达到最佳含水量的±2%之间进行碾压。同样,在台背回填时,填料的选取必须符合规范规定的含水量要求,最大限度的使含水量达到最佳,以期尽可能的减少翻耕晾晒或补水翻拌等措施,从而提高了施工速度与质量,节约了时间和施工成本。施工中必须增加检测频率,使含水量大小始终处于最佳含水量的范围内,这也是保证台背回填质量的另一个重要措施。
2.2.5碾压控制
碾压时压路机应与桥涵台背保持不小于1米的距离,这样就避免了对桥涵台背造成不良影响。论文参考网。压路机压不到的地方使用小型夯实机具夯实。
2.2.6压实指标控制
试验检测是控制工程质量的重要措施,也是评定工程质量好坏的重要依据。在施工中压实度指标必须分层检测。采用灌砂法检测压实度时,取土样的底面位置应为每一压实层底部,自上而下,层层压实,层层检测。检测频率为50m2检测一点,不足50m2时按50m2计检测一点,并且每一侧不少于两点,每个检测点都应达到规定的压实度。
2.结束语
一、公路桥梁路基常见基本质量问题
(1)层次构造欠合理与抗荷载能力弱。路基的稳定性和抗荷载能力非常重要,公路桥梁的路基施工一要层次设计合理,二要材料选择恰当,三是施工技术得当。路基土与路基基层的层次划分既要细又要有一定的科学依据,同时相关的施工技术标准能够指导路基施工的稳定性和耐久性。(2)路基排水和渗水性能不佳。由于路基的施工包括公路桥梁建成以后都处于室外的大气候环境中,降水因素的不可控对路基的渗水性能和排水性能提出了更高的要求。如果道路长期受到降水或者自然雨水的侵蚀,将直接导致路面的破坏与公路桥梁整体的寿命缩短。(3)路基的碾压平整与密实度不够。路基的选材要恰当,渗水性能要优,抗荷载和稳定性要强。路基工序是施工环节的重要程序,平整度直接影响道路面层的平整,在路基的施工中应保证碾压的多次平整与密实均匀。否则在使用过程中会导致路基的不均匀沉降,严重时会导致交通事故。
二、公路桥梁路面常见基本质量问题
对于公路桥梁路面的常见质量问题主要是桥面与路面的平整度与密实度不够,桥面与路面的平整受到路基的影响和其本身的施工影响。在一些工程质量问题上,很多路面的不平整现象主要原因就在于路基施工质量控制不合理,路基的不均匀沉降直接导致了路面面层的铺设不均匀。同时应该保证面层的抗滑性能,路面应有一定的粗糙度,提高抗滑性能会保证行车的安全。在桥梁工程中,桥面各处的横坡指标系数必须严格达标,铺装层的材料配比要均匀。
三、公路桥梁路基路面施工技术控制
(1)合理的填筑方式。施工技术的合理科学对施工质量产生重要影响。在公路桥梁路基施工技术与管理过程中,首先要解决填筑路基的合理性。根据施工地点的水文和地质环境,路基应分层进行填筑,填筑的方式有水平分层填筑、垂直分层填筑和水平垂直混合填筑。在选择何种方式最佳时应根据具体的施工条件和填筑机器的性能要求。填筑路基分层提高了铺设的稳定性和路基的整体密实度。一般情况下采用混合式路堤填筑将使得路基的稳定性大大提高。(2)压实方式的科学性。为保证路基压实的坚固,路基的材料应符合相关规定,分层压筑的厚度应控制在合理范围。底基层常采用对提高路面平整度有利的石灰土、砂石料。但在二者使用中应控制合理的配比和搅拌的均匀。但整体的把控原则是保证基层的平整,避免不均匀沉降对路面与整体稳定性能的影响。合理使用压实机具,确定合理的压实遍数,根据路基土的类型、湿度、场地选择合理压实方式,按照“先轻后重、先静后动、先低后高、先慢后快、轮迹重叠”的原则。(3) 路基路面排水。公路路基路面的排水方式包括水沟、边沟、地表与地下排水管等。路桥排水方式多采用暗沟、盲沟和渗井。在进行排水系统设计时,要结合气候特点、公路桥梁的跨度特征和填土深度系统设计。对于埋藏深浅不一的地下水排水工程,应采用不同的排水方式。如埋藏比较浅的地下水多采取明沟和排水槽的做法,相反埋藏较深的地下水则采取渗水暗沟、渗井和渗水隧道的做法。(4)路面技术控制要点。路面是与道路、桥梁环境直接接触的一部分。路面常用的材料有沥青铺筑和混凝土铺筑。施工过程中铺设和碾压的技术控制将影响路面工程的质量。对不同路面的材料的碾压厚度、碾压时间、碾压层数都要严格控制和精密计算,例如材料达到相应的碾压温度的控制与何时采取下一道施工做法,都要仔细计算。对于桥梁路基路面工程来说,有更严格的要求,对底部面层混凝土施工质量的控制要更严格,有助于顺利铺筑。钢筋的焊接方式与基层面层的牢固结合应以承受一定荷载为基本应力条件,锚固的支架的点位布置和数量控制应满足应力要求。表层的铺装应保证平整度与均匀的密实度,这要求材料的配比和搅拌要均匀,分层材料的厚度要均匀,碾压的温度、频率合理控制、保证每层材料都有足够的粘结能力,从而保证公路道路与桥梁工程的整体稳定性。
四、公路桥梁路基路面修养和护理环节
公路桥梁工程完工以后后期对路基与路面的养护环节是保证道路桥梁工程质量和施工安全的重要保障。作为道路工程的最后一个环节,这期间所要完成的任务有及时和定时对公路和桥梁的路基路面的排水故障进行处理,为了避免长期由于风化作用和降水侵蚀对路基坡面冲刷而带来的岩石脱落,应加强对护坡的加固处理,对路堤和路堑的边坡防护采用不同的材料和施工技术。对公路桥梁的路基路面的排水维护应定期。天然降水和地表水对路面和路基的冲刷将影响路基和路面工程的强度和稳定性,除了在施工中期进行防水和排水的处理之外,施工结束后期的排水工作也是非常必要的。
结论:公路桥梁路基路面的施工技术对施工标准要求的指标控制更加严格,论文从现状的质量问题出发,对桥梁公路工程的路基质量控制、路面质量控制从碾压程序、排水措施、材料配比与搅拌均匀度、填筑要点、后期维护等方面进行了详细的分析,目的是为了在今后的路基路面施工中注意细节要点,严格把关,更好地为城市建设服务。
公路桥梁路基路面沉降的影响因素比较多,主要包括公路桥梁路基路面的设计和压实度两方面。1.1公路桥梁路基路面设计缺乏合理性现阶段的公路桥梁建设主要通过粗粒料填充、增加铺设钢筋数量和钢筋混凝土搭板3种形式来实现对公路桥梁的施工建设。这3种方式在一定程度上有利于增强路基路面的抗压能力和承载能力,对交通运输行车中常出现的跳车现象起到了很好的预防作用。施工过程中钢筋混凝土搭板是最常见的设计方式,但在实践中效果却并不理想。1.2桥台背与路堤衔接处的压实程度不符合要求桥台背与路堤衔接处是公路桥梁建设施工中的重要环节,这一环节的施工技术要求高、难度大。施工质量会受到多方面因素的影响,如:施工材料、机械设备和施工人员的专业素质等。在实际操作中往往出现施工质量和实际要求不符的状况,这就为桥梁的基础沉降埋下了安全隐患。再者,我国经济的发展导致公路桥梁的运输压力增大,公路桥梁的沉降风险也随之增大。
2公路桥梁沉降段路基路面的施工技术分析
2.1地基处理技术分析地基对公路桥梁的质量和寿命起着决定性的作用。因此,在施工过程中一定要注重地基的处理技术。地基的处理一定要注意其稳定性,而要保证地基的稳定性必须选择规格符合要求,搅拌符合相关标准的材料。如果这些条件都达不到,很可能会造成公路桥梁的沉降不符合要求。地基处理需计算桥梁和路面的最大承载力,也要考虑外界温度对地基的影响,并保证地基的刚性。如果这些因素处理不到位,会对地基造成严重影响。而在实际操作过程中,多数设计往往只注重桥体及公路的上部结构设计而忽视了对地基的处理。为了有效延长公路桥梁的使用寿命,也要将地基处理作为公路桥梁建设的重点。地基处理要建立在现场勘查设计的基础上,使设计与当地的施工条件相吻合,做到具体问题具体分析。由于软土较容易产生移动和断裂情况,因此,进行地基处理时,应尽量减少软土填充物,尽量选择自重较轻的新型材料。2.2搭板技术分析搭板是影响路面平整性的重要因素。在施工过程中要注意搭板位置的控制。搭板和路基顶面应处于同一水平线上,只有这样桥,才能保证桥梁的最底层和挡板处于同一水平线上。搭板的施工要严格按照行业相关技术规范和行业标准进行,使混凝土的平整度和坡度符合要求,从而保证施工质量。采用压路机碾压路面时可能导致薄基层被碾碎,因此,进行搭板设计时,要在基层顶面和混凝土顶面预留8~10cm的空隙[1]。如果铺设沥青混凝土,必须先凿去预铺的水泥碎石基层,以保证台背的回填强度。2.3排水施工技术分析对于降水量丰富,地质环境比较差的地方,发生路面沉降的可能性也比较大,因此,道路桥梁的施工需加强排水措施的建设,如:排水沟槽的设置和排水管道的安装。排水管道的设置要进行科学合理的计算和分析,使之与当地的实际情况相吻合,以降低路面坍塌和沉降的可能性,并尽量避免沉降路面雨水浸泡现象。在施工过程中,施工部门应按照当地的降水量和具体水位适当升高路基,以减小地面沉降给道路桥梁的质量和安全造成的严重影响。2.4台背填筑施工技术分析台背的填筑是桥梁道路施工的必经环节,也是减少道路桥梁出现沉降的主要方式。(1)台背的填筑环节应充分分析填筑土的土质,并根据实际的分析结果选择合适的填充物。填充物以含水量少、蒸发性好为基本条件,不要选择含水量大的沼泽或淤泥。根据施工场地的具体情况选择合适的土层作为填筑材料,材料的选择要考虑路基的基本性质。不同的部位材质也是不同的。过渡期材料的选择应注意其应用位置,应用位置必须在中间位置。台背填筑施工首先要选择半刚性材料,有利于保证填筑施工的刚性要求,填筑的尺寸也一定要符合相关要求,对填筑的连接处也要进行特殊处理。(2)注意填筑的尺寸与厚度,按照相关的填筑要求进行处理。填筑过程中应借助测量仪进行水平及厚度测试。锥坡填土与台背填土施工应同时进行,以确保填土的整体效果。在碾压过程中要注意台背的施工碾压,此处宜采用震动处理,以增强碾压效果[2]。
3结语
公路桥梁的发展是我国经济建设事业发展的重要保证和先决条件。因此,我国公路桥梁的建设质量和技术要求在逐步提高。而公路桥梁的沉降问题在施工过程中普遍存在。为了进一步提高公路桥梁的施工质量,论文主要分析了公路桥梁沉降的主要原因,并从地基处理、搭板技术处理、排水处理和台背填筑施工等方面分析了公路桥梁沉降施工技术分析,旨在提高我国公路桥梁建设质量,为经济建设保驾护航。
【参考文献】
Abstract: with the development of our national economy, the foundation of the construction pace, based in highway's construction revealed a good momentum of development, as a highway basic bearer, subgrade filling technology in highway construction has an important role. Paper tests of the main points of subgrade filling technology are analyzed.
Keywords: highway subgrade; Filling technology; points
中图分类号:U213.1文献标识码:A 文章编号:
一、引言
随着经济的不断发展,我国基础设施的建设取得了骄人的成绩,当前我国的高速公路建设也呈现出良好的发展势头。高速公路的路基是公路建设的基本载体,具有重要意义,而路堤的沉陷、沿基地的滑动以及边坡的下滑会直接影响公路的正常使用和养护安全,因此在路基填筑的时候,须严格按照施工要求和技术规范进行施工,主动消除在路基填筑中的安全隐患,保证路基填筑的高质量完成。
二、路基填筑技术要点分析
(一)路基填筑前的技术准备
在进行路基填筑施工前,应做好充分准备对多种路堤隐患进行预防和排除,在填筑之前,应做好以下几方面的技术准备。
强化实地勘察,复审填筑图纸
路基填筑之前,须进行实地调查,了解一般路堤在自重压力之下软土基地的承载量以及沉降量的大小,如果路堤承载量不足将导致路基失稳或沉陷。因此监理方应在对填筑路段加强实地勘察,对图纸的地质资料与软土地基的处理方案的负荷程度进行仔细核对,对设计图纸上的导线点、水准线进行认真核定,抽查路基边桩、中桩的测量放样与设计标准的吻合度。
路堤基地的具体处理工作
由于对基底的认识程度不够,施工方较易忽略基底表土的处理,车辆的荷载若超过路堤承载量则会在天然地基的上土层发挥作用,因此在填筑时路堤和天然地基上部的土层应压实。在对第一层路基填筑时,要清除草皮、树根,清理完成后在规定的范围内对路堤基地进行压实,如遇洼地、池塘等地,应以实际情况为依据进行换填、排水、抛石等处理,以保证路基的稳定性。
3.实验公路路段
部分路基填筑技术人员常常会凭借自身的经验来压实路基,但是由于使用的压实机器和公路填料的机器有所不同,则会在公路工程中出现不稳定的前期压实质量的情况,为了解决这一问题,在公路填筑之初,应提前完成路基试验路段的实验工作,对实验方案进行严格审查,做好过程监督,以及正确处理实验路段的报告结果,确定出压实的遍数、压实使用的机械以及压实的方案等。
(二)路基填筑施工技术要点
1.土方路基填筑技术要点
(1)填筑作业可使用分层平铺的方法,即保证每一层的路基铺厚度小于30公分,铺设每一层填料时其宽度应大于每层路堤实际设计的宽度,确保在对路基的修整以及刷坡时路堤四周能够保证充分的压实度。
(2)在填筑土方时,须将填筑材料均匀地平铺于路堤实际宽度的表面上,再利用平地机进行平整,然后做出横坡。
(3)在进行路基压实时,目前普遍使用的都是吨位较大的压路机,路基碾压效果较为明显。路基填筑规范明确规定了高速公路的上层路堤(道路路面的底面下80cm至150cm处)的压实度须超过95%,其他等级公路的路面铺设的压实度也要按照高速公路的标注来进行规范,如西部地区某一国道的主干线二级公路在进行施工时,其路面的设计标高于高级公路路面,所以,其按照一级公路验收标准得到了验收。
2.软土地基的填筑处理技术
在进行公路路基填筑的工程时,一个较为重要的土工问题为软土地基的沉降,因此在路基填筑时应对地基沉降进行分析,加强对软土沉降量的估算。由于软土本身较为复杂,在实验室以及物理力学模型中得出的计算参数存在不确定性,因此目前无法准确对软土地基的沉降做出正确的估算。
地基沉降的原理和成因较为复杂,路基填筑施工的经验以及相关的理论知识都无法很好地解决地基沉降问题。当前计算机技术不断发展以及有限元应用的技术得到较大应用,在此基础上,路基填筑施工中复杂的计算问题,可以利用计算机技术形成有限元的计算程序计算出较为准确的数据,因为这一方法直观简单,因此被多数技术人员所采用。
3.强夯法处理湿陷性路基技术
如果路基的土质结构出现疏松、地下水的水位埋深程度较高、路基地面的上部土层有轻微至中等失陷性、地基在遇水后会产生轻微的湿陷等工程问题,都会引起公路路面的沉降,这种情况下通常会采用强夯法来处理湿陷路基,减低路基完工后沉降的可能性。
(1)强夯法标准
路基填筑技术中强夯、终夯的标准为:全副满夯的夯击能量通常是700KN·M,锤印搭接D/4进行持续夯击。主夯点的夯击能量应通常是1000KN·M,每一夯点进行七次夯击,这一过程中须确保最后两次夯击的平均下沉量要小于50米。夯坑四周不能出现过度的大隆起,要注意夯坑太深会导致提锤困难。
(2)强夯法的夯击顺序
以某一高速公路的路基填筑为例,该路段的施工路段是难粘土,土质中含有20%至21%的自然含水量,这一数值接近最佳含水量。在进行试验施工前,一般先对主夯点放样;监理方验收完成后,进行主夯夯击步骤;主夯夯击完成,将夯坑四周的土推入夯坑填平,在主夯的夯点间设置副夯点,监理验收;接下来对副夯夯击;以上步骤完成后即平整场地,满夯的夯点放样;监理验收完成后满夯夯击,最后对场地进行整理。
(3)强夯法的操作步骤
①清对施工路基现场进行清理、平整,将地面、地下或者高空的障碍物进行清除;
②进行施工放样,对首次强夯的夯点进行标注,计算出地面的相对高度
③准备好强夯的机械机组,将夯锤与夯点对齐,保证二者间的偏差小于150mm;
④将起吊夯锤起吊至设定好的高度,自动脱钩保证夯锤的自由落下;
⑤放将吊钩放下,测量高度,一旦夯锤歪斜,应将坑底进行及时的平整;
⑥再次重复夯锤的自由下落以及平整坑底,以夯击标准为依据完成每个夯点的夯击步骤,按规定进行多次夯击;
⑦完成所有夯点的夯击后,用推土机推平夯点,将场地进行平整、清理,做好地面标高的记录;
⑧按照路基填筑要求完成全部夯击,将施工场地的表面土层夯实,对强夯后的场地高程做好记录。
三、结语
总之,公路路基填筑的隐患成因各有不同,影响因素多种多样,需要加强对其技术上的应用和探讨,确保严格按照规范要求进行路基填筑工作。在实际工程中,应因地制宜灵活利用路基填筑技术,加强对填筑过程的监督检查,不断强化填筑质量。
参考文献:
[1]陈少忠.不同路基的填筑施工技术[J].工程建设,2006.
Abstract: WuYing highway to YingShan born for 08 contract section 13.2 kilometers long range of engineering in a filled about 2.17 million m3 conditions excavation, the project scope for the upper strata of subgrade dabie mountain weathering to hard gneiss, weathering degree different gneiss excavation is the focus of the project, this paper introduced the roadbed blasting the project of the excavation, the subgrade filling, standard and the roadbed inspection standards, for similar engineering construction to provide the technology reference.
Key words: the subgrade engineering weathering gneiss construction technology
中图分类号:U416.1文献标识码:A 文章编号:
1. 引 言
武汉至英山高速公路是湖北省规划建设的重大交通项目,项目起于武汉市江岸区谌家矶(平安铺),与武汉市规划建设的中环线相接,经武汉市黄陂(三里桥)、新洲区(周铺)和黄冈市团风、浠水、罗田、英山等地,止于鄂皖交界处的英山县大枫树岭(318国道鄂皖交界处的蔡嘉岭以南2公里处),与安徽省规划的岳西至英山高速公路相接。项目建设对于尽早贯通武汉经英山、岳西至合肥高速公路,优化鄂、皖两省公路网布局,加强湖北与安徽等的联系和交流,增强武汉市经济辐射功能,促进武汉城市经济圈的建设,推进沿线地区经济及旅游业的发展,加快全面建设小康社会等方面均具有十分重要的意义。武英高速公路罗田至英山段起于罗田县城关镇以南的范家冲,与武英高速公路新洲至罗田段相接,路线经罗田县骆驼坳镇、凤山镇、匡河乡、英山县的红山镇、杨柳镇,止于大枫树岭,路线全长52.248km。武英高速罗田至英山段08合同起讫桩号K80+000~K93+200,全线长13.2公里,合同段内共设大中桥梁7座,小桥5座,累计长1912.6米;分离式立交桥2座;互通一处;盖板通道26道,盖板涵洞25道,圆管涵18道,钢筋砼拱涵4道;土石方填方约217万m3。 由于工程区域为构造侵蚀剥蚀丘陵区,沿线自然标高大约在65至188m之间,相对高差最大为123m,其区内岩层多为大别山群上部地层,为坚硬岩石工程地质岩组。因此工程区域内路基的施工是工程的重难点之一,论文详细介绍了该工程路基的施工技术,以期为同类工程的施工提供技术借鉴。
2. 工程地质概况及工程重难点分析
2.1 工程概况
武英高速公路第08合同段路线走向大致为东西向,起点位于罗田县至浠水公路罗河湾附近,由此向东,在K80+411处桥梁横跨上界河与新318国道;在K91+576处,设汪家湾高架桥跨越开阔的徐家河河谷后,接上大河岸互通,到达本标段终点K93+200(罗田县凤山镇对面湾村)。工程区域交通比较方便,区内干线公路有罗田至浠水公路、新318国道、107省道、309县道,通过村镇之间、村村之间的机耕道与公路连接,形成了比较畅通的山区农村交通网。工程区域属亚热带大陆性湿润性气候, 冷暖交替,四季分明,光照充足,热量丰富,降雨充沛;年平均气温16.3℃,极端最高气温40.8℃,极端最低气温-14.3℃,无霜期较长,年无霜期237~238天;年平均降雨量1223 mm~1493 mm ,6、7月份多为偏南风,其余月份多为北风或东北风,年平均风速2.1~3.2m/s,最大风速29.63m/s,最大风力可达10级。
工程区域为构造侵蚀剥蚀丘陵区,沿线地貌为丘陵、冲沟、河流地貌,地形为鸡爪地形,由平台状低矮残丘和冲沟相间组成。公路沿线自然标高大约在65至188m之间,相对高差最大为123m;最高点在K90+820右20m处,最低点在上界河。工程区域属于北东向大别山复式穹状背斜南翼的浠水褶皱束,构造线为北东-南西向的弧形线。区内岩层多为大别山群上部地层,属早元古代的片麻岩,系坚硬岩石工程地质岩组;岩体风化带发育齐全,地表广泛出露,第四系松散堆积物厚度0~10m。
2.2 工程重难点分析
本工程设计标准为山岭重丘区双向四车道高速公路,设计速度100公里/小时,路基宽度双向四车道26m,汽车荷载按汽-1级考虑。本路段地形复杂,相对高差大,属典型的重山丘地形。既有乡村机耕道路窄,陡弯多,仅能通过一台小型车辆,大型施工车辆及拖车不能正常行驶,加之机耕道路一侧为天然排水河沟,另一侧为稻田,不具备扩建条件,所以现有机耕既有道路不能满足大型机械设备进出场的要求,正式开工之前施工便道需拉通,既有的道路需进行维护方可使用,由于线路较长,过往的重车较多,便道在使用过程中要定期维护,以防侵入周边农田及影响正常施工。所以便道的修建和维修是重点。本标段的路基挖土方约80万m3,挖石方约126万m3,填方约217万 m3,需爆破的石方工程量大;路基压实度标准较高,比施工规范要求提高1个百分点,因此路基的施工技术是施工的重点之一。
3. 风化片麻岩路基施工技术
3.1 路基整体施工方案
武英高速罗田至英山段08段为构造侵蚀剥蚀丘陵区,沿线自然标高大约在65至188m之间,相对高差最大为123m,区内岩层多为大别山群上部地层,为坚硬岩石工程地质岩组,土石方填方约217万m3。为确保施工工期,合理调配全线土石方,尤其是运距较长地段,要提前对挖余方和临近需要的借填方进行量化预计,再合理分配调配路线,结合施工机械和人员的合理配套,保证土石方施工持续有序的进行,尽量避免出现误车现象。同时,路基土石方施工中与石方爆破的紧密配合,合理划分爆破作业区和土、石方施工作业区,相互衔接,合理调度,使机械资源得到最充分的利用,保证土石方施工工期的正常进行。
为达到设计要求的路基压实度,采用以下几项措施:一是根据填层区段,合理选择填料;二是严格控制压实时的填土含水量,在接近最佳含水量±2%时碾压;三是适当减少虚铺厚度、增加碾压遍数;四是利用大型羊足碾进行终压。
3.2路基施工
本合同段路基土方工程具有数量大、工期紧、线路长等特点。主要工程数量如下:路基挖土方80.6万m3,挖石方126.9万m3,利用土方70万m3,利用石方138万m3,借土填方14万m3。
3.2.1 取弃土场规划
首先复核设计指定的取弃土场。距离本合同段取土场共有2处:一处为K84+300右侧100m;一处为GK0+550右侧100m。弃土场设在K90+650左侧200m。取弃土场使用前对运输便道进行现场踏勘,对不能满足施工需要的运输便道进行加宽,加固,使之不影响取弃土的正常进行。根据全线的取弃土量对取弃土场进行规划,确定经济、合理的取弃土范围和高度,采用开挖排水沟、四周浆砌挡土墙、植草、植树等方法对取弃土场进行防护。取土场使用时先将表层耕植土推至规划点集中堆放,同时将路基施工中清除的腐殖土也运至规划点集中堆放,以备取弃土场用完后绿化工程和复耕使用。
3.2.2 路基挖方
大规模进行挖方施工前,先进行长度不小于100米的挖方试验段施工,通过试验段确定开挖后形成的边坡坡率和断面形式,并报监理工程师批准。
测量放样,首先复测导线点,恢复线路中心桩,确定开挖边线并设立施工标志,开挖前完善路堑两侧排水系统。土方开挖,土方开挖采用挖掘机挖土,自卸汽车运土。开挖中如发现土层性质有变化时,修改挖方边坡并及时报监理工程师审批。土方开挖自上而下进行,杜绝超挖或欠挖。石方开挖,石方介定采用不小于110.3KW(150马力)推土机、单齿松土器无法松动,须用爆破或用钢纤大锤或用气钻方法开挖的,以及体积大于或等于1m3 的孤石为石方。
3.2.3 爆破总体方案
石方开挖采用光面爆破技术,对于较缓的山体,先用推土机盘山打道至山顶,从上至下揭出盖山土形成较大的工作面,紧接着潜孔钻机上至平台进行钻孔作业。对于较陡的山体,大型机械无法上去,采用小型钻机打眼爆破,人工清理2~3个梯段高度后,修筑临时便道。
当路堑较深时,横向分成几个台阶进行开挖;路堑即长又深时,纵向分段分层开挖,每层先挖出一通道,然后开挖两侧使各层有独立的出土道路和临时排水设施。
⑴ 炮眼布置:尽量缩小眼口和开挖轮廓线的距离,严格控制钻孔精度。当地面起伏不平时先进行场地平整后根据平整后的地面调整炮孔深度,控制误差在允许范围内。采用较小眼距,按炮眼直径的16倍左右考虑,炮眼位置偏差不超过两倍炮孔直径。方向误差不超过3%。根据不同的石质情况决定最小抵抗线。
⑵ 装药:炸药采用低威力并加工成小直径药卷的炸药。除在眼底用一节标准直径的起爆药卷外,其它采用径向直径孔隙装药或药卷之间有空隙的纵向间隔装药,并控制每米长度上的装药量,以起缓冲爆破作用。装药前将孔内残渣吹净,有水的炮孔要将水吹出。采用同段毫秒雷管微差顺序起爆。
⑶ 盲炮处理:如果产生盲炮,立即封锁现场,组织施工人员针对装药时的具体情况找出拒爆原因,采取相应措施处理。处理盲炮采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等三种办法。属于漏点火的拒爆药包,可再找原来的导火索、导爆管或雷管脚线,经检查确认完好后,进行二次起爆。
3.2.4 路基填方
填土路基填筑施工工艺框图见图1所示。先进行不小于100m的填土路基试验段施工,试验段初步确定为K89+780~K89+880段,通过试验段确定施工机械的配置、适宜的松铺厚度、相应的碾压遍数和合理的施工组织,报监理工程师批准后,开始大规模施工。采取横断面全宽纵向分层的填筑方法。填料运输采用挖掘机(或推土机配装载机)挖装土方,由自卸汽车运送到施工现场,在陡坡路堤,要先用推土机推出汽车便道以便运输填料,然后由低洼处逐层往上填筑,确保路堤填筑质量。当原地面高低不平且坡度小于1:10时,先从最低处分层填筑,坡度大于等于1:10处挖设台阶后自低向高分层填筑,台阶宽度不小于2m,
图1. 路基填筑施工工艺框图
台阶顶做成2~5%的内倾斜坡。对于填土路堤,分层平行摊铺,分层压实,每层松铺厚度按试验路段压实试验的填土厚度的90%控制,且最小层厚度大于10cm以保证结构层的整体性。为保证路堤边缘的压实度、边坡的稳定性,采用先超宽填筑碾压,待路堤成型后进行刷坡,路基每边超填宽度30cm左右。填筑时局部无法采用大型碾压设备的地方采用辅助设备进行补充碾压。用不同填料填筑路基时,每一水平层的全宽采用同一种材料填筑,避免各种填料混杂填筑。每种填料层总厚度不得小于50cm。填至路床顶面最后一层的压实厚度不能小于10cm。
摊铺整平:填筑区段每完成一层填土后,及时采用大型推土机初平,并将填筑表面做成2%~4%横坡,再用平地机精平,采用拉线和打方格网的办法保证摊铺厚度一致,做到摊铺面在纵向和横向平顺均匀,以保证压路机轮表面能均匀接触地面进行碾压,达到碾压效果。在摊铺平整的同时,用推土机对路肩进行初步压实,以保证压路机进行碾压时,路肩不致发生滑坡。
碾压:为尽量减小路基沉降,保证路基、路面强度结构稳定,必须严格控制填土的压实度,保证路基压实达到设计规定的压实度。路基碾压必须按标准击实试验所得的最佳含水量±2%时进行碾压,同时用最大干密度进行质量控制。压实前由技术人员进行检查,确认分层厚度,平整程度符合要求后进行碾压。填土压实作业采用振动压路机。压路机按照压实部位密实度标准、填层厚度及控制压实遍数,沿线路纵向进行碾压,横向行与行之间重叠40~50cm,前后相邻两段间重叠1.5~2.0m。压实遍数由试验人员根据试验段确定的压实参数确定。压实后若密实度试验不合格时要重新压实后再做试验,直到合格为止。
3.3 路基检测
当路基分层填筑压实完成后,及时进行路基压实度检测并报监理工程师。施工中根据规范要求进行压实度试验。压实度的检测采用核子密度仪、灌砂法、环刀法等多种方法联合检测。检测分二级进行,先项目经理部自检,合格后报监理工程师检验。检查主要项目包括:施工准备、基底处理、机具、填料、含水量、分层厚度和压实度等。经检验合格批准后进行下一层的填筑。施工中做到分层填筑,分层推平,分层压实,分层检测,直到路基填筑至设计标高。对于高填方路堤和软(弱)土层较厚路段进行稳定及沉降观测,按要求设置观测管和观测桩。
3.4 路基整修
路基土石方工程施工基本完毕后,检查测量路基面的中心线和标高,以及路基宽度和边坡度,进行路基整形。边坡整形用机械配合人工自上而下进行,基床面用平地机碾压刮平。整形后的路基表面,除压实和平整机械外,不得行驶其它机械和车辆,整形完毕后的路基范围不得堆废弃杂物。整形后的路堤除符合规范要求的质量标准外,还要符合如下要求:路基表面平整,边线顺直,边坡面稳定不滑坡,曲线圆顺,表面无明显碾压轮迹。
4. 结 论
武英高速公路罗田至英山段08合同段全线长13.2公里,合同段内土石方填方约217万m3,工程区域内沿线相对高差最大为123m,其地层为大别山群上部坚硬岩石及其风化层,区域内的路基施工是工程的重难点之一,论文详细介绍了该工程路基的施工技术,以期为同类工程的施工提供技术借鉴。
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Abstract: the paper with the national highway system into chongqing area leshan-yoann section engineering circle, based on comprehensive consideration of the ice water deposit soil subgrade soil field and abandoned filling the cost and other factors, the paper proposes the ice water deposit soil and grit stone packing sandwich method for the subgrade construction. Through the construction process of the sandwich to await respectively and method and grit stone roadbed construction method of filling the direct monitoring and the field test, it is concluded that the ice water accumulation of some new characteristics of soil
Keywords: ice water deposit soil, roadbed, drainage consolidation, seepage, settlement, and the finite element method
论文以国家高速公路网成渝地区环线乐山——雅安段工程为依托,综合考虑冰水堆积土的弃土场和路基的填筑成本等多种因素,提出采用冰水堆积土和砂砾石填料夹层法进行路基施工。在路基填筑过程中,进行了压实度经重型击实试验可得出乐雅高速沿线代表性冰水堆积土填料最佳含水量和最大干密度。经过颗粒分析试验可知,冰水堆积土样缺少中间粒径,属于不易压实的土料。使用夹层法施工方式进行路基填筑试验,得出了相应的施工设计参数、使用条件,“夹心”层位级数量、松铺厚度、施工过程中最佳含水量级碾压式含水量允许偏差等。
通过对施工过程中和工后分别对采用夹层法和砂砾石直接填筑法施工路基的监控,得出横断沉降趋势是中间大,两端小,但横向差异沉降量并不过大。路基的横向差异沉降主要发生在路堤的集中填筑期内。过对路面沉降变形的分析,验证了采用砂砾石垫层和夹层法施工,加速冰水堆积土层的排水固结,垫层和砂砾石夹层可作为良好的排水面,可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加速冰水堆积土夹层的固结。
根据现场实测结果,冰水堆积土和砂砾石使用夹层法施工的路基在工后20天左右沉降基本趋于稳定,并且沉降量远小于《公路路基设计规范》中的沉降最大值。从而说明乐雅高速沿线冰水堆积土填料采用夹层法填筑能够满足基本设计要求。
通过调研或现场试验,获得了冰水堆积土和砂砾石的力学参数进行数值模拟。通过使用Plaxis软件考虑在压实过程中各层的排水固结以及地下水渗流的情况下进行计算得出最终沉降值。通过对比分析得出由于夹层法的排水作用,沉降主要发生在施工过程中,工后沉降很小。从而从理论层面说明了采用砂砾石垫层和夹层法施工,加速冰水堆积土层的排水固结,垫层和砂砾石夹层可作为良好的排水面,可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加速冰水堆积土夹层的固结。
项目研究组共拟定了3个填筑方案:(1)大面积凉晒法,(2)半用半借法,(3)先填后处理法。报业主后,选定用大面积凉晒法与半用半借法在该场地(8标)进行小范围阶段和大范围阶段实体工程试验研究。
由于大挖方段的冰水堆积土的天然含水量多介于27%至31%之间,根据试验测定属于饱和度较高的非饱和土。其压实后的含水量优于最佳含水量ωop时,相应的饱和度约为85%~90%,这时土中孔隙主要被水占据,气体呈气泡状,被水所包围,可随水一起流动,成为气封闭状态。这种混合的液体是可压缩的,在较高压力下,气泡可被压缩和溶解,使孔隙水饱和度进一步提高。
根据土的层流渗透定律,水在土中的渗透速度与水投梯度成正比,即
v=kwI
式中k是渗透系数,I是水头梯度。
对于非饱和土,其渗透系数:
式中ks为饱和土的渗透系数,a、n为试验确定的常数,ua为空气压力,uw为孔隙水压力。s(=ua-uw)为非饱和土的基质吸力。
水头梯度:
Δl为孔隙水渗流的流经长度,ΔH为水头差。
由于土体毛细管的作用,干土会对水分具有吸引作用,这个吸力就是非饱和土的基质吸力,简言之,基质吸力就是非饱和土吸水能力,由于饱和土体所有孔隙都已经被水占据,因此没有吸水的能力,故基质吸力也为0。通过减少冰水堆积土中孔隙水的渗流路径Δl,便可以增加水头梯度I。
半用半借法,是指在填方场地铺一层冰水堆积土料,尽量压实,在其上铺一层砂卵石粗粒借料,尽量压实。如此反复进行填筑。设计的冰水堆积土因为缺少中间粒径,主要是其含水率过高,并且渗透系数较小,冰水堆积土层中渗流路径过长,预估压实度肯定达不到设计要求。
然而在其上下面填有砂卵石粗粒料层,该层的排水效果好,在压实和固结过程中可减少排水路径、加快排水过程。即通过夹层法压实冰水堆积土层,可以达到增大冰土层渗透系数kw、增大土层中渗流的水头梯度I,根据v=kwI ,水在土中的渗流即排水速度加快。使冰水堆积土层的含水量更接近于最佳含水量,从而增加冰水堆积土层的密度与压实度。同时由于冰水堆积土层含水率高、较软弱,使得在其上的砂卵石粗粒料压实过程中,必有一定数量的粗粒料会从上下面挤压进冰水堆积土层中,改变其颗粒级配,增加其干密度与压实度。
依托于此项目的实验和计算,得出冰水对积土一些特性和结论:
(1)无论从回归结果还是用所求得的模型参数的模拟结果来看,邓肯E-B模型对乐雅高速沿线冰水堆积土的常规三轴压缩试验的~曲线都是适宜的。大三轴试验的应力水平、应力应变状态有相当的典型性和覆盖范围,可以满足研究的要求;
(2)经重型击实试验可得出乐雅高速沿线代表性冰水堆积土填料最佳含水量为19.1%时,最大干密度为1.75g/cm3。经过颗粒分析试验可知,冰水堆积土样缺少中间粒径,属于不易压实的土料;
(3)路基横断沉降趋势是中间大,两端小,但横向差异沉降量并不过大。路基的横向差异沉降主要发生在路堤的集中填筑期内,两个断面中最大沉降速率为5.3mm/d,一般沉降速率在0.5mm~1.2mm之间;
(4)对比可见采用砂砾石垫层和夹层法施工,加速冰水堆积土层的排水固结,垫层和砂砾石夹层可作为良好的排水面,可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加速冰水堆积土夹层的固结;
(5)根据现场实测结果,冰水堆积土和砂砾石使用夹层法施工的路基在工后20天左右沉降基本趋于稳定,并且沉降量远小于《公路路基设计规范》中的沉降最大值。从而说明乐雅高速沿线冰水堆积土填料采用夹层法填筑能够满足基本设计要求。
参考文献
[1] 曹伯勋.地貌学及第四纪地质学[M].北京:中国地质大学出版社,1995.
论文摘要:本文从设计及施工的角度,对如何保证高速公路路基施工质量提出了若干的想法与建议,以便日后在进行路基工程的施工控制时能起到参考借鉴的目的。
凡是从事公路建设的技术人员都知道,路基工程在每一条公路建设中所扮演的重要角色。一条新建道路,如果路基质量在建设过程中得不到充分保障,在质量方面存在潜在隐患,那么,其后续施工如路面工程、防护工程等部位再怎么牢固,怎么坚硬,也始终无法得到根本的保障。对此,路基工程,是公路工程所有组成部分中尤为重要的一个施工部位,在施工过程中我们必须采取一系列科学措施来确保其质量,特别是在当今高速公路“高质量、高标准、高要求”的建设年代,我们更应该慎之又慎,更好地确保路基质量。为了能确保路基施工质量,使之能符合设计及规范技术要求,较好地满足设计功能,我们必须对其进行合理的设计,根据不同的地质条件、建设要求进行合理地设计,并严格地按照施工规范付之实施,才能使建设质量得到充分的保障。下面,就让我们从设计及施工等方面来了解一下路基一般有哪些常见的质量保证措施。
1设计过程的技术措施
1.1做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
1.2确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度,当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施,如:换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基,影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基,须换填不少于60cm砂砾,石质挖方路基,须设置30cm砂砾垫层,横向排水不畅路段要加设盲沟。
1.3明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。
1.4完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜,整体规划,综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计,避免造成路基两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟,平坡路段边沟须设有纵坡,确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施,并与警示桩、防撞墙统筹考虑,要求在每20-40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟,并考虑边坡土质和边坡,设置挡墙防止塌方,路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟,并加大、加深边沟等排水措施。
1.5确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。
1.6积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀,植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施,沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
2施工过程的技术措施
2.1做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
2.2做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
2.3认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。
2.4填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6m的向内倾斜的台阶。
2.5填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布)水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。
2.6路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm,不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层1000m2(不足1000m2按1000m2计)不少于2点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。
2.7路堑施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。
2.8路基施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。
2.9路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。
结束语
如上所述,我们不难看出,关系路基质量的好与坏,不外乎两个方面。一个是设计阶段的设计质量,而另一个,则是能将设计上的预想方案为实体的施工阶段,这两个环节,是一前一后,一唱一和,紧密相连的。如果只靠一套完整周密的设计方案,而在施工过程对一些质量指标不加以控制,不按图索骥,那么,确保路基质量到头来也只能是一句空话。对此,施工过程的技术管理工作,是保证路基质量的根本保障。总之,只有做好设计与施工这两个主要环节的技术把关,再加上施工管理人员的精心组织、合理施工,路基质量才能得到充分保障。
1.技术原理
注浆桩主要是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩,因此,从成桩工艺看,碎石注浆桩属于钻孔灌注桩,从桩的材料看,又属于胶结体桩。桩的直径一般为30 cm~70cm,适用桩长30 m以内。其基本原理是利用小型钻机按设计直径,钻进至设计深度成孔,然后先将注浆管放至孔底,再投放碎石料。在投放碎石料的过程中,利用注浆管放水清洗孔壁。碎石料投放完成后进行注浆,浆液一般由下向上逆行,当浆液灌注至地面以后便固结成桩。浆液除在钻孔中渗透固结碎石成桩外,也向周围土体渗透。使桩体与土体间形成一个土和砂浆结合的过渡带,增加了桩与周围土体的摩擦力,所以注浆桩从受力特性看又属于摩擦桩。注浆桩近年来有很大的发展,特别是在高速公路的地基处理中。可以很好地发挥它的优点。
2.施工工艺
碎石注浆桩的施工过程主要分为:钻孔、清孔、投石以及注浆四部分。
2.1钻孔
主要采用GPS10型或与此相类似的工程钻机,钻头为鱼尾钻头或三翼钻头均可。采用泥浆护壁大泵量正循环方法作业。为了保证钻孔垂直,应随时测量,确保垂直度偏差小于1%。钻进过程中应不断检查泥浆比重,砂土应保持在1.17~1.25之间,淤泥质土应保持在1.20~1.25之间。孔深不得小于设计孔深。为了防止出现塌孔现象,孔顶应用钢筒加以保护。
2.2清孔分一次清孔和二次清孔
一次清孔应在钻孔完成后进行,当钻孔至设计深度后,钻具原位回转。正循环冲孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10 cm。此时孔内的泥浆比重应控制在1.15左右,当泥浆比重达到要求后,提钻移机,并用测绳测量孔深,检孔器测量孔径。二次清孔是在投石时进行,一边投石一边清洗,此时孔内的泥浆比重应控制在1.05左右。
2.3投石
清孔之后应及时投放碎石,投石之前应将注浆管放至孔底,投放时为减少碎石冲刷孔壁,应在孔顶部加一碎石导向管。碎石的直径在20mm~-40 mm之间为宜,直到投石达到孔口标高为止。
2.4注浆
主要是利用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管压入孔内。砂浆泵可以用SGB-10型或与此相类似的砂浆泵,注浆管为普通钢管即可。砂浆材料主要为普通硅酸盐水泥,砂的粒径不大于0.5 mm,根据设计强度要求配比进行配置砂浆。当注浆达到一定量后,为防止泥浆在重力作用下向土体大量扩散,减小用浆量,应逐渐向上拔管,拔管速度应根据注浆量进行控制为主,每次拔管的间距为0.5 m,并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时,可一次拔管。为确保注浆质量。在注浆的过程中由于注浆管的振动造成孔口石料下沉,故注浆过程中应不断补料。注浆后桩顶浆液会下沉,故应进行回灌作业。
3.碎石注浆桩技术特点
3.1施工机具轻便,便于快速施工,施工场地要求低;
3.2施工噪音小,对施工周围居民影响小;
3.3通过浆液的渗透,加强桩与桩周土体的摩擦力,有利于提高桩的承载力;
3.4施工工艺操作简单,便于施工质量的控制。
4.桩身质量的检测
根据国家规范,桩身完整性检测的方法有以下四种:低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯、声波透射法。对碎石注浆桩,目前常用的检测方法是:无损低应变动测法和钻孔取芯法。
5.监测方案
软基处理施工应实行动态控制,严格按监控指标和要求实施,在施工过程中应加强监测频率。论文格式。当发现侧向位移速率等指标不正常、路基有失稳的趋势时,应立即向业主、设计等相关单位通报,并立即采用向路基两侧卸载、必要时两侧应再加反压护道等措施进行处理。
同一路段、不同观测项目的测点宜布置在同一横断面上。施工时,建议按监测仪器设置表布设的断面、位置实施,并可根据实际情况作出适当的调整。
5.1沉降观测
沉降观测包括地表沉降观测和地基分层沉降观测。地表沉降观测采用沉降板,分层沉降观测采用分层沉降标。沉降板应设在钢塑土工格栅、土工格室或砂垫层之上。沉降板埋设于路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心。埋设时,沉降板底槽应平整,其下铺设60cm×60cm×20cm的砂垫层。论文格式。
分层沉降标采用钻孑L埋设,要求钻孔垂直偏差率应≤1.5%,并无塌孔缩孔存在,在埋设中应下套管或泥浆护壁,波纹管与导管应随埋随接。分层沉降测点间距为1m。
5.2水平位移观测
5.2.1地基土体水平位移
采用测斜管观测。测斜管采用塑料管,埋设于路堤边坡趾部。埋设时,钻机导孑L的垂直偏差率应≤1.5%。论文格式。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层l00cm,管顶高出地面50cm,并加盖保护。
5.2.2地面水平位移
采用位移边桩观测,埋设在路堤两侧趾部,其中一根位于坡脚处,其余位于边沟外侧。边桩采用10cm×10cm砼预制桩,埋入深度为1.5m,露出地面10cm。埋置时采用打入法,桩周应回填密实。
5.2.3孔隙水压力及土压力观测
孔隙水压力计采用“一孔多只孔压计”埋设法,从砂垫层底部开始埋设,每隔2m埋设一只。钻孔埋设时,应做好钻孔的详细记录。每只孔压计埋设后,应及时采用接收仪器检查孔压计是否正常。土压力观测采用土压力计,应挖坑水平埋设,坑底应平整密实,埋设后的土压力计必须位置正确而稳固,上下四周约20cm范围用细砂填实。每只埋设完应及时测试,发现问题及时纠正或调换。埋设后的土压力计在初读数稳定后,方可进行其上的填筑工作。
5.2.4承载力观测
水泥搅拌桩应做承载力观测。承载力观测应采用单桩和多桩载荷试验。水泥搅拌桩载荷试验应至少在施工3个月后进行,要求水泥搅拌桩单桩容许承载力值不低于120kN(单桩设计承载力值)。
5.2.5观测频率
除承载力观测外,在路堤施工过程中各观钡项目的观测时间和频率均相同。
观测频率视不同时期而定,其中填土期为每日观测1~2次;预压期第1—4周隔日观测1次;预压期第四周至第三个月每周1次;预压期第三个月之后至上路面完毕每半月观测1次;从营运开始至设计观测期每半年观测1次。设计观测期为施工开始至营运期的头2年。
路堤填筑过程中,第一级加载(不含砂垫层)按3.0m控制,可采用较快的速度(1.5个月左右)加载,填筑砂垫层及其顶部填土时应按上述频率进行观测并尽可能控制好加载速度,加载速度适中,同时应保证加载厚度的均匀性,绝对不允许有高的集中料堆存在。
【参考文献】
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中图分类号:U215文献标识码: A
砼面板堆石坝的应用优势在于较小的工程量和较短的施工周期以及较低的工程造价,目前在水利水电工程中应用非常广泛。当地材料坝最大特点在于能够对坝址区域内的各种开挖料进行充分利用,降低工程造价并加快工程进度。面板堆石坝有着良好的抗滑稳定性,坚硬基岩或者密实砂砾岩上面板堆石坝的抗滑稳定性非常优异,并且堆石是非冲蚀材料,在渗流通过情况下并不会产生因为细颗粒被带走而导致的管涌等渗流稳定性差导致的各种问题。并且面板堆石坝的堆石体是干燥的,地震不会产生附加的孔隙水压力,对堆石稳定性造成的不良影响很小,不会导致堆石体液化或者坝坡失稳问题。
一、工程概况
新疆塔城地区白杨河引水工程水库枢纽位于白杨河大桥上游2km处,事故备用蓄水池在管线桩号98+982,蓄水池东西走向,为条形并且和等高线基本平行。工程规模事故备用蓄水池总容量为210万m3。蓄水池建筑主要有大坝、护岸。大坝为土工膜斜墙砂砾石砼面板坝,高程798.8m,最大坝高11.6m,主要建筑有一个进水涵洞,两个放水涵洞以及一座事故泄水道,进水涵洞主要有闸室段、洞身段、陡坡段、消力池等部分组成。放水涵洞主要有进口段、洞身段、闸室段等部分组成,事故泄洪道主要有进口段、控制段、渐变段、泄槽段、等部分。
二、混凝土面板堆石坝施工技术要点
(一)上游修建防洪堤,防洪度汛
首先进行工程测量,对控制点位置、坐标、高程等参数进行反复核算,控制放样误差在标准范围内。之后进行施工排水,开挖池槽时在外侧边坡设置排水沟,水垢断面尺寸要根据渗水量计算。排水设施设置完成之后开始土石方施工,使用挖掘机挖装,组织好堤防回填范围,保证开挖料能够直接利用。
之后进行基础开挖和土石方填筑。基础开挖之前首先对高空、地面和地下的障碍物情况进行排查,开挖基槽不能对地层产生扰动,扰动土层需要挖除。地下水位很高时需要采取措施进行人工降水,开挖中对边坡稳定性进行定期观测。
最后进行土石方填筑,从最低位置开始,按照水平分层向上铺筑,不能顺斜坡填筑,并且不能出现界沟,铺筑厚度每层应该在30cm,分段作业长度最小保证100m。施工中相邻作业面之间尽量平滑过渡减小施工缝,每一条施工缝需要使用挖机下挖60cm,宽100cm回填,使用蛙式打桩机进行夯打。
(二)堆石料开采
堆石坝石料原料获取相对比较容易,砂砾料、山麓堆积料等,但是最理想的材料是人工爆破获得的级配较好的堆石料。但是在对当地砂石料各项性能进行考察之后,我们认为当地砂石料完全能够用于坝体填筑,并出于经济性考量,放弃了人工爆破开采石料的方案。
(三)垫层料
垫层料的作用比较特殊,垫层质量要求很高,往往使用、新鲜并且坚硬的细粒石料。常见垫层料制备方法主要利用爆破来破碎石碴,掺配后获得。掺配通常使用平铺立采进行,平铺粗细料,使用装载机立面掺和后装车运输。
三、面板堆石坝坝体浇筑工艺
(一)施工准备
1.人员配置
机械施工人员110名,普通工人60人,管理人员10人,技术人员5人,合计185人。
2. 控制点设置
在坝体周围设置导线和高程控制点,测点设置必须方便施工引测,大坝施工放样应以预加沉降量的坝体断面为标准,施工人员及施工机械以全部到位,能满足坝体填筑施工要求。
(二)坝料运输
筑坝材料运输是面板坝工程成本的重要组组成,并且极大的影响了工程进度。进行坝料运输需要对运输机械进行合理选型,并配备合适的数量,保证上坝运输道路的畅通,有效提高运输效率。
(三)坝体填筑
坝体填筑通常要在坝基、两岸坡处理验收合格,并且相应位置混凝土浇筑完成后进行,然而考虑到来年渡汛,填筑工期往往比较紧张,因而完成基坑截流之后,除了坝后量水堰施工区存在施工干扰之外,其他区域覆盖层均需要按照设计施工组织要求优先进行施工。坝体填筑使用流水作业的形式进行,划分整个坝面为几个施工单元,并在单元内按照流水流程完成测量控制、坝料运输、卸料、洒水摊铺平整、动碾压等各道工序,使得这些工序能够在同一工作面内同时开展,连续作业,不同的施工单位之间需要使用灰线把施工区域划分开来,避免出现超压或者漏压。
首先填筑堆石区,之后填筑过渡层,最后填筑垫层区,上下游堆石均使用进占法摊铺,使用牵引式振动碾进行碾压,接缝位置使用骑缝碾压。堆石区填筑料使用自卸车运输和卸料,填筑施工使用进占法,卸料堆之间应该保持60cm间隙,并使用推土机平仓使用粗径石料滚落底层,细面料留在面层便于碾压。过渡层施工完成之后进行垫层区的填筑。填筑之前清理过渡料上游坡面大于8cm分离块石清理干净,垫层料最大粒径不大于8cm。卸料在垫层区后先使用推土机摊平,填筑上游边线水平超宽20-30cm,从中间向两边进行倒料,人工辅助平整,清理接缝超径块石,和过渡料一同碾压,按照规定洒水量、变数、层数进行分层填筑。
(四)测量控制
对基面进行验收,并按照设计要求测量填筑区之间的交界线,洒石灰线进行标识,垫层上游边线使用竹桩吊线控制,两岸岩坡上标注高程和桩号,垫层上游边线、垫层和过渡层交界线、过渡层和主堆石区交界线每层在上升之前均需要进行测量放样,主次交接线、下游边线可以放宽至二到三层测量一次。沉降超高的预留应该考虑沉陷影响后的外形尺寸和高程,根据设计要求坝顶高程确定最终沉降高程,预留坝高的0.5%-1.0%作为沉降超高。填筑过程中上升一层就要进行一侧放样测量,绘制断面图,把原始记录整体呈档案,竣工后按照设计规范要求绘制竣工平面图和断面图。
(五)堆石料摊铺
从填筑区最低点开始坝体填筑,铺料方向要和坝轴线平行,砂砾料、小区料、垫层料、过渡料等卸料使用后退法进行,堆石区以及低压缩料全部使用进占法进行填筑。自卸汽车卸料之后使用推土机摊铺平整,使用小型反铲挖土机配合处理超径石以及界面分离料。垫层料、过渡料由人工配合调整,铺料之后要使用水准仪进行检查,保证其能够满足厚度要求。
结束语:砼面板堆石坝的填筑施工关键在于垫层料的填筑,主次堆石填筑可以使用适当削减单层填筑厚度,增加填筑编数的方式来获得理想的填筑质量,垫层施工要选择合适的碾压参数,同时还需要在垫层料制备方面采取措施,通过改善料物级配等措施来提高垫层填筑质量,最终获得符合设计要求的坝体。
参考文献:
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