浅谈高速公路路基施工技术

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1前言

　　路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物,它承受由路面传递下来的行车荷载,并承受水、冰冻等自然因素的作用。路基是构成高速公路的一个重要组成部分,是高速公路主体工程和路面的基础,它贯穿高速公路全线,与桥梁、隧道相连,并且它与路面共同承受行车荷载的作用。其施工质量的好坏,直接影响高速公路的使用寿命,实践证明,没有坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。因此,为了确保路基工程质量,从而提高整个公路的质量,本文将重点谈谈高速公路路基的施工技术,以供同行参考。

　　2路基填筑施工

　　2.1路堤基底的处理

　　填筑前,应先按招标文件技术规范要求,认真做好基底处理,根据基底土质、水文、植被情况及填土高度分别采取相应的处理措施。

　　施工便道打通之后,用推土机、平地机、挖掘机对路基填筑范围原地面上的树木、植物等进行清理,表土清除深度10cm～30cm,清除的表土杂物堆弃于施工便道对侧路基坡脚线与公路界碑之间。在深耕地段,应将土翻松、打坏、再整平、压实。经过水田池塘、洼地时,根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。

　　清表结束后,用平地机进行整平,用压路机对清表后的原地面进行碾压,压实度符合设计及规范的要求,清表质量、压实度、清表后高程及工程数量报监理工程师检验批准。

　　2.2填料试验与压实试验

　　就填筑路堤而言,最合适的土是砂砾土、砾土及亚砂土。这些土的内摩阻力小、黏结力小、渗水性强,其合理含水量空间较大,容易压实,又有足够的强度、稳定性,遇水不致过分软化。用这些土作填料不易引起路基沉陷。不过在施工前,均应对填筑土进行以下试验,即液塑限、塑性指数试验;颗粒大小分析试验;含水量、密度、相对密度试验;土的重型击实试验(以确定最大干实度和最佳含水量);土的强度试验(值);土的有机质含量及易溶盐含量试验等,以确定其能满足路基填筑的要求。

　　2.3施工前准备工作

　　2.3.1施工放样

　　开工前,先进行导线、中线、水准点的复测,根据现场实际情况增设必要的导线点、水准点。测量成果经监理工程师核准后,再按图纸放出路基中线、坡脚、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位置。

　　2.3.2填方机具

　　推土机和平地机是填方作业必不可少的设备,特别是平地机,在控制填层厚度和形成平整度方面效果显著。

　　2.3.3排水沟的设置

　　在施工前,应结合永久排水设施修建临时排水沟,如设置4%的横坡,或是在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20cm～30cm,沿路线约每50m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水等,以保持路基施工场地处于良好的排水状态。

　　2.4试验段施工

　　试验段施工应选在地质条件、断面形式有代表性的地段,试验段长度宜在左右。通过试验段的施工,应确定以下施工参数:不同填料适宜的松铺厚度、最佳的机械配套、不同的压实机具和碾压遍数、最佳的施工组织等。

　　2.5填筑作业

　　2.5.1土方路基填筑

　　土方路基的填筑应采用分层平行摊铺。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过30cm。每层填料铺设的宽度,应超出每层路堤设计宽度,以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。填筑时,应均匀地把材料摊铺在路堤的整个宽度,用平地机整平,并做出横坡。

　　2.5.2石方、土石混填路堤的填筑

　　填石、土石路基只能采用分层填筑,不得采用倾填。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过40cm。在填筑时,每层填料要连续铺筑其整个断面宽,不允许将爆破的混合料直接填至路堤,所填筑的石料的最大粒径不应大于层厚。

　　2.5.3挖方路堑基底的处理措施

　　挖方路堑基底有渗水等病害时,必须根据实际情况采用有效措施进行处理,如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等。土方、石方强风化地段,必须超挖,然后进行回填,压实度不小于设计值。

　　2.6路基填筑需要注重的问题

　　不同性质的填料应按水平分层分别填筑,不可混合到同一填筑层上,以保证该层强度均匀,特别是透水的与不透水的土,不得非成层地混杂使用,以免在填方内形成水囊,影响路堤的稳定。

　　填方相似作业段交接处若非同时填筑,则填筑地段应按坡度分层留好台阶;若同时填筑,则应分层相互交迭衔接。

　　3路基压实工艺及检测

　　压实工作是筑路工程的重要组成部分。压实机的选择,以及合理的操作,是影响路基压实效果的另一个综合因素。

　　3.1影响路基压实的因素分析

　　从笔者实践经验和路基检测分析得出,影响路基压实度的因素有压实功能、碾压机具和方法、下承层强度、路基土含水量等。

　　一般可根据填料性质和要求达到的密实度,选择合理的压路机械,通过试铺试验段确定松铺厚度及碾压遍数,填筑前对路基进行处理和压实等,解决压实功能、碾压工艺及方法、下承层强度等问题。而填筑路基材料的含水量,则由于取土场、土石类型、气候、气象等因素影响变化较大,施工中极难控制,因此,填筑材料的含水量是造成路基压实度难以达标的主要因素,只有在最佳含水量时压实,方可得到最大密实度。在压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。

　　另外,在施工中,还应重视狭窄面积和一些非凡部位(指施工段的交界处,构筑物的台背、墙背,施工机具不可达到之处等)的压实。在填筑时,应选择适宜填料,并采用小型设备进行碾压,如平板振动夯实机、手扶双轮压路机等,将其压实厚度控制在10cm～30cm之间,压实时严格控制含水量。

　　3.2压实机具的配置

　　压实机具对压实效果的影响十分重要。同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减少,而最大干密度随压实功能的增加而增加。在相同含水量下,压实功能越大密度越高。一般地说,不同的填料和场地要选择不同的压实机具。因此,每一施工段配置:自重以上、振动力以上的振动压路机、拖式凸轮振动压路机。

　　3.3路基压实作业

　　3.3.1土方路堤的压实

　　土方路堤在碾压前,应用平地机进行整平,并将填料含水量控制在比最佳含水量大(根据气候情况确定),先静压一遍,然后振动碾压一遍。

　　3.3.2石方及土石混填路堤的压实

　　石方及土方混合料路堤压实前,应用推土机和平地机整出一个较密实平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平,填料不得离析。压路机碾压过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直进行到重轮下,石料不出现松动,表面均匀平整为止,一般需碾压一遍即可。

　　总之,根据规范的规定,高速公路路面底面以下80cm～150cm部分的上路堤其压实度必须≥95%;路堤基底的压实度不宜小于93%。

　　3.4路基压实度的检测

　　填筑路基时,每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中线高程、路基宽度等指标进行质量检测,各项指标符合要求后方能允许填筑上一层填土。通常,路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法(最通用的)、环刀法、核子法、水袋法等检测方法。

　　4路桥过渡段的技术处理措施

　　4.1级配粗粒料填筑法

　　为了减少路堤自身的压缩性,降低其工后沉降,可通过在路桥过渡段中填筑强度高、变形小的级配粗粒料,如碎石、沙砾石、水泥石灰稳定沙石土、低标号混凝土等,在保证较高的压实度的前提下,能保证该部位的刚度和变形的均匀过渡。

　　4.2加筋土路堤法

　　为了增加路基强度,提高路堤刚度,减小路基变形,在施工中,可在路桥过渡段填埋一定数量的加筋材料,并通过调整拉筋材料的布置间距和为止,将桥背路基与桥梁交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降,从而使路桥过渡段平顺。

　　4.3钢筋混凝土搭板法

　　为减少路桥过渡段的刚度差,可在路桥过渡段范围内路基填土上可设置一钢筋混凝土搭板,一端支承在刚性基础桥台,另一端简支于枕梁上,使之行刚柔缓和过渡,从而消除桥头跳车。

　　4.4轻型材料填筑法

　　采用轻质材料,如EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)、人工气泡混合土(泡沫水泥砂浆)、火山灰、粉煤灰等来填筑桥头路基,可显著减小桥背路堤填料自身的压缩变形,减弱对地基的竖向加载作用,以及对桥台结构的水平压力,从而减少地基的沉降。

　　5结束语

　　综上所述,本文主要分析了高速公路路基的施工技术、路基压实质量控制手段,并从中分析得知,在进行高速公路路基施工时,进行试验、检测和观测是必要的。目前,高速公路路基填方工程的质量控制尚未应用什么尖端科技,其施工质量的关键在于管理,只有在施工过程中,及时地发现问题,及时地总结经验,并在整个施工过程中制定行之有效的管理措施,以确保规范和设计得以实施,才能不断提高公路路基施工的质量,从而提高整个公路的质量。