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[摘 要]随着公路建设技术的不断革新,早期传统的路基路面施工技术已经难以满足新时期交通发展的需要,旧公路路面也开始出现了裂缝、沉陷、软化等诸多问题。针对这一点,本文重点介绍了公路改建工程路基施工技术的相关问题。
[关键词]公路改建 路基 施工技术
中图分类号:U213.1 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)34―0155―01
旧路基改建施工是一项很有技术的工程,管理上如稍有不慎,将给整个工程带来质量隐患。作者在从事改建和养护公路施工的过程中,对此感受颇深,现结合施工实践加以论述,提出自己的见解。例如,在公路施工中常会遇到软土路基,黄土路基等不良路基,如不加以处理,会引起填方路堤施工后沉降或填挖结合部的不均匀沉陷,造成路面开裂,平整度下降,导致行车颠簸等,严重会影响到公路的正常使用。因此,施工时应结合施工现场、地形、地质、公路等级、气候、等条件来选择合理的施工方法。
一、路基施工前的准备
1、路基开工前,施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上,进行现场核对和施工调查,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见报请变更设计。
2、根据现场收集到的情况、核实的工程数量,按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制实施性的施工组织设计,报现场监理工程师或业主批准并及时提出开工报告。重要项目应编路基施工网络计划。
3、修建生活和工程用房,解决好通讯、电力和水的供应,修建供工程使用的临时便道、便橋,确保施工设备、材料、生活用品的供应;设立必要的安全标志。
二、路基施工测量工作
1、路基开工前应做好施工测量工作,其内容包括导线、中线、水准点复测,横断面检查与补测,增设水准点等。施工测量的精度应符合交通部颁布实施的《公路路线勘测规程》的要求。
2、导线复测。导线复测应采用红外线测距仪或其它满足测量精度的仪器。仪器使用前应进行检验、校正。原有导线点不能满足施工要求时,应进行加密,保证在道路施工的全过程中,相邻导线点间能互相通视。
3、中线复测。路基开工前应全面恢复中线并固定路线主要控制桩,如交点、转点、圆曲线和缓和曲线的起讫点等。
4、校对及增设水准基点。水准点间距不宜大于1km,在人工结构物附近、高填深挖地段、工程量集中及地形复杂地段宜增设临时水准点。临时水准点必须符合精度要求,并与相邻路段水准点闭合。
5、路基施工前,应详细检查、核对纵横断面图,发现问题时应进行复测。若设计单位未提供横断面图,应全部补测。
6、路基放样。路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。
三、施工方法与施工工艺
1、路基填土与压实
1)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的条件,高速公路和一级公路路面底以下0~30 cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。
2)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。
2、路基路面排水
在地下水位高、地表水丰富的地区,大范围的软基通常是造成新旧路基沉降过大的主因,需特别注意。采取合理的处理方法,可有效减少公路沉降。目前,以塑料排水板、砂砾垫层为主的处理方法能够使路基沉降速度最快,且施工快,造价低。通常在路基填至设计标高后3~5 个沉降可基本稳定,但砂砾排水层的厚度应足够,其结合部厚度必须在地面以上,以保证顺利处理。排水包括两个方面:一是排地下水,即减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及其强度的影响;二是排路表水,除将路面、地面的水迅速排出之外,应最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。
地下水排水设计可以采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺低剂量石灰处理,设置稳定层,能起到较好的效果。路表排水:①可以通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等将路表水迅速排出路基以外。②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、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外。③采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管将渗入路面面层的水引出路基外。
3、路基防护
路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此,需要进行各种类型的防护。
1)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,采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。
2)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。
3)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,是一种特殊型式的挡土墙。
4、软土地基处理
1)灰土挤密桩
当软土地层含水量过大或过小时,采取灰土挤密桩。含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈,后里圈并间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天回填夯实;为避免夯打造成缩颈堵寒,应打一孔,填一孔;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打夯实。
2)轻质路堤
用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前,国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验,可使路堤自重减轻25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9~12KN/m3。硅钻型粉煤灰粘性小,不具塑性,但液限在64%左右,最佳含水量37%~41%,有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1~2m用粘质土包覆,以稳定边坡和利于长草,路床顶面用粗粒上封闭厚0.3~0.5m。
结语
公路建设施工技术的革新让早期的道路工程显得更为落后,许多路基路面的使用性能、使用寿命、使用结构等都出现了不同程度的损坏,引进先进的改建技术是工程单位要慎重考虑的。为了满足新时期国内交通行业发展的需要,对早期公路建设遗留下来的诸多问题进行处理是工程单位需要积极思考的。从社会主义科学发展观的角度看,未来我国公路改建工程路基路面改建技术必将如同经济一样走可持续发展道路。
参考文献
[1]李宇峙,《路基路面工程检测技术》,北京,人民交通出版社出版,2001.
[2]向玉明.公路改建工程中路基路面问题的处理[J].甘肃建筑科技,2009
[关键词]公路改建 路基 施工技术
中图分类号:U213.1 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)34―0155―01
旧路基改建施工是一项很有技术的工程,管理上如稍有不慎,将给整个工程带来质量隐患。作者在从事改建和养护公路施工的过程中,对此感受颇深,现结合施工实践加以论述,提出自己的见解。例如,在公路施工中常会遇到软土路基,黄土路基等不良路基,如不加以处理,会引起填方路堤施工后沉降或填挖结合部的不均匀沉陷,造成路面开裂,平整度下降,导致行车颠簸等,严重会影响到公路的正常使用。因此,施工时应结合施工现场、地形、地质、公路等级、气候、等条件来选择合理的施工方法。
一、路基施工前的准备
1、路基开工前,施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上,进行现场核对和施工调查,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见报请变更设计。
2、根据现场收集到的情况、核实的工程数量,按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制实施性的施工组织设计,报现场监理工程师或业主批准并及时提出开工报告。重要项目应编路基施工网络计划。
3、修建生活和工程用房,解决好通讯、电力和水的供应,修建供工程使用的临时便道、便橋,确保施工设备、材料、生活用品的供应;设立必要的安全标志。
二、路基施工测量工作
1、路基开工前应做好施工测量工作,其内容包括导线、中线、水准点复测,横断面检查与补测,增设水准点等。施工测量的精度应符合交通部颁布实施的《公路路线勘测规程》的要求。
2、导线复测。导线复测应采用红外线测距仪或其它满足测量精度的仪器。仪器使用前应进行检验、校正。原有导线点不能满足施工要求时,应进行加密,保证在道路施工的全过程中,相邻导线点间能互相通视。
3、中线复测。路基开工前应全面恢复中线并固定路线主要控制桩,如交点、转点、圆曲线和缓和曲线的起讫点等。
4、校对及增设水准基点。水准点间距不宜大于1km,在人工结构物附近、高填深挖地段、工程量集中及地形复杂地段宜增设临时水准点。临时水准点必须符合精度要求,并与相邻路段水准点闭合。
5、路基施工前,应详细检查、核对纵横断面图,发现问题时应进行复测。若设计单位未提供横断面图,应全部补测。
6、路基放样。路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。
三、施工方法与施工工艺
1、路基填土与压实
1)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的条件,高速公路和一级公路路面底以下0~30 cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。
2)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。
2、路基路面排水
在地下水位高、地表水丰富的地区,大范围的软基通常是造成新旧路基沉降过大的主因,需特别注意。采取合理的处理方法,可有效减少公路沉降。目前,以塑料排水板、砂砾垫层为主的处理方法能够使路基沉降速度最快,且施工快,造价低。通常在路基填至设计标高后3~5 个沉降可基本稳定,但砂砾排水层的厚度应足够,其结合部厚度必须在地面以上,以保证顺利处理。排水包括两个方面:一是排地下水,即减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及其强度的影响;二是排路表水,除将路面、地面的水迅速排出之外,应最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。
地下水排水设计可以采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺低剂量石灰处理,设置稳定层,能起到较好的效果。路表排水:①可以通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等将路表水迅速排出路基以外。②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、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外。③采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管将渗入路面面层的水引出路基外。
3、路基防护
路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此,需要进行各种类型的防护。
1)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,采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。
2)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。
3)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,是一种特殊型式的挡土墙。
4、软土地基处理
1)灰土挤密桩
当软土地层含水量过大或过小时,采取灰土挤密桩。含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈,后里圈并间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天回填夯实;为避免夯打造成缩颈堵寒,应打一孔,填一孔;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打夯实。
2)轻质路堤
用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前,国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验,可使路堤自重减轻25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9~12KN/m3。硅钻型粉煤灰粘性小,不具塑性,但液限在64%左右,最佳含水量37%~41%,有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1~2m用粘质土包覆,以稳定边坡和利于长草,路床顶面用粗粒上封闭厚0.3~0.5m。
结语
公路建设施工技术的革新让早期的道路工程显得更为落后,许多路基路面的使用性能、使用寿命、使用结构等都出现了不同程度的损坏,引进先进的改建技术是工程单位要慎重考虑的。为了满足新时期国内交通行业发展的需要,对早期公路建设遗留下来的诸多问题进行处理是工程单位需要积极思考的。从社会主义科学发展观的角度看,未来我国公路改建工程路基路面改建技术必将如同经济一样走可持续发展道路。
参考文献
[1]李宇峙,《路基路面工程检测技术》,北京,人民交通出版社出版,2001.
[2]向玉明.公路改建工程中路基路面问题的处理[J].甘肃建筑科技,2009