1 前言
高速公路特殊的交通功能和長(zhǎng)期的建設(shè)實(shí)踐證明:必須要求路基(堤)密實(shí)、均勻,以減少路堤沉降、提高路堤的穩(wěn)定性與耐久性,保證路面處于良好的運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平。填方路堤施工是高速公路工程施工中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),需要精心組織、精心施工,確保工程質(zhì)量。通常,當(dāng)填方路堤的填筑材料粒徑大于2mm的顆粒含量大于70%,粒徑小于O.074mm 的顆粒含量少于15%時(shí),就稱為石質(zhì)路堤,即填石路堤。填石路堤要做到密實(shí)、均勻、穩(wěn)定,施工難度很大,解決好填石路堤的壓實(shí)方法、質(zhì)量控制和施工檢測(cè),是當(dāng)前高速公路工程建設(shè)的重要研究課題。
2 高填斜坡地帶填石路堤沉降變形的原因分析
2.1 現(xiàn)行公路工程技術(shù)規(guī)范要求填石路堤使用的壓實(shí)機(jī)具噸位偏低,碾壓功能有限,壓實(shí)工藝不足。
2.2 現(xiàn)行公路工程技術(shù)規(guī)范要求路堤的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為:O~0.8m 不少于95%;0.8~1.5m 不少于93%;1.5m 以下不少于90%,而大于6m 以上的填石路堤均會(huì)產(chǎn)生較大的自重荷載,使填筑路堤發(fā)生壓實(shí)沉降。
2.3 高填斜坡地帶填石路堤,在縱向與橫向斷面上存在著自然客觀的差異沉降變形。通常,斜坡地帶填石路堤的層底難以壓實(shí),為了形成壓實(shí)作業(yè)層的工作面,需不斷調(diào)整作業(yè)層的松鋪厚度,以避免同一斷面上密實(shí)度不均勻。
2.4 填石路堤采用的山體爆破石塊,難免存在著大于1/2~2/2 層厚的石塊,且級(jí)配不好,而常規(guī)壓實(shí)機(jī)械的振動(dòng)壓實(shí)功能不足,必然會(huì)形成較多石塊的點(diǎn)面接觸,這種不穩(wěn)定石塊骨架間存在的空隙,不能使石塊間達(dá)到緊密嵌擠咬合狀態(tài),因此就容易產(chǎn)生不均勻的沉降變形。
3 高填斜坡地帶填石路堤的強(qiáng)夯處理施工工藝
由于強(qiáng)夯壓實(shí)的作用深度大,施工功率慢,施工工期長(zhǎng),施工成本費(fèi)用高,所以不可能對(duì)每層填石材料都進(jìn)行強(qiáng)夯壓實(shí)處理。實(shí)際施工中,對(duì)某高速公路第四合同段的K50+100~K50+500 段高填斜坡地帶填石路堤進(jìn)行了兩次強(qiáng)夯壓實(shí),施工工藝組合為:先采用常規(guī)的壓路機(jī)械進(jìn)行填料的分層壓實(shí),待填筑壓實(shí)到35.1m 至49.2m(路基中線標(biāo)高距路基設(shè)計(jì)頂面3.7m 至10.8m)后,采用了強(qiáng)夯作業(yè)方法進(jìn)行第一遍強(qiáng)夯處理,達(dá)到路基設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行第二遍強(qiáng)夯處理。
3.1 強(qiáng)夯設(shè)備強(qiáng)夯設(shè)備是由起重機(jī)和夯錘兩部分組成。該施工段采用的起重機(jī)是波蘭產(chǎn)的KUl207 履帶吊車,起吊高度17.6 米,采用的夯錘底面成圓形,直徑2.25m,總重17.4KN.每擊的夯擊能量為:E=174.4KN×17.6m.3070KN.m
3.2 強(qiáng)夯參數(shù)試驗(yàn)強(qiáng)夯參數(shù)試驗(yàn)的目的是選定強(qiáng)夯施工參數(shù)。試驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行單點(diǎn)試驗(yàn),再根據(jù)單點(diǎn)試驗(yàn)的結(jié)果布置試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn),最后綜合確定強(qiáng)夯施工參數(shù)。
3.3 強(qiáng)夯施工工藝
3.3.1 確定強(qiáng)夯施工參數(shù)首先進(jìn)行單點(diǎn)試驗(yàn)和區(qū)域試驗(yàn),據(jù)此確定強(qiáng)夯施工參數(shù)。
3.3.2 施工放樣先繪制施工圖,布置好夯點(diǎn)位置,按要求用石灰放出夯點(diǎn)位置,誤差不得大于10cm.
3.3.3 夯擊要求逐點(diǎn)連續(xù)夯擊,退行。定時(shí)測(cè)量夯錘起吊高度,確保夯擊能量。每個(gè)夯點(diǎn)夯前和最后3 擊測(cè)量夯錘底面高程。夯擊完成后推平碾壓。
3.3.4 場(chǎng)地高程測(cè)量用水準(zhǔn)儀按3.3mx3.3m 方格網(wǎng)測(cè)量強(qiáng)夯前后場(chǎng)地高程,計(jì)算出平均夯沉量。
3.3.5 強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制
A.密實(shí)度檢測(cè)用灌水法或灌砂法逐層檢測(cè)密實(shí)度,每層深度為1.0m.試坑直徑80~90cm,測(cè)點(diǎn)深度不小于70cm.每5000m2 檢測(cè)一點(diǎn),不足5000m2 也應(yīng)檢測(cè)一點(diǎn)。
B. 強(qiáng)夯施工參數(shù)控制施工中每10 個(gè)施工日抽測(cè)一次夯錘落距。每天抽測(cè)一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊擊數(shù)、兩個(gè)夯坑的總深度及最后兩擊平均沉降差。每2500m2 檢測(cè)縱橫各8 個(gè)夯點(diǎn)的一個(gè)區(qū)域的夯點(diǎn)中心距。夯點(diǎn)擊數(shù)少于規(guī)定值或夯點(diǎn)中心距大于規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)夯。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜合上述分析及工程實(shí)踐,提出如下結(jié)論:
4.1 高填斜坡地帶高速公路填石路堤存在客觀的差異沉降變形因素,采用常規(guī)的壓路機(jī)械碾壓施工,盡管路基填料壓實(shí)度能滿足規(guī)范要求,但是在路堤內(nèi)還存有一定量的空隙。
4.2 強(qiáng)夯處理能最大限度地減少填石路堤之間填料的空隙量,對(duì)已按常規(guī)壓路機(jī)械壓實(shí)后的填石路堤進(jìn)行強(qiáng)夯處理,效果顯著,如強(qiáng)夯影響深度達(dá)到7 米以上,夯后壓實(shí)度提高了5.5%,平均夯沉量43cm.考慮強(qiáng)夯處理的作用深度大,施工工期長(zhǎng),施工成本費(fèi)用高等因素,施工中不能對(duì)每層填石路堤都進(jìn)行強(qiáng)夯處理,建議只對(duì)高速公路填石路堤93 區(qū)和95 區(qū)進(jìn)行強(qiáng)夯處理,能有效地提高工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
4.3 對(duì)高填斜坡地帶高速公路填石路堤進(jìn)行一定次數(shù)的強(qiáng)夯處理,能從根本上減少路堤沉降隱患,提高路堤的整體強(qiáng)度,保證其穩(wěn)定性和耐久性,從而大大提高高速公路的修建質(zhì)量。