(中煤科工集團武漢設計研究院,湖北武漢 430064)
宕渣是一種粒徑大于40 mm、石塊含量大于30%的土石混合料,其中石塊最大粒徑不大于200 mm。在浙江東南沿海宕渣通常用來作為修筑道路的路基填料。宕渣路基的施工質量好壞,將直接關系到道路通車后路面的服務水平。
筆者通過參與浙江杭州灣新區(qū)市政道路的設計及現(xiàn)場的服務過程,對如何進行宕渣路基的設計與施工質量控制談談自己的看法。
道路位于浙江慈溪杭州灣新區(qū)內,毗鄰杭州灣。地貌上屬濱海沖積平原,地表水豐富。地層系一套濱海相沉積地層,以亞粘土、砂土為主。
路堤邊坡 1∶1.5;挖方邊坡 1∶1。
填筑路基前,首先要清除地表的附屬物,清除地表耕植土;對于河道、魚塘、水田地段,采用拋石擠淤的措施;對不足最小填土高度的路堤地基,采用換填的措施,并保證機動車道下宕渣最小厚度為1.0 m,非機動車道及人行道下宕渣最小厚度為0.8 m。
路床部分填料最大粒徑應小于15 cm,含泥量小于20%,每層填筑厚度不大于30 cm;路堤部分每層填筑厚度不大于50 cm。
路基壓實標準采用固體體積率法,技術要求如下:
填方0 cm~80 cm:大于83%;填方80 cm~150 cm:大于80%;填方大于150 cm:大于78%。
路床頂面設計彎沉值(1/100 mm)為200。
宕渣路基的壓實特性不同于填土路基。填土路基壓實過程是土的三相材料(土顆粒、空氣和水)重新組合的過程,而宕渣路基是大小顆粒在壓力的作用下,克服顆粒的摩擦阻力,大小顆粒相互嵌擠,重新排列,使孔隙體積減小,密度增加的過程。判斷宕渣路基是否密實,就是檢驗顆粒之間相互嵌擠,緊密的程度。
YZ14A自行式壓路機一臺,擊振力28 t;YZT18B拖式振動壓路機一臺,擊振力58 t,140推土機一臺。
現(xiàn)場指揮1名,技術員、試驗員各1名,機械司機5名,輔工10名。
1)測量放樣。
在施工前由測量組按照施工設計圖紙要求,用全站儀放出道路中樁,然后用木樁和灰線標出清表范圍邊界、排水溝的位置,路基填方坡腳。
2)場地清理。
對路基范圍內的雜草進行清理,清除地表耕植土30 cm。對于要求換填地段加深清理,以滿足設計要求的最小填筑厚度。
3)設置臨時排水設施。
在路基用地界邊沿兩側開挖深100 cm、寬80 cm的排水溝,用來排除路基范圍內的地表水。
4)埋設沉降板。
按設計要求位置埋設沉降板,同時在沉降板處插紅旗標識,提醒作業(yè)人員注意,以保護沉降板。
宕渣路基施工工藝:施工放樣→場地清理→挖排水溝、降水、晾干→填前碾壓→填料運輸→攤鋪→碾壓→檢驗(合格)→監(jiān)理工程師簽認→進行下道工序施工。
1)基底處理。杭州灣新區(qū)土質條件差,含水量高,進行填前壓實困難,但其排水固結快。根據(jù)這一特點,借助道路市政污水管網(wǎng)施工所需進行井點降水工藝,來實現(xiàn)路基范圍內地基降水干燥地基土。然后用較大粒徑的宕渣鋪填一層,進行碾壓形成一個硬的底板層。
2)填料運輸。按擬定35 cm的松鋪厚度,計算來料車數(shù),由現(xiàn)場指揮人員指揮布料。按水平分層,先低后高;先兩側后中央卸料。為便于起拱,卸車時中間宜密,兩側宜疏。1.5%的路拱分3次~4次調出。
3)填料攤鋪。在施工過程中路基表面和邊坡不得有外露大于15 cm的石塊。填筑時應將石塊逐層水平填筑,分層厚度不宜大于35 cm,不得有傾填行為。對于粒徑大于25 cm以上的石料,采用人工將大塊石料大面向上,擺平放穩(wěn),再用小石塊找平,石屑塞縫,最后壓實。如石塊級配較差,粒徑較大,填層較厚,石塊間空隙較大時,在每層表面的空隙里掃入石渣、石屑,使空隙填滿找平。在路床頂面以下50 cm的范圍內鋪填符合設計要求的填料,其最大粒徑不超過10 cm,經(jīng)整平后,由監(jiān)理工程師檢查認可后進行碾壓。
4)分層壓實。壓實機具采用YZ14A和YZT18B振動拖式壓路機進行碾壓。在碾壓施工時遵循先輕后重,從低到高;先兩側后中間,錯輪重疊碾壓。壓路機最大速度不超過4 km/h。橫向接頭處重疊40 cm~50 cm,壓實時繼續(xù)用小石塊或石屑填縫,直到壓實層頂面穩(wěn)定、不再下沉、無明顯輪跡、石塊緊密、表面平整為止。
5)沉降觀測。路基填筑期間進行沉降觀測,采用DS1水準儀每3 d觀測一次。
1)按照設計圖紙要求,進行中線偏位,路基寬度等方面的測量,精度符合CJJ 8-99城市測量規(guī)范的要求,寬度尺寸按設計要求較設計寬30 cm,以保證路基邊角部分的充分壓實。
2)路基的平整度不大于20 mm,橫坡較設計值允許偏差±0.5%。邊坡坡度不陡于設計值,邊坡平順度符合設計要求。
3)外觀質量:路基表面平整、密實、無局部坑洼,路基邊角碾壓充分。曲線圓順,邊線順直,邊坡坡面平順穩(wěn)定。
在每層碾壓無明顯輪跡后,采用灌砂法或水袋法檢測固體體積率,不合要求的,則繼續(xù)碾壓,直至達到要求。碾壓遍數(shù)與壓實度的關系見表1。
表1 碾壓遍數(shù)與壓實度的關系
對級配良好的宕渣,在用YZ14A壓路機振動碾壓三遍以后,78%的固體體積率是可以保證的。碾壓4遍~5遍后,80%的固體體積率也完全可以達到。對YZT18B壓路機,在同樣的松鋪厚度下,達到同樣的值可以減少1遍~2遍。但若分布均勻,全是細粒料或粗骨料則很難達到規(guī)定值,所以最關鍵的是填料級配。
宕渣作為路基填料,應嚴格控制級配。宕渣路基的壓實機具宜選用自重不小于18 t的振動壓路機。只有嚴格按每道工序施工,才能確保宕渣路基的質量。新區(qū)道路建成通車五年多來,無明顯波浪形路面,行車平穩(wěn)。
[1]張桂舟.淺談如何搞好高速公路填石路基施工[J].煤炭工程,2004(5):75-76.