填砂路基壓實(shí)施工技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

邢 俊 峰

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高，國(guó)家也加強(qiáng)了對(duì)各項(xiàng)社會(huì)基礎(chǔ)資源的建設(shè)，其中高速公路建設(shè)也邁入了新時(shí)期。在高速公路的建設(shè)過(guò)程中，路基無(wú)疑起到非常重要的作用，它不僅僅是高速路面的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，它的施工質(zhì)量也對(duì)高速公路的使用質(zhì)量造成非常大的影響[1]。填砂路基作為可以降低工程造價(jià)、節(jié)約各項(xiàng)能源一種路基形式，在國(guó)內(nèi)高速公路的建設(shè)中逐漸被廣泛應(yīng)用。一方面，在筑路材料比較匱乏的地區(qū)，比如沙漠，將風(fēng)積砂作為路基的填充材料，不僅有助于減少運(yùn)輸資金，還能顯著降低工程成本；另一方面，在河網(wǎng)縱橫交錯(cuò)的平原地區(qū)，將當(dāng)?shù)刭Y源加以充分利用，可以減少占有的耕地面積，也能夠疏浚河道，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，具有較高的社會(huì)效益[2]。從目前情況來(lái)看，在我國(guó)路基施工相關(guān)規(guī)范中僅僅對(duì)風(fēng)砂填砂路基的施工技術(shù)進(jìn)行介紹，對(duì)填砂路基內(nèi)容的介紹比較缺乏，加上很多建筑企業(yè)或單位有很多涉外公路工程，因?yàn)楫?dāng)?shù)毓こ淘靸r(jià)和材料制約的影響使得公路的施工面臨更多問(wèn)題。所以，有關(guān)填砂路基工程中的工程經(jīng)驗(yàn)和重點(diǎn)技術(shù)都值得進(jìn)一步研究和總結(jié)。本文對(duì)其相關(guān)內(nèi)容加以總結(jié)分析，希望具有一定參考價(jià)值。

1 影響高速公路路基填料施工的相關(guān)因素

1.1 高速公路施工因素

判斷路基壓實(shí)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)是最大干密度，在相同含水量的情況下，如果路基的壓實(shí)度過(guò)低，壓實(shí)的次數(shù)不夠，沒(méi)有達(dá)到相關(guān)要求，那么實(shí)際的施工質(zhì)量也會(huì)受到影響，路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度會(huì)大大降低，進(jìn)而不利于工程施工質(zhì)量的提高；如果路基的壓實(shí)度過(guò)高，那么壓實(shí)次數(shù)也會(huì)顯著增加，雖然會(huì)提高工程的施工質(zhì)量，但是增加了工程設(shè)備的耗損度，工程周期也會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)。

1.2 砂石的含水量因素

想要使填砂路基擁有較好的壓實(shí)效果，那么壓實(shí)次數(shù)要進(jìn)行多次，在這個(gè)過(guò)程中，被壓實(shí)路基中相關(guān)材料的狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，由靜止轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，材料顆粒的位置也會(huì)改變，進(jìn)行互相填充，如果材料中沒(méi)有足夠的空氣含量，其緊實(shí)度也會(huì)提高[3]。因此，砂石含水量也會(huì)對(duì)材料的壓實(shí)效果造成很大影響。施工及配套技術(shù)的不合理也會(huì)導(dǎo)致路基壓實(shí)不能滿足要求。另外，在具體施工過(guò)程中也應(yīng)該考慮砂石含水的變化特性。

1.3 壓實(shí)效果因素

路基在高速公路的使用過(guò)程中具有非常重要的作用，其施工質(zhì)量也受到了越來(lái)越高的重視，路基的相關(guān)施工技術(shù)對(duì)施工質(zhì)量有很大影響，其中軟土路基的施工技術(shù)更加突出[4]。在中粗砂水進(jìn)行填充之后，緊密嵌入，很容易達(dá)到檢測(cè)要求，但是將細(xì)沙代替中粗砂對(duì)路基進(jìn)行填充，其沖水之后會(huì)和淤泥混合在一起，從而產(chǎn)生新的泥沙混合物，雖然在表面上看去擁有較好的壓實(shí)度，實(shí)際上卻不能滿足檢測(cè)要求，需要重新返工。

在進(jìn)行路基填砂時(shí)，如果砂石中的含泥量過(guò)高將會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響，砂石含量包括粉土含量和黏土含量，其含量不應(yīng)超過(guò)5%。

2 砂石路基填砂施工技術(shù)在高速公路施工中的具體應(yīng)用及控制方法

2.1 填砂路堤灑水

1)水源問(wèn)題。

填砂路基施工過(guò)程中灑水是非常重要的工作，如果不能有效進(jìn)行灑水，將對(duì)路基的施工質(zhì)量造成影響，施工灑水不均勻或不徹底，填砂壓實(shí)度不夠，很容易出現(xiàn)物料車上料誤車情況，不利于施工的順利進(jìn)行。全填砂路基施工過(guò)程中需要噴灑大量水，所以必須擁有足夠的水源和相關(guān)配套設(shè)備[5]。根據(jù)施工計(jì)劃，確定原材料中水的含量和合適度，在施工現(xiàn)場(chǎng)配置足量灑水車，及時(shí)對(duì)路基進(jìn)行均勻和大量灑水，確保砂料平整之后利用人工修筑通過(guò)分格形式將砂石進(jìn)行分隔。需要注意的是，每個(gè)格內(nèi)的灑水需要確保均勻到底，不要出現(xiàn)漏灑和過(guò)灑的情況，進(jìn)而確保填砂質(zhì)量。還需要結(jié)合施工詳細(xì)情況，和施工地區(qū)的雨旱情況在每個(gè)施工段內(nèi)配置適量灑水車，將填砂路基灑水問(wèn)題全部解決。

2)灑水方法。

對(duì)試驗(yàn)段的施工加以檢測(cè)，并確定在5 t～8 t的灑水車灑水完畢之后其平攤的砂層是否進(jìn)行了行走灑水推平，或者使用其他方法有效解決了灑水問(wèn)題。其測(cè)驗(yàn)施工的方法主要有兩種：a.在灑水車裝滿水之后?？吭谑┕ぢ坊赃叄ㄟ^(guò)人工灑水的方法一般灑水以便將路基壓實(shí)，逐層推進(jìn)，但是使用這種方法需要很多灑水車，灑水速度也較慢，且花費(fèi)的機(jī)械費(fèi)用也比較高。b.在施工路基中間通過(guò)使用60 m的大功率揚(yáng)程潛水泵，將其與橡膠管連接，橡膠管的長(zhǎng)度為400 m，其一端連接水塘，每間隔20 m連接一個(gè)三通，并用防水帶進(jìn)行連接，然后對(duì)路段進(jìn)行灑水，當(dāng)巖層的含水量超過(guò)10%的時(shí)候，使用碾壓機(jī)進(jìn)行2次振壓，1次碾壓，灑水時(shí)還可以直接在砂層上行走直接進(jìn)行碾壓。

2.2 填砂路基壓實(shí)

在含水量比較豐富的狀態(tài)下，使用振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)施工路基進(jìn)行分層碾壓。此施工工藝不僅比較適合路基灑水之后的分層碾壓施工過(guò)程，還能夠用于降雨過(guò)后的路基壓實(shí)過(guò)程中，振動(dòng)壓路機(jī)的總量超過(guò)18 t，松鋪?zhàn)畲蠛穸葢?yīng)控制在40 cm，在碾壓過(guò)程中，其速度應(yīng)該先慢后快，快慢結(jié)合，做強(qiáng)振碾壓。需要質(zhì)疑的是碾壓機(jī)的行駛速度應(yīng)該控制在4 km/h之內(nèi)，碾壓的方向應(yīng)該由兩邊壓向中間，在小半徑曲線路段的碾壓過(guò)程中，需要從內(nèi)向外進(jìn)行，通過(guò)縱向的方式加以碾壓。其重疊厚度為20 cm，應(yīng)該保持均勻，沒(méi)有死角和漏洞。碾壓機(jī)的碾壓次數(shù)最少為6次，碾壓一遍之后就要充分布滿一個(gè)作業(yè)面。

水墜碾壓法壓實(shí)技術(shù)比較適合于水源比較充足的通道或橋頭，從填筑路段，路基兩端對(duì)攤鋪填料使用推土機(jī)進(jìn)行調(diào)平、攤鋪，或?qū)ν扑吞盍鲜褂猛仆翙C(jī)進(jìn)行短距離縱向調(diào)配。其填鋪厚度不應(yīng)超過(guò)30 cm。確保攤鋪均勻之后在路基上設(shè)置圍堰，根據(jù)橫縱坡的實(shí)際長(zhǎng)短合理進(jìn)行分段，其寬度應(yīng)該超過(guò)5 m，長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)10 m。圍堰的寬度應(yīng)該超過(guò)30 m，高度也在30 m以上。圍堰設(shè)置好之后，開(kāi)始持續(xù)保持灌水，水流的速度稍大，砂基頂面的水頭高度不能低于20 cm，然后使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，方式為重疊單輪寬度的1/2，碾壓次數(shù)在3遍以上。如果有機(jī)械不能到達(dá)的地方，可以使用插入式振動(dòng)器進(jìn)行壓實(shí)。具體的施工工藝如圖1所示。

3 結(jié)語(yǔ)

從目前情況來(lái)看，填砂路基技術(shù)還處于相對(duì)發(fā)展的階段，在施工過(guò)程中，對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化控制是非常重要和必要的。填砂路基工程充分利用了施工公路周圍環(huán)境和各項(xiàng)資源，大大降低了不必要的浪費(fèi)，提升了建筑企業(yè)或單位的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)分析我們可知：在高速公路的施工過(guò)程中，填砂路基壓實(shí)技術(shù)具有十分重要的作用和意義，應(yīng)該進(jìn)一步完善和改進(jìn)，在保證高速公路施工質(zhì)量的同時(shí)提高其使用效果。