如何控制高等级公路的压实度

马彦红

中图分类号:TU1文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0920116-01

路基是路面的基础,承受着本身岩土自重和由路面传递下来的行车荷载的反复作用,属于一种线性结构,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基的施工质量直接影响到路面的工程质量,乃至整个公路的使用效能。而压实度又是路基施工的重中之重,只有达到设计的路基的压实度,才能保证路基具有足够的稳定性。要想保证路基的压实度必须解决好路基土场的选择、含水量的控制、摊铺厚度、压实度的检测以及路基特殊部位的压实控制工作。

本人有幸参加了山西长治-晋城高速公路的施工,本项目的土方工程量很大,由于环境所限沿线取土场只有采用调运土方的措施,在调运之前要亲自到每个土场,分析观察土质、含水量及盐碱含量状况等,并将初步拟定的取土场取代表试样送检测中心实验室进行土壤分析,确定能够用于施工后,采用重型击实标准,通过室内试验,确定不同土场不同类型土质的最大干密度和最佳含水量,从而确定施工现场的压实度。特别注意不同土质绝不能混合到同一填筑层上。为确保路基压实度质量,施工时必须做好以下几方面的控制工作。

一、铺筑试验路段

通过试验,确定土方填筑的正确压实方法,为达到规定的压实度所需要压实设备的类型及其组合工序,各类压实设备在最佳组合下的各自压实遍数,以及能被有效压实的压实厚度等。

试验方法:在大面积填筑作业之前,征得工程师的同意,在现场选一块面积为40*50m路基压实试验段。清理试验段表面,按填筑要求对原地面整平、碾压,经检查原地面压实度符合标准后,采用相同的填料,分层平行摊铺及压实设备进行压实试验。压实试验进行到对路基规定要求的压实度所必须的施工程序为止,边试验边观测记录。以试验结果数据指导路基填筑压实的施工过程。

本路段第一试验段土质为粘土,通过击实标准最大干密度为1.93g/m3,最佳含水量为14.3%,经现场实测,最佳含水量均为13.7%,采用18T振动压路机;第二试验段土质为砂质粘土,通过击实标准最大干密度为2.04g/m3,最佳

含水量为10.5%,经现场实测,最佳含水量均为11%,采用20T振动压路机。

二、填筑厚度的控制

1.为保证运输土的体积计量的一致性,装车时采用装载机和挖掘机装土。装载机装5T自卸汽车(3斗/车),运输到一工作段;挖掘机装8T自卸车(8斗/车)运到另一工作段。严格控制每车的斗数,现场派专人记录数量。

2.技术人员按照填土厚度、松铺系数计算出每工作段单位面积的用量。

3.施工现场专人指挥车辆倒土,严格计量。并随时用钢尺测量、检查松铺厚度做好记录。测量人员事先将每工作段虚铺土厚度在边桩上做好标记。

三、控制含水量

土中含水量对压实效果有较明显的影响,当含水量较少时,由于粒间引力使土粒保持着比较疏松的状态,土中孔隙大都互相连通,水少而气多,在一定的外部压实作用下,虽然土中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不大以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容易,因而压实效果比较差,含水量逐渐增大时,水膜变厚引力缩小,水膜又起润滑作用,外部功能作用比较容易使土粒移动,压实效果渐佳。土中含水量过大时,孔隙中出现了自由水,压实作用不可能使气体排除,压实功能的一部分作用被自由水抵消,减少了有效压力,压实效果反而降低。因而只有在土粒处于最佳含水量的状态下,压实效果最好。

如果施工现场含水量过小时,现场派洒水车洒水,平地机随洒随拌,现场随时测定含水量至接近最佳含水量时才能碾压。如果含水量过大时,采用平地机配合挖掘机翻拌晾晒。直至检测的含水量接近或达到最佳含水量时,再碾压。对于出现“弹簧”现象时,要坚决挖除换填,避免给公路工程质量带来隐患。

四、碾压程序的控制

根据土质合理选择压实机具,在碾压时,必须遵循“先轻后重,先慢后快,先边后中,相邻两轮道重合轮宽的三分之一”的原则。通过试验路段,总结出压实规律及碾压程序。以长治-晋城高速公路为例:压实厚度为30cm,路基处于95区,土质为砂性粘土,选用18t振动压路机先静压一遍,开振动振压2遍,再静压一遍即可;当土质为粘土时,选用14t振动压路机先静压一遍,振压2遍,再静压2遍即可。为了保证质量,我们尽量将碾压工作安排在白天,防止夜间视线不良造成的平整度不良,特别是距路床下三层内必须严格控制填土路基的横向和纵向坡度,为路面工程的平整度打下良好的基础。

五、压实度检测

由于本标段的路基为土质路基,土的测定方法我们一般采用灌砂法或环刀法。我们在本标段施工投入的实验室人员都是在高速公路施工中经验丰富的试验检测工程师,因为不同的检测方法都会产生一些误差,在实际工作中要多次试验多次校正,而且必须保证在室内得到的最大干密度和最佳含水量的准确性,来指导现场实际施工的最大干密度和最佳含水量,每一压实层均应检测压实度,经监理工程师抽检合格后继续填筑第二层,直至达到路基标

高。

六、特殊部位的填方处理

桥台背后、管涵两侧与顶部、锥坡与挡土墙等构造物背后的填土均应分层压实,每层压实的松铺厚度不宜超过20cm。拱涵两侧的填土与压实和桥台背后与锥坡的填土与压实,均应对称地或同步进行。由于工作面限制和构造物受压影响,应尽量采用小型手扶式振动压路机,拱涵顶部50cm内须采用轻型静力压路机压实,以符合规定的压实度为准。基于多年的施工经验,我们在施工时反复强调台背填土的重要性,我们着重控制以下方面:(1)坚持选用透水性好的土,并且每层的松铺厚度控制在25cm以内;(2)在压路机压不到的地方,采用夯锤或人工夯打结合的压实方法;(3)如果台背有弹簧土,彻底挖除,重新选用优质土,分层压实。

零填挖路段路床的处理。如果零填挖路段路床面以下0―30cm的天然地面压实度达不到路基压实度的要求,将原地面挖翻压实;若此路床位于易翻浆的土层上,最好采用换填透水性好的土,使之达到规定的压实度。

在填挖结合处,将挖方与填方连接处挖成平缓而有阶梯的斜坡,再逐层填土连接,分层压实,逐步连成一个整体。同时在挖方路段到路基标高后为保证路基压实度,采取挖深50cm,然后整平压实的方法。

七、结束语

总之,路基压实在公路施工中占有举足轻重的地位,施工过程中从控制含水量、合理选用压实机械、严格检测压实度等方面将路基压实度控制在施工设计范围内,在实际施工中采取切实有效的方法,保证路基达到要求,从而保证路基的稳定性,为路面工程的施工打下良好的基础,使整个公路的施工达到优质工程。

以上是本人在工作实践和理论方面的一点拙见,敬请同仁指正。