高速公路路基加宽拼接施工控制技术探究

2022-11-11 08:13关士锋
中国公路 2022年16期
关键词:土工格栅填料

关士锋

(河北高速公路集团有限公司承德分公司,河北 承德 067000)

某高速公路改建工程需通过路基加宽拼接将原有的双向四车道建设改建成双向八车道,改建的高速公路总长度近34km,设计时速120km。该高速公路改建工程沿路涉及路基土方、涵洞、立交桥及天桥等多种类型建筑体,且数量众多。在开展旧路基的加宽施工活动前,需调查记录原有高速公路的具体路况,分析路基存在的病害情况并采取相应解决措施。路基加宽拼接施工活动总体可以分为3个部分,分别为边沟处理、路基拼接施工设计和施工技术的采用及新旧路基结合部位的夯实强化。

一、边沟处理

通常来说旧路两边会分布着碎落台及排水边沟,而在长时间的雨水侵蚀作用下,边沟的下部会逐渐被软化,同时在绿化作用下,碎落台的底部都是腐质土,在这种客观状况下需要彻底清除原有旧地基。在该高速公路的改建施工路段里,不仅包括将近6m的路堤及低填浅挖段的路基加宽,还包括数公里临近乡村道路中间约2m的浆砌片石边沟零填地段。

一是调查边沟情况。在雨水侵蚀作用下,下边沟含水量较丰富,且边沟含水量水平会随着季节变化而存在差异,需针对性地确定最合理路基填充材料。该高速公路某路段边沟含水量的调查数据如表1所示。

二是清表开槽。由于边沟周边通常会有大量野生植物,所以在正式开展路基填筑之前需清理路基表面,调查清楚表面植物的生长状况和腐殖土的分布。为方便路基碾压工作的开展及填充材料用量测算,开槽成型需在完成路基表面清理工作后进行。

表1 沿线含水量调查表

三是路基材料填充和采用相关施工工艺。基于该高速公路原先的边沟处理经验,结合施工工期要求,选用厚度为0.5m的砂砾填筑路基,以有效缩短施工时长提升施工效率。而在邻近乡村道路的公路路段处路基使用8%灰土及液态粉煤灰作为回填材料。

二、路基拼接方案及施工技术

一是清理路基外表的杂草,拆除边沟及老旧的防护隔离栅支墩等,整体清理深度范围要把控在0.2m~0.3m之间,不可过深或过浅。另外,一定要预先清理需要填方路段的淤泥并回填路基,保证处理后路基的压实度能够符合设计需求。

二是对原有路基边坡开展削坡,直到原有的压实路基露出。台阶开挖要从边坡上方挖到下路床底面,台阶的底部向内倾斜2%,高度0.8m,宽度1.2m。但实际公路边坡受植物及雨水等作用,坡率变化明显,故台阶宽度的确定需基于高度,台阶高度设为0.8m而宽度要超过1m,开挖至压实的地基处。

三是开展压实度的测定。假使测定发现原有台阶的压实度不符合施工要求,则应该加宽台阶宽度,或者选择把压实度不符合要求的土层晾晒之后掺灰,再将其和新路基一同进行碾压增加其压实度。

四是当路基填筑完两层填料,需用压路机对路基压实。符合要求后再铺设土工格栅。在路基的拼接处,每完成4层填料的填筑需压实一次,部分难达到压实度要求的需强夯。填筑时需在下路床底及中间台阶上铺设一层高强钢塑土工格栅,且格栅和新路基边坡的距离控制在0.5m内。

三、加强新老路基结合强度的措施

(一)铺设土工格栅

在路基加宽的路段上铺设土工格栅,不仅能促进新路基与旧路基良好结合,提升新旧路基拼接处抗剪能力,且能有效减少施工路基不均匀沉降现象,避免原有路基结构遭到破坏。在铺设过程中,应先借助U型钢筋钉将其边缘固定在下承层表面,经人工调整后,要继续借钢筋钉将其加固。土工格栅需要铺设在填料里,对于邻近土工格栅处的填料应控制其颗粒直径范围,不能超过6cm,以有效降低土层表面存在的部分凸出物破坏土工格栅的可能性。另外,土工格栅铺设完成需尽快用土料覆盖,避免其因受紫外线照射而老化。覆盖在土工格栅之上的填料厚度应控制在0.3m以内。

(二)冲击压实

路基压实度能够在很大程度上影响土体沉降状况,路基经过冲击压实后能够结合得更加紧实,能有效抑制路基沉降现象产生,因此也能够使新旧路基结合处裂缝数量显著下降。所以想要实现对路基的补强,可以借助工具对路基进行冲击碾压。

开展冲击碾压施工后,路基最大抗压上限会显著增加,新路基与原有路基的拼接效果会更好,进而能够抑制路基沉降。另外,冲击碾压施工还能够有效减少由于土层间紧实度不够而形成的滑动层。在填充两层路基填料后,压实机应以时速10km~15km开展碾压施工,而对于新建的路基则应该在填充4层填料后开展碾压施工。另外,由于冲击碾压施工的压实深度范围是0.8m~1.2m,所以如果台阶高度不超过0.6m,则不能开展冲击压实施工。

(三)强夯路基新旧结合部

在无法充分开展冲击压实施工的新旧路基结合处,应着重开展补夯,强夯结合处。由于旧路基几乎不存在沉降但新建路基通常来说都会发生沉降,所以如果路基填料填充到邻近下路床底面0.8m处,则应使用高速液压夯实机强夯路基结合处,更好地保障与原有路基的结合,从而减少路基沉降现象发生时纵向裂缝的形成。另外,在新旧路基结合位置强夯施工之后,应注意补充填充材料,并及时整形。

(四)冬季备土预压

由于该工程在冬季不能正常施工。为控制新建路基在后期沉降,应在施工路基处预先取土备用,同时开展预压施工。预先取土备用能够在其堆放位置产生反压荷载,有助于提升路基稳定性,还能起到覆盖作用,有效降低路基在冬季因长期暴露而遭受雨水或雪水的侵蚀。

四、结语

在高速公路路基加宽施工中,主要施工难题为路基沉降。因为原有旧路基在长期运行使用之后几乎不再沉降,但是新建路基会因为部分影响因素发生较为显著的不均匀沉降,因此易造成新加宽高速公路表面产生裂缝。通过采取部分措施来促进新路基的沉降能够有效减少其后续自然沉降所需时间,控制路基变形程度,从而加强路基加宽改建处新旧路基的结合。

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