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公路工程施工技術(shù)論文3篇

時間:2022-12-29 10:16:39

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公路工程施工技術(shù)論文3篇

公路工程施工技術(shù)論文篇1

路基作為公路重要的組成部分,其不僅承受著路面表層的行車荷載,也承受著道路結(jié)構(gòu)層自身的重量,若路基施工中存在質(zhì)量問題,勢必會造成公路整體結(jié)構(gòu)承載力差,經(jīng)過長期車輛荷載的作用后,使得路面產(chǎn)生不均勻沉降問題,嚴(yán)重的還會造成公路局部的坍塌,從而引發(fā)安全事故。因此,為有效保證公路工程的整體施工質(zhì)量,應(yīng)加強(qiáng)對路基填筑壓實(shí)施工工藝的研究。

1工程概況

某公路工程設(shè)計(jì)全長為52.7km,為雙向四車道,工程設(shè)計(jì)行車速度110km/h,路基寬度為26.4m,由于工程路線長,涉及范圍廣,根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況,該工程路基填筑的材料均從施工場地內(nèi)獲取,根據(jù)填料類型路基可分為土方路基、土石混填路基、石方路基等三種類型。因此,該工程路基施工難度較大,為研究如何保證路基整體的施工質(zhì)量,本文對該公路路基填筑壓實(shí)施工技術(shù)展開深入分析。

2路基填筑壓實(shí)施工技術(shù)

2.1場地處理

2.1.1基底處理(1)開始路基填筑壓實(shí)工作前,需參考相關(guān)的施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)對路基基底進(jìn)行處理。第一步要分析路基基底土的特性以及周圍的植物、結(jié)構(gòu)、地形、氣候等信息情況,然后結(jié)合調(diào)查結(jié)果制定詳細(xì)的基底處理方案;第二步要依據(jù)施工方案開展基底清理工作,處理時可采用平地機(jī)或推土機(jī),清理結(jié)束后再將路基表層存在的腐殖土、表層土、草皮或其他雜物清理干凈,清理出的雜物堆放至統(tǒng)一位置集中處理,清理的厚度約為20cm。(2)針對路基范圍內(nèi)存在的特殊土質(zhì)條件,可以根據(jù)其特性選擇具有針對性的處理方式。當(dāng)清理深耕區(qū)域時,需將路基土層翻松、翻曬,然后向深耕土中摻加石灰以改良土體情況,翻松深度與深耕土的深度保持一致[1]。當(dāng)清理軟基區(qū)域時,可根據(jù)軟基的土質(zhì)及深度選擇不同的方法,如淤泥土層可采用拋石擠淤法,軟基深度大的區(qū)域可采用水泥攪拌樁法等,待軟基處理完成后再將基底清理干凈即可。

2.1.2排水設(shè)置基底清理干凈后要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,在場地內(nèi)布設(shè)臨時排水設(shè)施,路基的排水設(shè)施主要包括表面排水及地下排水。針對路基表面的排水,可在路基填筑施工時設(shè)置2%~4%的坡度,當(dāng)路基表層存在積水時可自然向路基兩側(cè)匯集,而路基兩側(cè)設(shè)置有攔截土埂,且每間隔40m設(shè)置有一處泄水槽,當(dāng)積水匯集后便可以利用泄水槽排出路基范圍。針對路基地下排水,主要是隔絕地下水對路基基底的侵?jǐn)_,可采用暗溝、盲溝的形式進(jìn)行隔絕,同時可以加強(qiáng)對基底的防護(hù)處理,待路基排水設(shè)施布置完成后,需安排人員在施工期間進(jìn)行經(jīng)常性的檢查與維護(hù),確保排水系統(tǒng)的暢通。

2.2土料填筑施工

2.2.1土料選擇(1)本工程路基土方填筑材料主要在施工場地附近開挖獲取,在確定土料選擇區(qū)域時要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,若填料選擇為黏性土,則要對取料區(qū)填料的含水量進(jìn)行檢查,若含水量過大,則不得選用;若取料區(qū)內(nèi)的填料中存在腐殖土、草皮等雜質(zhì)過多,不得選用;若取料區(qū)內(nèi)填料中富含大量的有機(jī)物質(zhì),且有機(jī)物的含量大于8%,則不得選用,若取料區(qū)內(nèi)填料中含硫酸鹽,且含量5%以上,則不得選用[2]]。(2)依據(jù)上述土料的選擇要求,以及工程所在地周圍的土料情況,本次施工選擇的填料主要為含水量較低的黏性土,土料的取料場位于工程所在地的左側(cè),與工程場地的直線距離約為800m,確定取料區(qū)后,在開挖土料前,安排檢驗(yàn)人員對土料的性能及質(zhì)量進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果表明土料性能合格后再進(jìn)行開挖,開挖時可采用挖掘機(jī)施工,經(jīng)挖方得到的土料抽檢合格后采用運(yùn)輸車運(yùn)送至路基施工現(xiàn)場進(jìn)行填筑攤鋪。

2.2.2土料攤鋪(1)填筑材料選擇完成后開始土方填筑施工,在路基正式填筑施工前,應(yīng)選擇一段路基作為試驗(yàn)段開展試填筑,試驗(yàn)段的長度不得小于200m,經(jīng)試驗(yàn)段填筑完成且合格后,將試驗(yàn)段的路基填筑參數(shù)全部詳細(xì)記錄,如填筑的厚度、填料的最佳含水率、填料的寬度等,然后在正式填筑過程中依據(jù)記錄的參數(shù)開展施工,若試驗(yàn)段填筑后不滿足要求,則可適當(dāng)調(diào)整參數(shù),直至各方面滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求。(2)依據(jù)試驗(yàn)段路基的填筑要求和順序,本工程采用分層填筑的方式,填筑時先將運(yùn)輸車上的填料卸放至指定的位置,然后利用推土機(jī)將填料推平,經(jīng)推平后填料的厚度與試驗(yàn)段厚度參數(shù)保持一致,待推土機(jī)初平結(jié)束后,再利用平地機(jī)將路基精平1~2遍,保證路基表面的平整度,此時再安排檢測人員對路基的填筑平整度、寬度等參數(shù)進(jìn)行檢測,經(jīng)檢測合格后開始碾壓,然后進(jìn)行下一層路基填筑施工,直至路基全部填筑完成[3]。

2.2.3土料壓實(shí)(1)路基碾壓施工前要做好準(zhǔn)備工作,應(yīng)先安排人員對路基表面進(jìn)行清理,并檢測路基填筑寬度及平整度,檢查過程中可著重檢測路堤兩側(cè)的邊緣位置寬度,如路基填筑時按照設(shè)計(jì)寬度施工,則路基碾壓時很難保證邊緣位置的壓實(shí)度,使得路堤容易出現(xiàn)滑塌問題。因此,路基填筑時針對路堤邊緣其填筑寬度宜超出設(shè)計(jì)寬度30~50cm,待碾壓結(jié)束后再根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修正,若路基填筑寬度及平整度檢測合格后,將其表面的雜物清理干凈即可開始碾壓。(2)本工程土方路基碾壓時,先采用光輪壓路機(jī)對路基表面靜壓,使路基填土穩(wěn)固,然后再采用振動壓路機(jī)振動壓實(shí)。對直線段或大半徑曲線段路基進(jìn)行碾壓時,需先碾壓路基邊緣位置,然后逐步向中間靠攏。針對路基小半徑曲線段,由于路基內(nèi)外存在較大的高度差,碾壓時需從路基內(nèi)側(cè)開始碾壓,并逐步向外側(cè)移動。(3)碾壓過程中,壓路機(jī)的碾壓速度要始終保持在一定的范圍內(nèi)。如壓路機(jī)的行進(jìn)速度過快,則碾壓時間會大幅縮短,土體之間無法有效地形成整體,其壓實(shí)度必然會受到影響。如碾壓速度過慢,則碾壓時間會大幅增加,從而影響公路整體的施工進(jìn)度,增加施工成本。本次碾壓施工中采用光輪壓路機(jī)靜壓時,其碾壓速度宜保持在2.5~3.5km/h,采用振動壓路機(jī)振壓時,其碾壓速度宜保持在3.0~4.0km/h。(4)路基在碾壓過程中,路基土體之間的壓實(shí)度會隨著碾壓遍數(shù)的增加而逐漸增加,其中路基表面層5.0cm厚度的土層壓實(shí)度最好,隨著深度越大則壓實(shí)度越差,因此,碾壓時針對不同區(qū)域土層的壓實(shí)度其驗(yàn)收要求也有不同。底層路基土體的壓實(shí)度不小于90%即可,針對底層以上,頂層以下的路基層其壓實(shí)度需不小于93%,針對頂層路基其壓實(shí)度需不小于95%。待路基碾壓結(jié)束后,需安排檢測人員對其壓實(shí)度進(jìn)行檢測,無論哪一層土體,若其壓實(shí)度未滿足設(shè)計(jì)要求,均不得組織驗(yàn)收[4]。

2.3土石混填施工

(1)對土石混填段路基填筑施工時,首先要選擇合適的填料,土石混填的填料中包含土料與石料,其中石料若采用軟質(zhì)的巖石材料,則石料占總填料的比例宜控制在60%以上,石料若采用硬質(zhì)的巖石材料,則石料總填料的比例宜控制在40%以上。土石混合料中的土料可選擇黏性土,以實(shí)現(xiàn)與石料的充分混合,從而增加填料的密實(shí)度。在填料比例確定后,在取料區(qū)內(nèi)將填料混合拌制,然后利用運(yùn)輸車運(yùn)送至施工場地填筑。(2)土石混填施工時,不得采用運(yùn)輸車傾填的形式,宜與土料的填筑方式保持一致,分層填筑,分層壓實(shí)。每層填料的厚度保持在30cm以內(nèi),且每層填料中石料的最大粒徑不得大于填筑厚度的一半,即控制在15cm以內(nèi),每層填筑后采用振動壓路機(jī)逐層碾壓密實(shí)。此外,在土石混填段路基填筑施工時,其底層可采用土石混合料,但當(dāng)填筑至路基頂層時應(yīng)采用土料進(jìn)行填筑,以確保路基表層的平整度。

2.4石料填筑施工

2.4.1石料加工對路基周圍巖石較多的路段進(jìn)行填筑時,主要采用石料填筑,采用的填料均從施工場地周圍開挖或爆破獲取,以降低工程造價。在石料爆破開采時,需要制定專項(xiàng)施工方案,并組織專家對爆破方式進(jìn)行論證,經(jīng)論證通過后方可依據(jù)相關(guān)施工要求展開爆破。爆破時,施工人員必須做好安全防護(hù),爆破區(qū)域嚴(yán)禁存在無關(guān)人員,經(jīng)開采后的石料由于粒徑大小不一,因此,石料應(yīng)在取料區(qū)內(nèi)進(jìn)行處理,待石料粒徑滿足要求后,再安排運(yùn)輸車輛將石料運(yùn)送至施工現(xiàn)場進(jìn)行填筑[5]。

2.4.2石料攤鋪(1)石料的攤鋪也采取分層填筑碾壓的方式。本工程石料填筑共分為2層,其上層的填筑厚度在40cm以內(nèi),下層的填筑厚度在50cm以內(nèi)。每層對石料粒徑的要求與混填時一致,石料的最大粒徑不得超過填筑厚度的一半,即上層石料最大粒徑控制在20cm以內(nèi),下層石料最大粒徑控制在22.5cm以內(nèi)。經(jīng)處理后得到的石料運(yùn)送至場地后,在指定的網(wǎng)格處完成卸料,將石料按照梅花形進(jìn)行堆料布置,然后等待攤鋪整平。(2)石料的攤鋪整平采用機(jī)械和人工聯(lián)合作業(yè)的方式,先利用推土機(jī)將堆放的石料全部推平,然后安排施工人員檢測石料的平整度及孔隙率。若石料的最大粒徑超出上述要求,則直接將其挑出,大粒徑的石料盡量放置于底層,并向石料中間的空隙嵌入適量的石渣,從而降低石料間的孔隙率,使填料內(nèi)部保持飽滿的狀態(tài),經(jīng)攤鋪整平結(jié)束后,再安排施工人員對路基進(jìn)行碾壓處理。

2.4.3石料碾壓石料路基碾壓需要采用重型振動壓路機(jī),碾壓時與土料路基一致,需要遵循先兩側(cè)后中間,先慢后快,先靜后振的碾壓原則,碾壓遍數(shù)持續(xù)4~6遍,碾壓時機(jī)械的橫向搭接距離控制在0.4~0.5m,縱向搭接距離控制在1.5~2.0m。經(jīng)碾壓結(jié)束后及時安排人員檢測路基的壓實(shí)度,石質(zhì)路基的壓實(shí)度不得小于95%。此外,路基碾壓過程中,應(yīng)安排人員時刻監(jiān)測碾壓效果,若發(fā)現(xiàn)石料間存在較大的空隙,應(yīng)注意采用小粒徑的石塊進(jìn)行填充,以確保路基整體的碾壓質(zhì)量,待路基全路段碾壓結(jié)束后再組織驗(yàn)收[6]。

2.5質(zhì)量控制方法

2.5.1含水率控制

由于土方路基施工時采用的主要是黏性土,若黏性土中含水率無法精確把控,勢必會對路基的施工質(zhì)量造成影響。若土料的含水率過低,則填料之間的摩擦力就會增加,碾壓后土料的密實(shí)性就會下降;若土料的含水率過高,則填料的摩擦力減少,導(dǎo)致填料的干容重降低,致使土體難以有效壓實(shí)。因此,在本工程土方路基填筑壓實(shí)過程中,應(yīng)注意控制填料的含水率,將其控制在最佳含水率±0.1%的范圍內(nèi),從而保證路基施工質(zhì)量。

2.5.2工后沉降控制在石質(zhì)路基填筑施工中,由于石料之間的孔隙率較大,當(dāng)機(jī)械碾壓后,可能會出現(xiàn)路基沉降的問題,若沉降量較大,就會對路基施工質(zhì)量造成直接影響。因此,為確保路基的使用安全及壽命,可等石質(zhì)路基碾壓結(jié)束后,在路基范圍內(nèi)設(shè)置幾個檢測點(diǎn),安排人員對路基的沉降量實(shí)施檢測,如發(fā)現(xiàn)沉降量超出相關(guān)規(guī)范要求的范圍,則立即采取補(bǔ)救措施,如經(jīng)檢測后其沉降量穩(wěn)定,始終保持在規(guī)范要求的范圍內(nèi),則表示路基穩(wěn)定安全[7]。

2.5.3結(jié)構(gòu)層厚度及寬度控制路基施工中,其寬度與厚度是經(jīng)過詳細(xì)勘查計(jì)算得到的,需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的路基寬度、厚度進(jìn)行作業(yè),從而保證路基整體的性能及質(zhì)量。因此,在本工程路基填筑壓實(shí)施工中,應(yīng)做好對路基結(jié)構(gòu)層寬度及厚度的控制,施工人員在施工前可合理設(shè)置邊線、中線及標(biāo)高,在施工中要經(jīng)常檢測填筑寬度及厚度,施工后再次核驗(yàn)路基實(shí)際填筑的厚度及寬度,并與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比確認(rèn)。

3結(jié)語

綜上所述,填筑及壓實(shí)施工技術(shù)是公路路基施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其施工效果將直接影響路基整體施工質(zhì)量以及公路使用壽命。在路基施工中要結(jié)合工程實(shí)際情況,根據(jù)需求選擇合理的施工方案和施工設(shè)備,在施工過程中,嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求和操作規(guī)范進(jìn)行施工,從而保證施工質(zhì)量。

作者:馬月明 單位:河北省滄州市東光縣公路管理站

公路工程施工技術(shù)論文篇2

1瀝青路面常見的質(zhì)量問題分析

車轍、水損壞是瀝青路面最為常見的早損。導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)車轍的因素非常多,主要是施工過程中壓實(shí)工藝差及混料配比不合理所致,也同瀝青層的厚度相關(guān),尤其是施工過程中的施工操作不規(guī)范、不細(xì)致會造成溫度離析和集料離析的發(fā)生,進(jìn)而會引發(fā)車轍[1]。同時,早期水損壞主要是路面滲水、瀝青混料空隙率不符合設(shè)計(jì)要求、排水設(shè)施不健全、混合料抗水害性能差及壓實(shí)度不足等所致,但最主要的仍是施工中不重視處理細(xì)節(jié)性問題,導(dǎo)致路面不均勻沉降的形成,這是瀝青路面整體質(zhì)量差的主要因素。瀝青路面質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為原材料不均勻、原料堆積離析、混料運(yùn)輸、攤鋪離析及溫度離析,以及壓實(shí)均勻度差等。在瀝青原料生產(chǎn)中,因?yàn)r青膠結(jié)材料均勻度差,含泥量、軟弱顆粒等技術(shù)指標(biāo)會根據(jù)瀝青膠結(jié)材料質(zhì)量的改變而發(fā)生波動,從而導(dǎo)致原料生產(chǎn)質(zhì)量出現(xiàn)不統(tǒng)一現(xiàn)象[2]。原料進(jìn)入料場,若料倉隔墻不規(guī)范,會導(dǎo)致粗集料向下滾落或集料混倉,出現(xiàn)單粒級配離析。拌合混料過程中,若倉篩網(wǎng)出現(xiàn)破損、質(zhì)量偏差太大等都會導(dǎo)致級配偏離而發(fā)生離析。在混料運(yùn)輸過程中也會產(chǎn)生嚴(yán)重的離析,裸露卸料會導(dǎo)致混料溫度局部散失,而卸料尾留部分的混料級配發(fā)生離析非常普遍[3],也非常嚴(yán)重。拌合缸掉落的冷料塊、倒料尾留下的冷料粗料溫度都會降至70℃以下,不符合初始碾壓的溫度要求,怎么碾壓都達(dá)不到密實(shí)度要求。路面成型后遇到雨天會滲水,滲水系數(shù)嚴(yán)重超標(biāo),進(jìn)而導(dǎo)致水損壞。在攤鋪施工過程中,采用的攤鋪機(jī)比較多,攤鋪搭接處也容易出現(xiàn)縱向離析。若攤鋪機(jī)機(jī)型不一致,技術(shù)參數(shù)設(shè)置不統(tǒng)一,攤鋪面的初始密度也就不一致。每臺攤鋪機(jī)的螺旋直徑、輸送器高度的不合適都會導(dǎo)致粗集料集中的現(xiàn)象發(fā)生。這樣易導(dǎo)致瀝青混合料與車廂板粘結(jié),還易導(dǎo)致出現(xiàn)局部孔隙率太大的細(xì)集料鏡面或粗糙面,若粗糙面的滲水系數(shù)過大,更易發(fā)生水損害。此外,瀝青混料熱量的不均勻散失導(dǎo)致溫差的存在也是其離析的原因。在攤鋪中,深度及平面居中的瀝青混料溫度散失比較慢,通常高于標(biāo)準(zhǔn)溫度,而居邊或表面位置的瀝青混料溫度散失則比較快,溫度低于標(biāo)準(zhǔn)溫度10℃左右,而相同橫斷面瀝青混料的溫度相差較少。從壓實(shí)度來看,在路面碾壓施工中,因碾壓速度太快、漏壓,以及外界溫度、雨水等因素的影響,會造成壓實(shí)不均勻[4]。這些都是瀝青路面施工質(zhì)量問題的具體表現(xiàn),都是由施工操作不規(guī)范、不注意細(xì)節(jié)等所致。

2控制瀝青路面施工質(zhì)量的措施

2.1控制原材料質(zhì)量在集料生產(chǎn)環(huán)節(jié),將巖體爆破為粗集料后,裝載環(huán)節(jié)盡可能地降低土塊裝載,加工瀝青碎石時要用三級及三級以上的破碎,選用顎式破碎機(jī)進(jìn)行初破,圓錐式破碎機(jī)進(jìn)行二級破碎,整形機(jī)或反擊式破碎機(jī)開展三級破碎。同時要定時檢查襯板及板錘的磨損情況,觀察篩網(wǎng)是否破損,一旦發(fā)現(xiàn)改變了集料規(guī)格和針片狀過多,要及時更換和調(diào)整篩網(wǎng)。粉塵量的控制必須嚴(yán)格執(zhí)行施工要求,確保除塵設(shè)施能正常運(yùn)行。集料加工結(jié)束后,按照集料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查,按集料規(guī)格、待用狀況對其分類,并做好防潮防雨措施。加工礦粉時,要采用潔凈的石灰?guī)r,禁止將土塊混入原材料中。質(zhì)量檢查者要認(rèn)真觀察礦粉顏色及其細(xì)膩度,并按照質(zhì)量控制規(guī)范要求篩選出不合格礦粉,保證礦粉質(zhì)量滿足施工要求。做好瀝青、礦粉質(zhì)量檢測工作,要一車一檢測。在進(jìn)場前對瀝青原材料進(jìn)行檢測和留樣,明確其是基質(zhì)瀝青或改性瀝青,及時上報當(dāng)天檢測結(jié)果。檢測粗細(xì)集料也要一日檢測一次,若當(dāng)日進(jìn)料數(shù)量較多,檢測次數(shù)也應(yīng)隨之增加;若在檢測中發(fā)現(xiàn)原材料不符合施工規(guī)范及要求,應(yīng)及時上報并進(jìn)行有效處理。

2.2做好配比試驗(yàn)及設(shè)計(jì)瀝青混料級配是否符合瀝青路面施工要求直接關(guān)系到原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量。為此,在設(shè)計(jì)密實(shí)瀝青混料時,需要對其耐久性、密實(shí)性、抗滑性等進(jìn)行試驗(yàn),確保其性能,同時對其低溫抗裂、高溫抗車轍的性能也應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),對原材料的變異狀況、油石比、級配變動狀況進(jìn)行全面分析,以確保瀝青路面的整體質(zhì)量。設(shè)計(jì)級配時,首先初步明確級配及瀝青用量;然后確定熱料倉篩網(wǎng)比例及尺寸,明確混合料攪拌時間及溫度,保證混料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合施工規(guī)范要求,以及拌合設(shè)備能夠正常運(yùn)行;最后在完成拌合后,通過鋪筑試驗(yàn)檢驗(yàn)混合料級配、瀝青含量、馬歇爾指標(biāo)的合格情況,進(jìn)而確定松鋪系數(shù)及施工的最佳工藝。在混合料配比中,明確瀝青用量級配離不開礦料間隙率,要經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員檢查拌合站的原料配比,每3天檢查一次熱料倉集料,依據(jù)有關(guān)規(guī)范要求取樣檢查,確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和精準(zhǔn)性。試驗(yàn)顯示,礦料間隙率的油石比呈下凹型曲線,礦料間隙率在谷底處時,礦料的排列最緊密,此時的瀝青含量最佳。

2.3控制好拌合操作質(zhì)量在混合料拌合中,操作人員的專業(yè)技能、機(jī)械操作熟練程度都影響拌合質(zhì)量。為此,要加強(qiáng)拌合人員管理,提升其操作熟練程度,加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn),使其充分認(rèn)識熱料倉、燃燒器、拌合鍋間的溫度關(guān)系,全面控制拌合時間、拌合程序、燃燒器的溫度。專業(yè)技術(shù)人員要仔細(xì)檢查礦料溫度狀況,有效控制拌合溫度,保證所有拌合的混合料符合施工要求。同時,要控制好拌合時間和拌合量,拌合量要控制為產(chǎn)能的80%,按照原料應(yīng)用部位的不同來嚴(yán)控拌合時間及投放順序。

2.4嚴(yán)格按照規(guī)程控制運(yùn)輸及攤鋪工藝運(yùn)輸過程中要不離析并快速地將瀝青混合料送達(dá)施工現(xiàn)場,規(guī)范混合料裝卸操作,以降低級配離析,并采取措施確保溫度損失達(dá)到最低。為此,要采用混料專用運(yùn)輸車,車廂四周及箱蓋的制作材料均是保溫材料,采用液壓推桿式自動開合,以安全快捷地裝卸混合料,并保證溫度控制質(zhì)量。車廂內(nèi)要設(shè)置4個以上溫度探頭,駕駛室及車外要有溫度數(shù)字顯示屏,以縮短測溫時間和便于管控溫度。車廂底部要設(shè)置自動推桿,以將箱底尾料全部推出,達(dá)到清理車廂余料的目的,降低卸料尾料離析的發(fā)生。車廂內(nèi)要設(shè)置監(jiān)視裝置,確保駕駛員能在駕駛室觀察卸料情況,防止出現(xiàn)余留冷料塊??梢詫囕v發(fā)動機(jī)尾氣熱量進(jìn)行再利用,將排氣管設(shè)置在車廂易降溫處,達(dá)到節(jié)能保溫的目的。在側(cè)板、車底上涂抹植物油與水混合液,以確保卸料順暢。運(yùn)輸瀝青集料時要覆蓋保溫材料,以免瀝青集料溫度快速下降。同時,要仔細(xì)檢查運(yùn)輸車輛,實(shí)行全程監(jiān)控。裝料操作必須規(guī)范,在拌合料下料口中間處停放運(yùn)輸車,停放要正,裝料時可以前后移動料車,車廂高度1m以上時要分層裝料,盡量降低粗集料滾動所致的離析。在攤鋪過程中,要處理好路面特異點(diǎn),以小型振動壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),在橋涵搭板、路面斷面連接不順處控制好攤鋪速度,強(qiáng)化初始壓實(shí)度,增強(qiáng)平整度。在改性乳化瀝青粘層攤鋪前,應(yīng)對瀝青面層進(jìn)行徹底清掃,攤鋪上層前24小時要覆蓋灑布,確保粘層的改性乳化瀝青質(zhì)量滿足施工要求,且瀝青灑布量應(yīng)控制為0.2~0.3kg/m2,保證灑布的均勻度,防止出現(xiàn)漏灑狀況,灑布后不得有車輛通行。同時,按照瀝青混凝土路面攤鋪工藝流程施工(見第107頁圖1),并控制好攤鋪設(shè)備及速度。為減少攤鋪前瀝青混料過快損失,增強(qiáng)攤鋪均勻度,在施工中要采用梯隊(duì)式作業(yè),需要兩臺攤鋪機(jī)同時作業(yè),兩機(jī)間距通常為10m左右。瀝青層找平方式是非接觸式找平,采用紅外線混凝土找平儀實(shí)施找平作業(yè),以穩(wěn)定控制好攤鋪厚度。另外,更要控制好攤鋪速度,攤鋪前應(yīng)由超過兩輛的運(yùn)料車等待攤鋪,速度宜為2~3m/min,以確保攤鋪設(shè)備作業(yè)的均勻度和連續(xù)性。應(yīng)按照施工設(shè)備配置情況、攤鋪設(shè)計(jì)、路寬及集料生產(chǎn)速度等設(shè)置攤鋪速度參數(shù)。

2.5攤鋪機(jī)接料及接縫作業(yè)質(zhì)量控制為減少離析現(xiàn)象,需要確保攤鋪機(jī)勻速旋轉(zhuǎn),若攤鋪中出現(xiàn)局部離析,應(yīng)依據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行新料的人工填補(bǔ),以確保瀝青路面的整體質(zhì)量。同時,要嚴(yán)格控制攤鋪設(shè)備接料斗,集料斗應(yīng)在沒露出刮板前開始攏料,并以緩慢而均勻的速度作業(yè),避免粗集料突然出現(xiàn)滑落。此外,接縫處理也是影響瀝青路面質(zhì)量的重要因素??v向接縫要根據(jù)路面寬度和施工鋪筑寬度設(shè)置。一次鋪筑寬度小于路面寬度時,同時設(shè)置帶拉桿的平縫形式的縱向施工縫。一次鋪筑寬度大于4.5m時,應(yīng)設(shè)置帶拉桿的假縫形式的縱向縮縫,縱縫應(yīng)與線路中線平行。在橫向接縫施工時盡量采用平接縫。將已攤鋪的路面盡頭邊緣在冷卻但尚未結(jié)硬時鋸成垂直面,并與縱向邊緣成直角,或趁其未冷透時用鑿巖機(jī)或人工垂直刨除端部層厚不足的部分,且需對其橫向施工縫、橋梁伸縮縫間的距離進(jìn)行合理控制,確保二者距離超過20m,伸縮縫兩側(cè)的鋪裝面必須平整,以免縱向拼接縫發(fā)生油斑問題,最為重要的是需要有效控制設(shè)備仰角參數(shù),降低攤鋪設(shè)備上細(xì)集料的黏附度,避免或減少油斑問題的發(fā)生[5]。攤鋪寬度宜保持為10~15m,這樣不但能降低連接問題導(dǎo)致的影響,也能遮擋油斑。

2.6壓實(shí)作業(yè)質(zhì)量控制控制壓實(shí)質(zhì)量需要從設(shè)備及工藝操作著手。壓實(shí)操作中,主要選用的設(shè)備為小型雙鋼輪、膠輪、雙鋼輪等壓路機(jī),以組合碾壓法開展碾壓。瀝青混凝土路面要使用兩臺攤鋪機(jī),以兩側(cè)為基準(zhǔn)線,采用中置鋁梁的方式進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè),壓路機(jī)要嚴(yán)格按照路堤填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(見表1)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)質(zhì)量控制,以增強(qiáng)壓實(shí)度。在初壓中,要用雙鋼輪壓路機(jī)給予靜壓,雙鋼輪機(jī)進(jìn)行復(fù)壓,且設(shè)置為低幅高頻振壓,或選膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,碾壓5遍左右,終壓可選雙鋼輪機(jī)靜壓2遍,但要確保碾壓不提漿、推移,應(yīng)盡早盡快作業(yè),堅(jiān)持低幅緊跟、高頻及慢壓原則。雙鋼輪機(jī)初壓速度應(yīng)控制在2~2.5km/h,由邊緣至中間碾壓,強(qiáng)化控制錯軸寬度,防止漏壓。膠輪或雙鋼輪機(jī)的復(fù)壓速度要控制在3~4km/h。終壓收面至無輪跡,速度要控制在3~5km/h。根據(jù)表1標(biāo)準(zhǔn),壓實(shí)工作必須在高溫狀態(tài)下完成,細(xì)料土壓實(shí)系數(shù)要≥0.95,砂類、細(xì)鑠土、碎石類和粗礫土孔隙率必須<28%,以免粗集料發(fā)生磨碎問題。完成碾壓后,瀝青路面禁止停放車輛和壓路設(shè)備,且由專人巡視,以免出現(xiàn)垃圾及油料散落在瀝青路面。

3結(jié)束語

影響瀝青施工質(zhì)量的因素非常多。瀝青路面施工是系統(tǒng)性工程,需要從原料生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工及通車后養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行提高,但最重要的是施工因素的影響,因此,原材料質(zhì)量、設(shè)備性能、溫度控制、級配離析等環(huán)節(jié)都應(yīng)細(xì)致而專業(yè)地操作,最大可能地杜絕或減少質(zhì)量問題。

作者:高春娜 單位:魯山縣公路事業(yè)發(fā)展中心

公路工程施工技術(shù)論文篇3

在我國沿海區(qū)域公路工程建設(shè)中,經(jīng)常會遇到高液限土的區(qū)域,此類土質(zhì)分布范圍廣,具有可塑性大、穩(wěn)定性能差的特點(diǎn),若直接采用高液限土填筑路基,則極易影響路基的施工質(zhì)量,但若全部將高液限土換填或加固,則不僅浪費(fèi)大量時間和精力,還會大幅增加施工成本。為有效節(jié)省施工成本,保證路基填筑質(zhì)量,應(yīng)積極研究高液限土路基填筑施工技術(shù),以防止此類土對路基填筑質(zhì)量的影響。

1工程概況

某公路工程路線全長31.26km,位于我國沿海區(qū)域,工程路基寬度設(shè)計(jì)為26.4m,填方路段總量約為120萬m3。工程路基施工前經(jīng)勘查后得知,路基區(qū)域沿線及周邊存在大量的高液限土,無法直接進(jìn)行路基填筑作業(yè),若直接采取換填措施不僅會增加施工成本,還會對周邊環(huán)境造成污染,因此,為保證施工成本,該工程擬采用高液限土進(jìn)行路基填筑施工,在填筑前可采取必要的措施對土質(zhì)進(jìn)行改良,本文對此進(jìn)行分析。

2高液限土路基填筑施工

2.1高液限土的特性

(1)高液限土主要是塑性指數(shù)不小于26,液限含水量不小于50%的土質(zhì)材料,CBR強(qiáng)度多在3~15。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及要求得知,此類土料的顆粒較小,土中含水率過高,導(dǎo)致土料的滲水速度慢、穩(wěn)定性差,一般呈現(xiàn)為流態(tài),在施工過程中不宜晾曬和壓實(shí),即使被晾曬處理,土料的含水量下降,此時土料雖具備一定強(qiáng)度,但碾壓時容易出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,因此,高液限土不得直接用作路基土填筑施工[1]。(2)由于高液限土本身的物理特性,在采用高液限土填筑路基施工前,必須對所采用的土料進(jìn)行土工試驗(yàn),以檢測高液限土的含水率、CBR強(qiáng)度、膨脹率及其他礦物質(zhì)含量、成分等,然后結(jié)合《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF10—2006)要求,以及土料的具體檢測情況進(jìn)行改良處理。經(jīng)改良后的高液限土含水率需控制在最佳含水率±2%的范圍內(nèi),CBR強(qiáng)度滿足路基填料設(shè)計(jì)強(qiáng)度,土料中礦物質(zhì)成分符合規(guī)范要求。

2.2高液限土改良方法

結(jié)合上述高液限土的特性及填筑要求,在高液限土路基填筑前,需通過實(shí)驗(yàn)選擇合理的改良方法。目前針對高液限土常用的改良方法為石灰改良法、砂土改良法以及化學(xué)材料改良法。石灰改良法是向高液限土中摻加石灰材料,以降低土料的含水率,增加其強(qiáng)度;砂土改良法是利用砂土與高液限土混合,以改善土料的性能;化學(xué)材料改良法是利用化學(xué)物質(zhì)改善土體本身的特性。根據(jù)工程實(shí)際情況及實(shí)驗(yàn)對比,本次施工選擇石灰改良法,且經(jīng)試驗(yàn)得知,當(dāng)石灰產(chǎn)量為4%時,高液限土28d后的強(qiáng)度最大[2]。石灰改良原理為:(1)離子交換作用:石灰材料加入高液限土料中后,會與液限土中的水分相溶,此時石灰材料會分解形成鈣離子和氫氧離子,并在水的作用下使溶液呈現(xiàn)堿性。伴隨著鈣離子的逐漸增加,高液限土中的其他金屬材料就會與鈣離子發(fā)生反應(yīng),土中的鈉離子、鉀離子等會被鈣離子所替代,形成陽離子交換的過程,當(dāng)離子交換之后,高液限土的分散性、黏附性、膨脹性會出現(xiàn)下降,土料的性能得以改善。(2)結(jié)晶作用:當(dāng)石灰材料摻入高液限土之后,石灰材料會與碳酸氣體在土中發(fā)生反應(yīng),并形成碳酸鈣化合物,碳酸鈣是一種堅(jiān)硬的結(jié)晶體,具有穩(wěn)定性及較高的強(qiáng)度,可以有效改善高液限土的性能[3]。此外,石灰材料中具有大量的氫氧化鈣材料,一小部分會與土體中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),而大部分的氫氧化鈣會在土體中自行結(jié)晶,使氫氧化鈣膠體逐漸形成晶體,并與液限土充分結(jié)合,從而形成一種共晶體,該結(jié)晶材料的溶解度較小、穩(wěn)定性較高,可以充分提高高液限土的水穩(wěn)定性。(3)火山灰作用:經(jīng)前期土料試驗(yàn)得知,本工程高液限土中富含大量的氧化硅和氧化鋁物質(zhì),當(dāng)向土料中摻加石灰之后,大量的氧化硅和氧化鋁會與石灰材料發(fā)生反應(yīng),形成硅酸鈣和鋁酸鈣化合物,此類化合物是一種水穩(wěn)定性良好的結(jié)合材料,能在水分的作用下逐漸變硬,從而增加土體的早期強(qiáng)度,此過程成為火山灰反應(yīng),這也是構(gòu)成高液限土早期強(qiáng)度增加的主要原因。

2.3路基高液限土改良施工

2.3.1試驗(yàn)段作業(yè)(1)本工程高液限土改良填筑路基施工前,應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)段施工。利用試驗(yàn)段施工的方式,檢驗(yàn)高液限土路基填筑施工方案、施工工序是否合理,施工中是否存在漏洞,然后結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果制定符合實(shí)際情況的工序流程。同時,還需利用試驗(yàn)段施工確定路基填筑時的最佳含水率、指標(biāo)干密度、飽和度的控制范圍、路基碾壓的機(jī)械組成方式、碾壓遍數(shù)、速度等多項(xiàng)具體參數(shù),為后續(xù)施工做指導(dǎo)。(2)試驗(yàn)段的選取應(yīng)具有代表性,可以充分反映工程施工的實(shí)際情況,試驗(yàn)段的選取長度需控制在200m以上,施工時間宜選擇在旱季或少雨季節(jié),試驗(yàn)段施工結(jié)束后,應(yīng)在施工現(xiàn)場選取樣本,并在實(shí)驗(yàn)室對樣本進(jìn)行分析,以檢驗(yàn)路基的CBR強(qiáng)度、含水率、塑限、液限、最大干密度等指標(biāo)是否滿足施工要求,如不滿足則可以在開工前調(diào)整施工方案、流程等,如滿足則在開工前依據(jù)試驗(yàn)段施工方案及要求進(jìn)行技術(shù)交底[4]。

2.3.2土方開挖試驗(yàn)段施工結(jié)束后開始高液限土路基填筑施工。首先要在取土區(qū)域開挖,然后將高液限土運(yùn)送至施工路段填筑。本工程取土場與施工現(xiàn)場直線距離約為800m,由于高液限土中含水率較高,在取土前先要開挖松土,并利用土層中毛細(xì)水的作用,降低高液限土中的含水量,同時開挖區(qū)域內(nèi)要做好排水系統(tǒng),以降低地下水位,土料開挖過程中應(yīng)設(shè)置一定的坡度,以避免出現(xiàn)局部積水問題,土料挖開后及時運(yùn)送至施工場地。

2.3.3運(yùn)輸卸料高液限土的運(yùn)輸主要采用自卸式運(yùn)輸車,為實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過程中水分的快速蒸發(fā),采用的運(yùn)輸車載重量宜控制在10t,以增加倒土的接觸面積,加快施工循環(huán),運(yùn)輸車上裝載高液限土后,沿著既定的運(yùn)輸路線將土料運(yùn)送至施工區(qū)域。在運(yùn)輸車到達(dá)施工區(qū)域前,施工人員應(yīng)在施工場地內(nèi)依據(jù)每車高液限土的裝載容量和松鋪厚度等參數(shù),確定每車土料的卸載面積,然后根據(jù)卸載的面積及厚度。在場地內(nèi)劃格放樣,由試驗(yàn)段參數(shù)得知,本次施工松鋪厚度為30cm,劃格尺寸為8m×10m,待車輛運(yùn)送至施工場地后,由專人負(fù)責(zé)指揮將高液限土卸料至劃好的方格中,每個方格可卸料1車[5]。

2.3.4初平摻灰(1)高液限土卸料工作完成后,先利用推土機(jī)將公路基層初步整平,保持路基表面的平整。然后再利用平地機(jī)進(jìn)行精平,待土料全部攤鋪整平之后,安排人員對土料的含水率進(jìn)行檢測,根據(jù)試驗(yàn)段獲知的本工程高液限土最佳含水率為16.3%,如經(jīng)檢測填筑至路基的高液限土其含水量與最佳含水率相差過大,則需要施工人員用鏵犁結(jié)合旋耕機(jī)翻曬,待與最佳含水量差值在4%~6%的范圍之后,則可以進(jìn)行下一步摻灰工序。(2)向高液限土中摻加石灰材料前,施工單位需結(jié)合每輛車裝載的水泥袋數(shù)量計(jì)算并確定網(wǎng)格化規(guī)模,然后按照設(shè)計(jì)中明確的石灰摻入量,確定每個完成網(wǎng)格中所摻加的石灰量,最后在安排運(yùn)輸車將定量的石灰材料卸料至方格中。

2.3.5拌和整形石灰摻入后采用型號為XL2103路拌機(jī)進(jìn)行拌和,其主要目的是使高液限土與石灰材料充分混合,以改善高液限土的性能,增加路基的穩(wěn)定性及強(qiáng)度。拌和時,機(jī)械的行進(jìn)速度控制在5m/min為宜,整個拌和過程中保持勻速行駛,前2遍拌和時不宜直接翻拌到底,可與下層保持3~4cm的距離,后2遍拌和時可插入下層翻拌1~2cm,待拌和完成后,路基土的顏色應(yīng)保持一致,填料的最大粒徑在1.5cm以內(nèi),此時利用平地機(jī)將路基整平,此過程結(jié)束后方可進(jìn)行碾壓。

2.3.6碾壓施工(1)高液限填土路基碾壓施工前,需要檢測填料的含水率,此時填料的含水率宜控制在最佳含水率±2%的范圍內(nèi),若不滿足要求則不得壓實(shí),經(jīng)處理合格后再進(jìn)行碾壓,依據(jù)試驗(yàn)段的作業(yè)方式及要求,本工程路基碾壓采用單鋼輪壓路機(jī)和振動壓路機(jī)完成,其中單鋼輪壓路機(jī)的重量為20t,振動壓路機(jī)的重量為18t,碾壓時先利用單鋼輪壓路機(jī)初壓2~4遍,再利用振動壓路機(jī)碾壓至填料密實(shí)[7]。(2)碾壓過程中應(yīng)遵循先輕后重、先慢后快、先邊后中的碾壓原則,每遍碾壓結(jié)束后均要檢測填料的干密度和飽和度,必要時可適當(dāng)增加碾壓遍數(shù),經(jīng)檢測合格后才能進(jìn)入下一層路基填筑施工,每層施工的時間間隔不宜超過6h,若停留時間過長,路基極易在暴曬的環(huán)境下出現(xiàn)網(wǎng)裂,從而影響路基整體施工質(zhì)量,若因不可抗力因素需中斷施工,則施工單位宜采用10cm非高液限土覆蓋,以避免路基開裂的問題。

2.4施工注意事項(xiàng)

2.4.1注意含水量高液限土的含水率極難控制,若填土的含水率不能保持在最佳含水率要求的范圍內(nèi),則無論如何碾壓,路基的壓實(shí)度始終達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn),甚至還可能出現(xiàn)路基開裂等問題。因此,在本工程路基填筑施工中,施工單位應(yīng)注意做好含水量的控制,如碾壓前路基的含水量過高,則可采取翻曬的處理方式,若含水量過低,則可通過灑水的方式增加其含水量,當(dāng)遭遇意外情況需中斷施工時,還要采取措施進(jìn)行遮蓋,恢復(fù)施工后先檢測其含水率,如合格再繼續(xù)施工。

2.4.2注意雨季施工由于本工程位于我國沿海區(qū)域,此范圍內(nèi)經(jīng)常會受到降雨影響,若在施工過程中遇到降雨問題,此時應(yīng)及時進(jìn)行搶工壓實(shí),利用上層土對下層土進(jìn)行封蓋,同時檢查場地內(nèi)的排水措施是否暢通,必要時可增加排水措施。針對已摻入石灰材料的路段,必須利用防雨布進(jìn)行覆蓋,避免雨水滲入路基內(nèi)部,雨停之后及時撤掉防雨布,并安排檢測人員對已完工及未完工的路段進(jìn)行檢測,若路基填料遭受嚴(yán)重的雨水滲透,則需將此區(qū)域填土全部換填后再進(jìn)行碾壓[8]。

2.5填筑效果評價

高液限土路基作為特殊土質(zhì)路基,經(jīng)填筑施工完成后最容易出現(xiàn)的問題就是不均勻沉降。因此,為確保本工程高液限土路基的填筑質(zhì)量,在工程路段施工完成后,施工單位對路基3個月內(nèi)的沉降進(jìn)行了觀測,同時檢測了路基的彎沉值,檢測結(jié)果見表1。

3結(jié)語

綜上所述,采用高液限土填筑路基施工時,可以摻加石灰、砂土等進(jìn)行改良,以提升高液限土的穩(wěn)定性、強(qiáng)度,不僅可以降低工程成本,還能加快施工進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)自然資源的有效利用。為確保路基填筑的質(zhì)量,在改良填筑過程中,必須加強(qiáng)對施工過程的監(jiān)督管理,制定必要的應(yīng)急措施,一旦遇到突發(fā)狀況,可以及時應(yīng)對解決,最終保障路基施工質(zhì)量。

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作者:張雪峰 單位:河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司