路基銜接施工工藝研究

時間:2022-04-02 03:10:15

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路基銜接施工工藝研究

摘要:近年來,國家高速公路網(wǎng)已逐步完善,隨著時間發(fā)展部分道路已無法滿足通行需求,高速改擴(kuò)建工程日益增多,本文簡要闡述了高速公路改擴(kuò)建工程新舊路基銜接施工工藝,并結(jié)合青銀高速改擴(kuò)建項(xiàng)目施工情況對高速公路改擴(kuò)建新舊路基銜接施工工藝進(jìn)行了總結(jié),從而為今后類似高速公路新舊路基銜接施工提供一定參考與借鑒。

關(guān)鍵詞:高速公路改擴(kuò)建;新舊路基銜接;施工工藝

青銀高速公路是橫貫我國北部一條國道主干線,為中國高速公路規(guī)劃“五縱七橫”中的一條橫向線,途徑山東、河北、山西、陜西及寧夏,是連接寧夏和華東地區(qū)的重要通道。近年來隨著寧夏經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,銀川至寧東日車流量也隨之加大,巨大的交通量使現(xiàn)有四車道無法滿足通行需求。本文以青銀高速改擴(kuò)建第1合同段為例對新舊路基銜接進(jìn)行介紹,本標(biāo)段起訖樁號為K1442+000~K1453+100,線路基本呈東西向,總長11.1km。其中路基工程主要有主要有挖方55.08萬m3,填方74.65萬m3(包含填土、8%水泥土、砂礫土、回填土等)。

1項(xiàng)目難點(diǎn)

原有路基在路基自重,路面重量及通車使用的長期荷載作用的過程中,路基沉降已基本穩(wěn)定,而新路基完成后由于后期行車荷載以及自身重力作用會有一定的沉降變化,新舊路基沉降值不同將會造成不均勻沉降的發(fā)生,進(jìn)而對路面質(zhì)量造成很大的影響,。在以往高速改擴(kuò)建施工中出現(xiàn)裂縫的原因大部分是由不均勻沉降造成,進(jìn)而導(dǎo)致路面平整度降低,影響車輛的平穩(wěn)行駛;當(dāng)不均勻沉降超過一定限度時會在新舊路基銜接位置出現(xiàn)縱向開裂,縱向裂縫的出現(xiàn)會直接影響上部路面層結(jié)構(gòu)。這在很大程度上縮短了高速公路的使用壽命。如何消除新舊路基搭接部位的裂縫是該工藝的重點(diǎn)難點(diǎn)。

2施工簡述

青銀高速改擴(kuò)建是在保留原有兩車道運(yùn)用兩側(cè)直接拼接的方式進(jìn)行拼寬,原路基寬度26m,擴(kuò)建后路基寬度為42m,兩側(cè)各加寬8m。為增加新舊路基的整體協(xié)調(diào)性,避免或減少縱向裂縫的發(fā)生,加寬前先對舊路路基邊坡清坡及基底清表處理,采用重型壓路機(jī)壓實(shí)。拼接施工時自下而上進(jìn)行臺階開挖,臺階開挖完成后在底層鋪設(shè)一層土工格室,土工格室材料是由高強(qiáng)度的HDPE,經(jīng)過強(qiáng)力焊接而形成的一片網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu),其具有較高的側(cè)向限制和防滑、防變形特性,能有效的增強(qiáng)路基的承載能力和分散荷載作用。土工格室鋪設(shè)完畢后,進(jìn)行填料精平碾壓增壓等施工步驟,在下面的章節(jié)中作詳細(xì)介紹。

3工藝流程

高速改擴(kuò)建新舊路基銜接施工,是結(jié)合新建路基的施工工藝與方法,增加一些對拼寬部位特殊處理的施工步驟,并與特殊材料相結(jié)合,來保證新舊路基更好的銜接。本節(jié)將結(jié)合青銀改擴(kuò)建項(xiàng)目現(xiàn)場施工情況對新舊路基銜接施工工藝的進(jìn)行具體介紹。(1)清表削坡。將高速公路路基范圍內(nèi)的植被、雜物、草根樹根等進(jìn)行清除,同時對原高速路防排水設(shè)施進(jìn)行拆除清理。對于原路邊坡比較松散的種植土,要進(jìn)行削坡處理,清表厚度大于30cm,削坡厚度不小于垂直于坡面40cm。(2)開挖臺階。削坡后的舊路邊坡位置土質(zhì)比較松散壓實(shí)度嚴(yán)重不足,如果直接進(jìn)行新路基填筑必然會使新舊路基銜接部分出現(xiàn)不均勻沉降,因此對削坡后的舊路邊坡開挖臺階,臺階數(shù)量要不低于設(shè)計(jì),以增加新老路基結(jié)合部接觸面積,增強(qiáng)該部位抗剪能力,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)開挖尺寸為最底層臺階寬1.35m,高度為0.9m,其余臺階寬高各為0.9m和0.6m,臺階從上至下逐級開挖,開挖臺階后要設(shè)置防排水設(shè)施,防止雨水對舊路基的沖刷和侵蝕。(3)基底碾壓。舊路開挖臺階后,用平地機(jī)對基底進(jìn)行精平,精平時將基底頂面按2%坡度刮出外低內(nèi)高的路拱,便于雨水的順利排出減少水分對基底的侵蝕,路拱完成后壓路機(jī)進(jìn)行碾壓成型,碾壓時遵循先輕后重,先慢后快,由弱振到強(qiáng)振的原則進(jìn)行。當(dāng)基底壓實(shí)度滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求90%后,采用YZ36T壓路機(jī)增壓一次。圖2清表削坡圖3基底碾壓(4)土工格室鋪設(shè)與固定?;啄雺和瓿珊螅诨咨线M(jìn)行土工格室鋪設(shè),鋪設(shè)要求無彎曲無褶皺不松弛緊貼基底鋪平,從而確保土工格室在加荷載后處于良好受力狀態(tài)。土工格室由臺階內(nèi)邊鋪設(shè)至拼寬路基邊坡處,寬度為9.35m。固定方式采用U型鋼筋釘進(jìn)行固定,間距為臺階處0.5m其余部位1.0m。土工格室以主受力方向由上而下鋪設(shè),使其受力方向垂直于公路路基,格室與格室之間要緊密連接形成整體。

4畫出土工格室端、邊線

圖5成型土工格室(5)填料攤鋪。在埋設(shè)的邊樁上用水準(zhǔn)儀定出填料虛鋪厚度,填料運(yùn)至施工現(xiàn)場后,在已鋪好土工格室一端進(jìn)行卸料,用裝載機(jī)進(jìn)行攤鋪,攤鋪時比邊樁標(biāo)記略高。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)得出最佳含水量為10.9%,填料攤鋪前要對其含水量進(jìn)行檢測,路基填料最佳含水量控制在±2%范圍內(nèi),并根據(jù)具體天氣情況適當(dāng)調(diào)整填料含水率,當(dāng)填料含水率過小或過大時需采取灑水、晾曬等措施,路基填料要采用壓實(shí)容易,強(qiáng)度高,水穩(wěn)定性好的填料,并嚴(yán)格控制填料粒徑。(6)精平碾壓。碾壓前再次檢查填料含水率,待達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,用重型振動壓路機(jī)靜壓,靜壓完畢用平地機(jī)按頂面高程進(jìn)行精平,填料不足的部位采用人機(jī)配合進(jìn)行整平,再用壓路機(jī)進(jìn)行輕振穩(wěn)壓一次再次精平。填料精平后用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,碾壓由兩邊向中間,小曲線半徑段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進(jìn)退式進(jìn)行,壓路機(jī)碾壓輪重疊寬度不小于0.5m。同時,在具體施工中存在沒有辦法利用機(jī)械碾壓的邊角地。采用小型夯實(shí)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充強(qiáng)夯。為了較大程度的避免縱向裂縫的發(fā)生,待壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求后,在拼接部位進(jìn)行液壓夯補(bǔ)夯,一般補(bǔ)夯范圍不小于2m,夯擊點(diǎn)被夯次數(shù)不得小于3次。夯機(jī)完成后,最后兩夯平均沉降小于等于25mm完成強(qiáng)夯工作。強(qiáng)夯完成后進(jìn)行試驗(yàn)檢測,檢測時要增加不易壓實(shí)部位及搭接部位檢測點(diǎn)。圖6布料圖7碾壓成型4管控要點(diǎn)拼接時如遇寬度較小的段落需超寬填筑,以保證施工機(jī)械的施工寬度,臺階內(nèi)側(cè)重型壓路機(jī)碾壓不到的接縫部位應(yīng)使用小型振動夯機(jī)夯實(shí)。路基拼寬施工過程中,可能會影響到老路穩(wěn)定性,需做好防范措施,必要時應(yīng)設(shè)置臨時防護(hù)。在路基填筑過程中需要分多個作業(yè)段施工時,段與段交接處,不在同一時間填筑時,則先填段落,需按1:1坡度分層預(yù)留臺階。若兩個段落同時填筑施工,則分層相互交疊搭接,搭接長度不小于2m。施工過程中要密切關(guān)注天氣變化,新舊路基銜接部位要嚴(yán)格控制好橫坡及平整度,防止該部位積水下滲后對新舊路基結(jié)合處的侵蝕。及時攤鋪路基卸料,攤鋪時根據(jù)路基寬度平行攤鋪,第一層填料使用輕型裝載機(jī)或前置式裝載機(jī),裝載機(jī)攤鋪不到的角落采用人工配合進(jìn)行填補(bǔ)。攤鋪時卸料、攤鋪方向與土工格柵鋪設(shè)方向保持一致。對于加寬漸變部分,必須嚴(yán)格控制其碾壓寬度,如舊路基挖臺階受限時,可通過鋪設(shè)護(hù)道等方式滿足其要求,使路基壓實(shí)度均滿足要求。

5結(jié)語

高速公路改擴(kuò)建中新舊路基銜接是施工環(huán)節(jié)中比較重要的一環(huán),路基施工的質(zhì)量直接決定了路面質(zhì)量進(jìn)而影響公路的使用壽命,因此新舊路基銜接的施工起到了至關(guān)重要的作用,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展新型材料會不斷運(yùn)用到新舊路基銜接施工過程中去,加之不斷創(chuàng)新總結(jié),該施工工藝將得到不斷完善和發(fā)展,同時,在不斷倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)的格局下,新舊路基銜接省去了挖除舊路路基土方已經(jīng)重新填筑的步驟,更加體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的思想。在高速改擴(kuò)建新舊路基銜接及類似施工過程中,該施工工藝將會有很好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn):

[1]JTGB01-2014,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).

[2]JTGFl0-2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范.

作者:秦興濤 單位:中鐵十四局集團(tuán)第五工程有限公司