对路面基层填隙碎石的施工技术
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176对路面基层填隙碎石的施工技术探讨朱建堂 榆林市万达交通工程有限公司
摘 要:用单一尺寸的粗碎石做主集料,形成嵌锁作用,用石屑填满石间的孔隙,增加密实度和稳定性,这种结构称填隙碎石。填隙碎石可适用于各等级公路的底基层和二级以下公路的基层。本文结合自身多年工作实践进行了探讨。
关键词:公路;基层;填隙碎石;施工技术
20 世纪 50 年代前盛行的嵌锁型碎石基层,是用筛分成几种不同规格的大、中、小单一尺寸碎石分层摊铺、分层碾压而成的。通常首先铺大碎石,大碎石经碾压稳定后,撒铺嵌缝碎石,继续碾压稳定,然后再摊铺小碎石,并碾压稳定。我国某些地区使用的干压碎石或“水结”碎石也属于这种类型。
1 填隙碎石的工艺流程
2 施工准备
a) 向驻施工现场监理单位报送“基层开工报告单”,经同意后方可进行基层施工。
b) 土样、垫层、底基层及其中埋设的各种沟、管等隐蔽构筑物,必须经过自检合格,报请驻场监理单位检验,签字认可后,方可铺筑其上面的基层。
3 施工放样
a) 恢复中线,每 10m 设标桩,桩上划出基层设计高和基层松铺的厚度。
松铺厚度=压实厚度×松铺系数
b) 中心线两侧按路面设计图设计标桩,推测出基层设计后,在标桩上划出基层设计高和松铺高度。这样做是为了使基层的高度、厚度和平整度达到质量标准。
4 材料要求
填隙碎石用作基层时,碎石的最大粒径不应超过53mm;用作底基层时,碎石的最大粒径不应超过 63mm。粗碎石可以用具有一定强度的各种岩石或漂石轧制,也可以用稳定的矿渣轧制。材料中的扁平、细长和软弱颗粒不应超过 15%。
轧制碎石时所得的 5mm 以下的细筛余料(即石屑)是最好的填隙料,填隙料宜具有表 2 的颗粒组成。用作基层的粗碎石的集料压碎值不大于 26%;用作底基层的粗碎石的集料压碎值不大于 30%。
5 施工工序
5.1 准备下承层
不论填隙碎石结构层下面是底基层、垫层或土基,都要求严整坚实,无松散或软弱地点,平整度、压实度、路拱横坡度、控制标高都要符合规范规定的要求。
5.2 施工放样
在下承层上恢复中线。直线段每 15~20m 设一桩,平曲线段每 10~15m 设一桩,并在两侧路肩外设指示桩。同时要进行水平测量。在两侧指示桩上标出基层边缘的设计标高。5.3 备料
根据结构层的宽度、厚度及松铺系数(1.20~1.30)计算粗碎石的用量,填隙料的用量约为粗碎石重量的 30%~40%。
5.4 运输与摊铺粗碎石
①在摊铺两侧先培土,以控制基层的宽度和厚度,再每隔一定距离铺筑盲沟,考虑雨后排出基层积水;②碎石装车时,应控制每车料的数量基本相等;③卸料时,通常有专人指挥,严格控制卸料距离,避免辅料过多或不够;④用平地机或其他合适的机具,将粗碎石均匀地摊铺在预定的宽度上,可辅以人工配合。表面应力求平整,并有规定的横坡;
⑤检验松铺材料层的厚度是否符合预计要求,必要时应进行减料或补料工作。
5.5 撒铺填隙料和碾压
a)干法施工(干压碎石)。
①初压。用 8t 两轮压路机碾压 3~4 遍,使粗碎石稳定就位。在直线段上,碾压从两侧路肩开始,逐渐错轮向路中心进行;在有超高路段上,碾压以内侧路肩逐渐错轮向外侧路肩进行。错轮时,每次重叠 1/3 轮宽。在第一遍碾压后,应再次找平。初压终了时,表面应平整,并具有要求的路拱和纵坡;②撒铺填隙料。用石屑撒布机或类似的设备将干填隙料均匀地撒铺在已压稳的粗碎石层上,松厚约 2.5 ~ 3.0 c m ;③碾压。用振动压路机慢速碾压。将全部填隙料振入粗碎石间的孔隙中。如没有振动压路机,可用重型振动板;④再次撒布填隙料。用石屑撒布机或类似的设备将干填隙料再次撒铺在粗碎石层上,松铺厚约 2.0 ~ 2.5 cm。用人工或机械扫匀;⑤再次碾压。用振动压路机碾压,碾压过程中,对局部填隙料不足之处,人工进行找补,将局部多余的填料扫除,使填隙料不应粗碎石表面局部地自成一层表层必须能见粗碎TM177 石;⑥设计厚度超过一层铺筑厚度,需在其上再铺一层时,应扫除一部分填隙料,然后在其上摊铺第二层粗碎石及填隙料;⑦填隙碎石表面孔隙全部填满后,用 12 ~ 15t
三
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首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础,其精度要求非常高,施测时一般用N 2 或N 3 级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。
随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到十 0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十 500mm)。然后每施工一层就复测一次,直至竣工。
6.4 将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。
某个观测点的每周期沉降量:△c =Hh ,I —Hn ,I -1.N 表示某个观测点,I 表示观测周期数(I =1,2,3……)且H1=H0累计沉降量: △C =∑△c(n),n 表示观测点号。
7 探讨的两个问题
a) 确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗,这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大,但是精度的高低直接
关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低,要合理适宜,适合工程特性的需要。
b) 在沉降观测过程中,沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。这就分析原因,进行修正。
①第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次观测精过低,若回升超过 5mm 时,第一次观测作废,若回升 5mm 内,第二次与第一次调整标高一致。②曲线在某点突然回升。原因:水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前。处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。③曲线自某点起渐渐回升。原因:一般是水准点下沉所致。措施:确定水准点下沉值,与高级水准点符合测量,确定下沉重。
在十天高速公路安康西段沉降观测过程中 ,涵洞、桥梁观测是基础完成以后就开始的。目前公路已投入运营一年多了,还有专业测量单位负责沉降观测。
的控制较差,一般用于处理大面积填海等工程,并应通过试夯确定设计参数。深层搅拌法和粉煤灰碎石桩适用于高饱和深厚软土、工期要求紧迫、路堤荷载较大且沉陷量控制较严的工程,能迅速增加地基承载力,减小沉陷,但造价较高,一般用于处理进桥版或对地下管线沉陷控制较严的路段,对有机质含量较多的淤泥应通过配合比试验确定是否可用。加筋法有效地减小路基完工沉陷,抑制地下管线的变形,且工程造价较低,是简单、经济、有效的均衡差异沉陷的措施。
3 城市道路软基处理的特点.
城市道路下埋设的管道以污水管和雨水管对路基沉陷的要求最为严格,通常要求管道地基的工后沉降小于10cm 。污水管和雨水管一般均属于无压自流管道,有设计要求的自清流速,管道铺设要求有一定的坡度,若路基的工后差异沉降太大,将会导致管道排水能力下降、淤堵等,严重的还将导致管道损坏折断、污水外流,对环境造成污染。软基的不均匀沉陷对管道产生的损坏主要有:
a) 在采用橡胶圈密封的接口处,往往是橡胶圈被挤出;在采用打口方式的承插口处,接口易松脱发生漏水事故。
b) 造成钢管在焊接口处断裂,裂缝一般为环向,呈中间大两边小的形状。
c) 管道伸缩节的接头易被拉裂。
d) 阀门的法兰被拉裂或皮垫被损坏而造成漏水。
e) 在局部有大石块的管基或管渠交叉处,普通铸铁管易断裂。
针对城市道线回填问题,目前业内大量使用控制性低强度材料混凝土(CLSM)来解决管线沉陷不均的问题,其好处为加入早强剂可于 3 小时即行通车且对于狭小管道机具无法进入施工之场所因其自充填的效果可代替回填材使用,但因受限施工时间短暂施工厂商素质不一常导致混凝土强度质量难控管。
4 工程实例
依西滨公路台 61 线大安溪桥路堤衔接段之经验,为进行桥梁吊装工程必须进行大范围土质改良以加强土壤承载力,因当地表土为含水量相当高之厚软泥土层而下层则为卵砾石层,使用换填垫层法将产生数量相当多之淤泥无处运弃而夯实法又无法使淤泥紧密增加承载力,选择使用深层搅拌法作为土质改手段,因工期紧迫须让软泥土层产生足够支承力作为运输道路及吊梁地基,故采用低坍度高强之混凝土利用挖土机将混凝土与淤泥适当拌和,二日后经测试原淤泥土层已固结并有足够之支承力可供车辆行驶并进行桥梁吊装作业。
5 结语
上述各种方法有其适用范围,但由于城市道路需要埋设各类管线,因此对完工后沉陷的要求比高速公路要高。由于软基处理方法不当,产生管线下软基的不均匀沉降,导致管线不能正常运作甚至断裂损坏造成社会成本大幅提高,寻求解决城市道路管线软基差异沉降问题的可靠、经济的方法,具有重大的社会、经济效益。
轮压路机碾压 1~2 遍。碾压过程中,不应有任何蠕动现象。
b )湿法施工(水结碎石)。
①开始的工序与干法施工相同;②粗碎石层表面孔隙全部填满后,立即用洒水车洒水,直到饱和为止;③用1 2 ~ 1 5 t 三轮压路机跟在洒水车后面进行碾压。在碾压过程中,将湿填隙料继续扫入所出现的孔隙中。洒水和碾压应一直进行到细集料和水形成粉浆为止;④干燥碾压完成的路段要留待一段时间,让水分蒸发。结构层变干后,表面多余的细料,应扫除干净。
填隙碎石施工完毕后,表面粗碎石间的孔隙既要填满、填隙料不能覆盖粗集料而自成一层,表面应看得见粗碎石。
碾压后基层的固体体积率应不小于85%,底基层的固体体积率应不小于83%。填隙碎石基层未洒透层沥青或未铺封层时,禁止开放交通。
参考文献
[1] 王亚辉.公路工程路面基层填隙碎石施工技术[J].技术与市场,2011(7).
[2] 陈国明,谭忆秋,冯中良,等.常温施工式填缝料低温性能评价体系的研究[J].公路,2004(1)
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