公路沙土路基施工技术探讨

公路沙土路基施工技术探讨

摘要:由于沙土具有非塑性、非亲水性等特点,因此沙土路基施工必须采用和常规路基填料不同的施工工艺和压实方法,以确保沙土路基的施工质量。本文结合工程项目沙土路基的施工,介绍了沙土路基填筑和压实的施工工艺。并结合项目的施工经验,提出沙土路基施工过程中应该注意的事项,以期与读者共同探讨。

关键词:沙土路基压实

1 项目施工概况

工程内容是修建双层沥青表面处治路面,道路设计行车道宽度6.7m,两侧路肩各1.5m,路面全宽9.7m;道路结构自下而上依次为一般路基、150mmG7路基选择层、125mm厚C4底基层、125mmE2基层、双层沥青表面处治面层。共需要施工沙土路基28万立方,最大路基填筑高度为3.5m。

本地区为南部非洲内陆地区,海拔高度约950m左右。年均降水量200mm左右,降雨多集中在12月-2月。

2 沙土填料的特点

我们对现场填料取样分析得知,填料中0.60～0.075mm粒径的颗粒占总量的99%,粉粒及黏粒很少,散体无塑性这就决定了沙土填料特点:(1)非塑性,沙土松散无黏性,故成形较困难,抗剪能力差;(2)非亲水性,

沙土颗粒表面对水几乎没有物理吸附性,滤水作用十分明显,水在沙层中可直接渗透,渗透系数较大。(3)压实度与含水量相关性不明显,普通填料施工的路堤压实度与含水量有很大的相关性,为使填料达到最大密度通常需控制含水量。沙土是否也存在这样的关系,通过室内试验我们发现,沙土由于几乎没有黏性颗粒,当含水量为零时,干密度值最大,稍增大含水量,干密度反而减小直至出现干密度低谷。此后随含水量的增加干密度又趋向于增大,但增势很缓,从这点似乎可以认为沙土存在最佳含水量。但试验表明,由于沙土具有自由排水性难以保持水分,很难达到最佳含水量。(4)沙漠土振动时沉落快,易获得较高密实度,沙土的空隙率较大,一般为0.35～0.45,在压实的情况下,压实度比一般土壤大的多。

3 施工机械配置

由于沙土填料的特殊性,路堤施工与一般路堤施工不同,机械配置时应尽量考虑在沙土地区行走便利的高功率的大型机械车辆,我项目部实际配置机械如下:推土机选用山推162kW的SD22,自卸车选用25吨北奔,振动压路机选用卡特18吨压路机,胶轮压路机选用徐工20吨压路机,洒水车选用10吨北奔,平地机为142kW的卡特140H。

4 施工工艺

4.1 施工便道

施工便道首先用推土机推平,然后使用平地机对其整平,洒水车洒水,使用18吨振动压路机碾压后,铺筑一层150mm厚的砾石材料,进行洒水拌和并碾压密实,使用过程中注意洒水降尘养护。

4.2 主要施工工序

测量放样→基底清理→基底碾压→基底检测→上料分层填筑→平地机摊土→洒水车洒水→平地机精平→压路机碾压→质量检测→下一步工序施工。

(1)测量放样:沿线路方向每20m放样出路基的边桩,边桩采用直径5cm、高度1.5m左右的圆桩,先用钢钎凿孔,再用锤打入木桩,固定牢固,根据道路设计横坡在木桩上订钉,施工时使用线绳及塔尺控制路基填筑标高。

(2)基底清理:路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植,然后用推土机使地面看起来大面平顺。

(3)上料:上料宜选用大吨位自卸汽车进行沙土的运输,自卸车将沙土拉运至现场后,按照确定后的卸车间距和车数进行卸车。在卸车之前,必须对已完成的沙土路基进行浇水,防止运料车辆在沙土上陷车和严重破坏已完成的路基。

(4)填料摊铺、洒水和整平:上料完成一定长度后即可以开始进行

摊铺,填料摊铺采用推土机配合平地机进行,摊铺过程中用边桩挂线绳的方法控制填料的填筑厚度,根据经验选择松铺系数。摊铺完成后使用洒水车进行洒水,保证洒水均匀。洒水完成后先用振动压路机不开振动静压一遍,然后使用平地机进行整平。

(5)碾压:整平后采用振动压路机碾压,碾压采用先快速振动碾压两遍消除轮痕,然后再用慢速弱振方式碾压两遍,最后慢速静压一遍的方法,最后一定要采用慢速弱振和慢速静压的方法,否则快速振动碾压时振动轮前会出现拥沙现象,压实度很难达到要求。

(6)封闭保护:当路堤填至设计标高后,或有较长时间的停工时,为防止因水分快速挥发造成路基压实度降低,须对沙土路基顶面和边坡进行临时封闭保护,封闭的方法可采用虚铺10cm厚的粘土或砂砾土进行全封闭。

5 主要施工注意事项

(1)机械设备选择。由于沙土公路特殊的施工工艺,所以要有针对性的选择施工机械及设备,一般优先选用功率大、通行能力强的大型高效的施工机械。A)推土机:应优先选择附着力大,通过性能好,爬坡能力强的大型履带式推土机,发动机功率不小于100kW。B)平地机:用于调平与整平,只有双后桥的平地机才能在沙土路基上作业,故应选用双后桥平地机。C)压实机械:宜选用功率大、吨位高的压路机。D)运输

机械的选择:运输自卸车宜选用爬坡能力强、适宜沙土道路行走的大功率自卸车。

(2)洒水:沙土施工的关键环节就是洒水问题,在施工经常出现洒水不均匀、不彻底而导致沙土压实度不足的问题,同时也导致运料车辆在上料时的陷车现象,严重影响施工进度。沙土路基施工需要大量而及时的洒水,所以须保证有充足的水源和配套的上水设备。

(3)碾压:由于沙土路基成型后的抗剪强度较差,振动压路机压实后表层5～10cm密实度较低且呈松散状,作为中间层,不会影响路基质量。这是因为沙土透水性好,上层施工时,水在沙层中直接往下渗,该松散薄层的含水量增大,在压路机的作用下,密实度将达到规定值。由于沙土含水量过大,碾压时出现弹簧现象不会对沙土填筑的路基质量产生不利影响,根据沙土的滤水作用和水稳性好的特点,出现弹簧现象的路基填方不用翻挖,只要等待约1小时后碾压即可达到规定的密实度。

(4)路基顶层施工:路基封顶层施工时,振动压路机碾压后表层5～10cm松散,此时,用洒水车洒水,使沙层含水量达到或超过最佳含水量,用胶轮压路机碾压3～4遍,使路基顶面形成平整、紧密的表面,压实度即可达到设计要求。待整个施工段碾压完毕(300～500m)立即进行自检、报检,重点是压实度、高程的检验。在自检、报检和底基层施工前,应始终用洒水车补水以保持路基水分,否则表层失水松散,压实度将达不到设计标准,上料时路基表层容易破坏,路基质量将难以保证。