簡介:道碴作為公路路基填料的一種嘗試,尚無可操作性的施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)評標準。本文通過龐金路0K+822—3K+151段道碴路基的施工及質(zhì)量控制實踐過程,介紹了道碴路基的施工及質(zhì)量檢測、控制的方法。
  江蘇蘇南太湖流域,湖泊、河流星羅密布,平原地帶為河湖相,地勢過低;又因可利用土和借土困難,用開挖的山體表面層山碴(又稱道碴)來填筑路基的施工方案在該地區(qū)公路建設(shè)中得到了廣泛采用。該方案經(jīng)濟合理,施工快捷,同時避免了尋找土源,保護了生態(tài)環(huán)境。因此,研究道碴路基的施工工藝和質(zhì)量控制方法,具有十分重要的現(xiàn)實意義。
  一、工程概況
  龐金路工程全長6.5公里,位于吳江開發(fā)區(qū)運東區(qū)南部,是開發(fā)區(qū)一條南北向主干道,路基處于河塘水田段落,地勢過低,設(shè)計為城市主干路Ⅱ級。0K+822—3K+151段原地面標高在-0.2~1.2m之間,因附近無可利用土源,采用了道碴填筑路基,平均填筑深度在2m左右。工程竣工兩年后,無不均勻沉降、路面裂縫、松散、坑洼、顛簸等現(xiàn)象,道路整體質(zhì)量情況良好。
  二、施工依據(jù)
  路基施工是整個工程的關(guān)鍵所在,作為整個工程的控制性項目,在工期緊迫的狀況下必須科學合理的組織計劃。由于目前尚無可操作性的道碴路基的施工技術(shù)規(guī)范,在施工中依據(jù)設(shè)計文件需結(jié)合實際,力求科學、合理地進行施工,并通過試驗段的施工實踐來總結(jié)道碴路基的施工和質(zhì)量控制方法。
  首先要確定兩個標準。
  1、道碴材質(zhì)的選擇及填碴粒徑的確定
道碴為開挖的山體表面層山碴,種類按顏色分為黃、紅、黑色。根據(jù)觀測試驗,浙江德清產(chǎn)黑色道碴、浙江長興產(chǎn)紅色道碴,強度較低,風化程度過大,碾壓易粉碎,不宜作為路基填料。而浙江湖州地區(qū)產(chǎn)黃色道碴石質(zhì)均勻,未風化,無裂縫,表面較光滑,強度在15Mpa以上。因此龐金路道碴路基均采用了浙江湖州產(chǎn)的黃道碴。
  根據(jù)道碴原材狀況,結(jié)合工程實際,工程技術(shù)人員反復研究商定:上路基采用粒料最大粒徑小于10cm的混道碴,含泥(石粉)量30%;下路基采用粒料最大粒徑小于20cm的道碴,含泥(石粉)量20%;上路床主要采用粒料粒徑在25-30cm之間的道碴,1.5-15cm的道碴嵌縫找平,含泥(石粉)量20%;下路床主要采用粒料粒徑在30-40cm之間的道碴,1.5-20cm的道碴嵌縫找平,含泥(石粉)量10%.
  2、壓實標準的確定
  通過試驗制定出道碴路基的質(zhì)量控制標準。經(jīng)工程技術(shù)人員研究商定采用壓實沉降差進行壓實質(zhì)量控制。首先在初壓(靜壓)后的道碴路基上沿著路基縱向布點,點位間縱向距離10米,橫向間距視現(xiàn)場情況而定,應(yīng)避免在突出的石塊上和壓路機不能壓到的地方布點,在布好的點位上用油漆做醒目的標記,用水準儀測量測點高程,測量時為減少誤差,準備一塊20cm×20cm的鋼墊塊,墊塊中央有一個半球形突出點,在測量時,將墊塊放置在測點上,水準尺放在墊塊突出點上進行測量。然后用14T振動壓路機碾壓,碾壓速度3.5km/h,頻率28Hz,達到振壓遍數(shù),道碴表面無明顯輪跡后檢測各測點高程,各測點在碾壓前后的高差就是測點的壓實沉降差。
  在道碴路基施工前,為了制定出道碴路基的質(zhì)量控制標準,進行了壓實試驗,采用14T振動壓路機作為壓實機具,通過壓實試驗確定道碴路基的施工工藝和合適的填筑層厚、粒徑等參數(shù)。龐金路道碴路基開工前,以3K+000—3K+100段做試驗段,松鋪厚度分30cm、50cm、70cm三種。從試驗情況得出:由于填料的不均勻,填料的松鋪系數(shù)相差較大,松鋪厚度為30CM時,振壓5遍,壓實沉降差平均值為18mm,標準差小于3mm,與振壓第6遍無明顯出入;松鋪厚度50cm時,振壓7遍,壓實沉降差平均值為32mm,標準差小于3mm,與振壓第8遍時無明顯出入;松鋪厚度70cm時,振壓10遍,壓實沉降差仍變化較大,因此松鋪70cm是不合理的,很難達到壓實要求。從施工組織上綜合分析,松鋪50cm比松鋪30cm機械利用率高,工程進度、經(jīng)濟效益也都比較合理,因此在施工中采用松鋪厚度50cm,碾壓遍數(shù)以不小于8遍,壓實沉降差平均值不小于32mm,標準差小于等于3mm來控制施工,并嚴格執(zhí)行這一標準。
  三、施工工藝
  1、龐金路道碴路基施工工藝流程
  2、施工準備
首先進行施工放樣,然后清除表土,地表有樹根、草皮或腐植土予以清除。在水田地區(qū),施工前沿公路用地筑埂,在埂內(nèi)開挖縱橫向排水溝,溝底1%以上的坡度并接至出水口排出,以疏通曬干表土。道碴填筑時進行地表碾壓,壓實度不小于85%.在河塘地段,施工前應(yīng)先將河塘內(nèi)水抽干,清除河底淤泥或塊石擠淤處理后,分層填粒徑大于40cm道碴至路床底,并達到壓實要求,起到固基作用。
  3、邊坡碼砌及下路床層攤鋪
  在道碴路基施工前進行邊坡碼砌,碼砌的石塊應(yīng)用粒徑大于35cm的硬質(zhì)石料碼砌,石塊盡量規(guī)則,碼砌石塊盡量緊貼、密實、無明顯空洞,松懈現(xiàn)象。砌塊間承力接觸面應(yīng)微向內(nèi)傾斜,碼砌與填碴同時進行。最下層路床鋪筑粒徑30-40cm的道碴,用人工先鋪一層,將大塊道碴,大面向下,小面向上,擺平放穩(wěn),再用小道碴嵌縫后整體填筑。
  4、運料與攤鋪
  道碴采用石質(zhì)均勻、不易風化,且未風化,無裂縫的硬質(zhì)材料,即黃道碴。道碴運至碼頭后,采用挖掘機配合自卸汽車進行運料。在道碴裝運時,盡量使填料混合均勻,避免大粒徑填料的過分集中。安排好作業(yè)面和石料運輸路線,計算好松鋪厚度用料量,按水平分層,由低到高,先兩側(cè)后中間,分堆卸料。卸料和攤鋪同時進行,采用大功率的推土機向前攤鋪。松鋪厚度控制為50cm,道碴在推土機攤鋪初步完成后,對超粒徑的道碴進行人工破碎,使之滿足粒徑要求。對細道碴明顯偏少的段落,應(yīng)補充細道碴嵌縫,要保證填滿大粒徑間的縫隙,并攤鋪整平到平順平整,有利于壓路機進行碾壓施工。個別不平處,小塊道碴找平。
  5、碾壓
  土方路基主要通過控制土的含水量,并予以及時碾壓,使之達到段面的壓實度,增加土體的粘聚力和內(nèi)摩阻力,提高土體抗剪強度,從而保證路基的強度和穩(wěn)定性。道碴路基由于粒料之間沒有粘聚力,它主要是靠填料之間的相互鑲嵌,緊密咬合,達到足夠大的摩阻力和抵抗路基變形的剛度。所以,道碴路基需要用大噸位的振動壓路機。在龐金路道碴路基施工中采用了14T振動壓路機進行碾壓施工。在碾壓時壓路機碾壓速度為3.5km/h,頻率30Hz左右,先用壓路機靜壓一遍,然后振壓7-9遍,最后靜壓一遍。碾壓的順序由兩側(cè)開始向中間碾壓,然后再由中間向兩側(cè)碾壓,輪跡縱向互相平行,循環(huán)反復,且每次錯輪1/3輪寬。對于有明顯空洞,孔隙的地方,補充細料,再碾壓,對于碾壓后仍有松動的石塊,用合適粒徑的道碴嵌縫并壓實。
  四、質(zhì)量檢測和控制
  道碴路基的施工質(zhì)量主要由施工工序配合質(zhì)量檢測進行控制,在施工中,技術(shù)員要詳細記錄每層道碴的壓實層厚,壓實遍數(shù)、粒徑,供監(jiān)理工程師隨時查證。每一層完成后,一定要進行中間檢查,對不合格路段,要進行返工,確保質(zhì)量檢查合格后再進行下一層的施工。龐金路道碴路基進行了下列項目的檢測。
  1、壓實厚度和道碴材質(zhì)要求
  道碴路基層填筑完工后都要測量該層頂面的標高(可以結(jié)合壓實沉降差進行檢測),相鄰層位的高程差就是壓實層厚,壓實層厚應(yīng)小于相應(yīng)劃分結(jié)構(gòu)層填筑厚度要求,在路基施工,采用松鋪50cm.
  2、壓實遍數(shù)
  按試驗段的試驗結(jié)果,采用14T振動壓路機碾壓,靜壓2遍,振壓不小于8遍。
  3、壓實質(zhì)量檢測
  道碴路基壓實質(zhì)量檢測在實際施工中采用壓實沉降差檢測。松鋪厚度50CM,控制標準為平均沉降差不小于32mm,標準差小于等于3mm.
  4、基本項目的檢測
  碾壓結(jié)束后進行壓實度、縱斷高程、中線偏位、寬度、平整度、橫坡、邊坡等基本項目的檢測,按照科學的檢查方法和頻率,檢測道碴路基基本項目否滿足規(guī)定值和允許偏差,道碴路
  碾壓后的道碴路基表面無明顯的孔隙、空洞,大粒徑道碴無松懈現(xiàn)象,應(yīng)達到用鐵鍬難挖,用橇棍方能使之松動的狀態(tài)。
  五、總結(jié)
  道碴作為公路工程路基填料是一種嘗試,其施工工藝需要在實踐中不斷地總結(jié)與改進,質(zhì)量檢測,檢查方法,需進一步研究與探索。在實際施工中,我們發(fā)現(xiàn),道碴路基最重要,最困難的是填料粒徑大小、含泥(石粉)量的控制,如何合理選擇處理道碴原材料,要在施工實踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗。施工實踐證明,只要嚴格控制道碴路基施工工序的各個環(huán)節(jié),特別是對最大粒徑、壓實層厚、碾壓遍數(shù)、壓實沉降差、含泥(石粉)量等進行嚴格控制,道碴路基是能夠滿足公路路基要求的,而且,道碴路基有以下優(yōu)點:
  1、道碴路基受雨季干擾少,操作簡便,施工快捷,對于工期緊,多雨地區(qū)的工程有重要意義;
  2、對于河塘密布,地勢過低,無土源的地區(qū),采用道碴作路基填料有積極意義,減少了土資源的浪費,保護了生態(tài)環(huán)境;
  3、道碴路基用粗粒料進行填筑,滲水性強,基層不易形成飽水區(qū),可減少路基沉降,塌散現(xiàn)象。
  通過龐金路道碴路基的施工和質(zhì)量控制實踐,對于掌握道碴路基施工工藝及質(zhì)量控制方法有一定的積極意義,也為今后道碴路基的施工積累經(jīng)驗。