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,國家高速公路網已逐步完善,隨著時間發展部分道路已無法滿足通行需求,高速改擴建工程日益增多,本文簡要闡述了高速公路改擴建工程新舊路基銜接施工工藝,并結合青銀高速改擴建項目施工情況對高速公路改擴建新舊路基銜接施工工藝進行了總結,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。

關鍵詞:高速公路改擴建;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的重要通道。近年來隨著寧夏經濟飛速發展,銀川至寧東日車流量也隨之加大,巨大的交通量使現有四車道無法滿足通行需求。本文以青銀高速改擴建第1合同段為例對新舊路基銜接進行介紹,本標段起訖樁號為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項目難點

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生,進而對路面質量造成很大的影響,。在以往高速改擴建施工中出現裂縫的原因大部分是由不均勻沉降造成,進而導致路面平整度降低,影響車輛的平穩行駛;當不均勻沉降超過一定限度時會在新舊路基銜接位置出現縱向開裂,縱向裂縫的出現會直接影響上部路面層結構。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難點。

2施工簡述

青銀高速改擴建是在保留原有兩車道運用兩側直接拼接的方式進行拼寬,原路基寬度26m,擴建后路基寬度為42m,兩側各加寬8m。為增加新舊路基的整體協調性,避免或減少縱向裂縫的發生,加寬前先對舊路路基邊坡清坡及基底清表處理,采用重型壓路機壓實。拼接施工時自下而上進行臺階開挖,臺階開挖完成后在底層鋪設一層土工格室,土工格室材料是由高強度的HDPE,經過強力焊接而形成的一片網狀格室結構,其具有較高的側向限制和防滑、防變形特性,能有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。土工格室鋪設完畢后,進行填料精平碾壓增壓等施工步驟,在下面的章節中作詳細介紹。

3工藝流程

高速改擴建新舊路基銜接施工,是結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,并與特殊材料相結合,來保證新舊路基更好的銜接。本節將結合青銀改擴建項目現場施工情況對新舊路基銜接施工工藝的進行具體介紹。(1)清表削坡。將高速公路路基范圍內的植被、雜物、草根樹根等進行清除,同時對原高速路防排水設施進行拆除清理。對于原路邊坡比較松散的種植土,要進行削坡處理,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比較松散壓實度嚴重不足,如果直接進行新路基填筑必然會使新舊路基銜接部分出現不均勻沉降,因此對削坡后的舊路邊坡開挖臺階,臺階數量要不低于設計,以增加新老路基結合部接觸面積,增強該部位抗剪能力,本項目設計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,開挖臺階后要設置防排水設施,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,用平地機對基底進行精平,精平時將基底頂面按2%坡度刮出外低內高的路拱,便于雨水的順利排出減少水分對基底的侵蝕,路拱完成后壓路機進行碾壓成型,碾壓時遵循先輕后重,先慢后快,由弱振到強振的原則進行。當基底壓實度滿足規范設計要求90%后,采用YZ36T壓路機增壓一次。圖2清表削坡圖3基底碾壓(4)土工格室鋪設與固定。基底碾壓完成后,在基底上進行土工格室鋪設,鋪設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。土工格室由臺階內邊鋪設至拼寬路基邊坡處,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,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。在埋設的邊樁上用水準儀定出填料虛鋪厚度,填料運至施工現場后,在已鋪好土工格室一端進行卸料,用裝載機進行攤鋪,攤鋪時比邊樁標記略高。根據標準擊實實驗得出最佳含水量為10.9%,填料攤鋪前要對其含水量進行檢測,路基填料最佳含水量控制在±2%范圍內,并根據具體天氣情況適當調整填料含水率,當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容易,強度高,水穩定性好的填料,并嚴格控制填料粒徑。(6)精平碾壓。碾壓前再次檢查填料含水率,待達到標準后,用重型振動壓路機靜壓,靜壓完畢用平地機按頂面高程進行精平,填料不足的部位采用人機配合進行整平,再用壓路機進行輕振穩壓一次再次精平。填料精平后用壓路機進行碾壓,碾壓由兩邊向中間,小曲線半徑段由內側向外側縱向進退式進行,壓路機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械碾壓的邊角地。采用小型夯實機進行補充強夯。為了較大程度的避免縱向裂縫的發生,待壓實度達到規范設計要求后,在拼接部位進行液壓夯補夯,一般補夯范圍不小于2m,夯擊點被夯次數不得小于3次。夯機完成后,最后兩夯平均沉降小于等于25mm完成強夯工作。強夯完成后進行試驗檢測,檢測時要增加不易壓實部位及搭接部位檢測點。圖6布料圖7碾壓成型4管控要點拼接時如遇寬度較小的段落需超寬填筑,以保證施工機械的施工寬度,臺階內側重型壓路機碾壓不到的接縫部位應使用小型振動夯機夯實。路基拼寬施工過程中,可能會影響到老路穩定性,需做好防范措施,必要時應設置臨時防護。在路基填筑過程中需要分多個作業段施工時,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注天氣變化,新舊路基銜接部位要嚴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合處的侵蝕。及時攤鋪路基卸料,攤鋪時根據路基寬度平行攤鋪,第一層填料使用輕型裝載機或前置式裝載機,裝載機攤鋪不到的角落采用人工配合進行填補。攤鋪時卸料、攤鋪方向與土工格柵鋪設方向保持一致。對于加寬漸變部分,必須嚴格控制其碾壓寬度,如舊路基挖臺階受限時,可通過鋪設護道等方式滿足其要求,使路基壓實度均滿足要求。

5結語

高速公路改擴建中新舊路基銜接是施工環節中比較重要的一環,路基施工的質量直接決定了路面質量進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重要的作用,隨著科學技術的發展新型材料會不斷運用到新舊路基銜接施工過程中去,加之不斷創新總結,該施工工藝將得到不斷完善和發展,同時,在不斷倡導生態文明建設的格局下,新舊路基銜接省去了挖除舊路路基土方已經重新填筑的步驟,更加體現了節能環保的思想。在高速改擴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展前景。

參考文獻:

[1]JTGB01-2014,公路工程技術標準.

[2]JTGFl0-2006,公路路基施工技術規范.

作者:秦興濤 單位:中鐵十四局集團第五工程有限公司