试论公路路基填筑施工的主要工序与常见问题的防治

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  摘要:路基是公路的重要组成部份,是路面的基础,所以对路基施工我们必须要高度重视。本文从路基工程的特点、路基施工的基本方法、路基填筑施工的主要工序、施工中常见的问题以及对常见问题的防治等五个方面入手,分析了路基填筑施工过程中的程序、方法以及实际施工操作经验,让我们充分认识到路基填筑对保证公路质量的重要性,并提醒施工技术人员在路基填筑施工中避免出现质量问题,以更好的为国民经济建设服务。
  关键词:路基填筑;工序;问题防治
  路基是公路的重要组成部份,是路面的基础。路基的强度和稳定性,不仅要通过科学合理的设计来保障,还要通过严密的施工得以实现。路基的施工质量直接影响到路面的质量,而路基工程质量的好坏,直接影响到后期养护维修费用的增加与否,严重时更会影响到交通运输的畅通与人身安全,因此,对路基施工一定要高度重视。在路基施工前,必须结合设计图纸要求,深入了解当地气候、地质条件、实际的施工环境等实际情况,做好组织准备、物资准备和技术准备工作,使各项施工活动能正常进行,并论证、制定最优最合理和经济的施工方案。
  一、路基工程的特点
  路基工程具有工程数量大、建设工期长,需要消耗大量的人工、物资、机械和时间等资源,是一项历时时间长、技术要求高的工作,有着耗费社会资源多,工程投资高、涉及面广等特点。
  二、路基施工的基本方法
  路基土石方的施工作业主要包括开挖、运输、铺填、压实和修整等工作。路基施工的基本方法一般有以下几种:
  (一)人工和半机械化施工。即主要依靠人力,使用手工工具和简易的机械设备。这种施工方法经济效益低、劳动强度大,工程进度也慢,适用于一些作业面狭窄、机械设备无法进场以及某些辅助性工作。
  (二)水力机械施工。运用水泵、水枪等水力机械施工,也是机械化施工的一种,可用来挖掘比较松散的土层和进行软土地基加固的钻孔工作,对施工现场要求是要有充足的水源和电力。
  (三)爆破施工。这是开挖岩石路堑的基本方法,主要目的是用来震松岩石、坚土、冻土或用以采集石料,是公路施工特别是山区公路施工中不可或缺的重要施工方法。
  (四)机械化施工。这是现代施工工艺的重要特点,即采用推土机、挖掘机、压路机、平地机等机械设备,机械化施工能够极大地提高劳动生产率,在降低工程造价以及保证施工安全、文明施工的同时,可以显著地加快施工进度,有效保证工程质量及效益水平。
  以上四种施工方法,选择时应根据工程性质、施工期限、实际施工现场条件等因素,因地制宜综合结合使用。
  三、路基填筑施工的主要工序
  路基填筑的主要工作内容包括路基用土的正确选择和处理,填筑施工的各种方法和工艺流程,以及路基压实等问题。这里主要介绍路基填筑施工的主要工序:料场选择、基底处理、填筑和碾压。
  (一)料场选择。填筑路堤的材料宜采用强度高、水稳定性好、压缩变形小且便于施工压实以及运距短的土、石材料。在选择填料时,一方面要考虑料源和经济性,另一方面要顾及填料的性质是否合适。为了达到节约投资和少占耕地的目的,一般在施工中应利用附近路堑或附属工程的弃方作为填料,或将取土坑设置在荒地、空地或劣地上。
  (二)基底处理。路堤基底的处理是保证路堤稳定和坚固的极为重要的措施。在路堤填筑前进行基底处理,能使填土与原来的表土密切结合;能使初期填土作业顺利进行,能使地基保持稳定,增加承载能力;能防止因草皮、树根腐烂而引起的路堤沉陷。路堤表层土清理压实工序应按照以下程序:挖除树根、排除地表水;清除表层淤泥、杂草;使用平地机、推土机整平;压路机压实。
  施工中需要重点注意:
  1、当路基受到地下水影响时,应予以拦截或排除,引地下水至路堤基础范围之外,再进行填方压实;当路基经过水田、池塘或洼地时,应根据具体情况排水疏干、挖除淤泥、抛填片石、砂砾石或石灰处理等措施,以保持基底稳固。
  2、当基底土是腐殖土时,必须用人工或机械将其表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般不小于30cm,并要予以分层压实,压实度须符合规范要求。
  (三)填筑。路堤填筑必须考虑不同的土质,从原地面逐层填起,并分层压实,每层厚度随压实方法而定。
  1、水平分层填筑。填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑。如果原地面不平,应由最低处分层填起,每填一层,经压实合格后再填上一层。这种方法施工操作方便、安全,压实质量容易控制及保证。
  2、纵坡分层填筑。适用于推土机或铲运机从路堑取土填筑运距较短的路堤。依纵坡方向分层、逐层推土填筑。原地面纵坡小于20度的地段可用此法施工。
  3、横向填筑。从路基一端按各横断面的全部高度,逐步推进填筑,适用于无法自下而上,分层填土的陡坡、断岩或泥沼地区。此方法不易压实,且还有沉陷不均匀的缺点。为了避免此类问题的发生,在施工中,应采取必要的技术措施,如选用高效能的压实机械如振动压路机来碾压,还可采用沉陷量较小的砂性土或废石方作填料等方法。
  4、混合填筑。当高等级公路路线穿过深谷陡坡时,尤其是要求上部的压实度标准较高时,施工时下层采用横向填筑,上层采用水平分层填筑,此种方法称为混合填筑法。
  实际施工中,还会存在沿横断面一侧填筑的情况:如旧路拓宽改造需加宽路堤时,所用填土应与原路堤用土尽量接近或为透水性好的土,并将原边坡挖成向内倾斜的台阶,分层填筑,碾压到规定的密实度。对于高速公路和一级公路,横坡陡峻地段的半填半挖路基,必须在山坡上从填方坡脚向下挖成向内倾斜的台阶,台阶宽度不应小于1m。其中沿横断面挖方的一侧,在行车范围之内的宽度不足一个行车道宽度时,应挖够一个行车道宽度,其上路床范围之内的原地面土应予以挖除换填,并按上路床填方的要求施工。
  当遇到不同土质混填时:对于不同性质的土混合填筑时,应视土的透水能力的大小,进行分层填筑压实,并采取有利于排水和路基稳定的方式施工。   四、施工中常见的问题
  (一)路基沉陷。路基沉陷出现的原因主要有:填方路基由于压实不足而下沉;桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实,造成路基逐步下沉;软土地基未加处置或方法不当造成路基沉降。目前,修建高速公路,建设周期一般较短,路基没有足够的自然沉降时间,但是因赶工期在自然沉降不充分的路基上修建路面,路基的沉降也会反映到路面之上。
  (二)路面不平。路面平整度是公路工程的主要舒适性指标,施工控制不好,会增加行车的不安全性。主要原因有:质量控制不严,压路机的操作人员水平低,基层的找平不当。在车辆的反复荷载作用下,夹层逐渐被压碎松散,进而导致路基面层出现网状裂缝。
  (三)纵向裂缝。路基起始填筑宽度不够,到填至一定高度时经检查才发现填土不够宽,或中线偏位,只有进行填补镶边,而在镶边时,又没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉,产生纵向裂缝;还有就是清淤不净,在清除植被或进行软基清挖时,在一侧还有未清到部分,或堆放的淤泥尚未完全运到路外,就进行填土施工致使路基边缘下沉,产生纵向裂缝;半填半挖路段的路基,在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实,也易产生纵向裂缝;路基压实不到位,致使产生纵向裂缝,在路基施工中,应适当加宽填土,一般每边需加宽50cm。
  五、对于常见问题的防治
  (一)施工时要加强技术培训,使施工技术人员和操作人员充分认识填筑的重要意义,要向操作者做好技术交底,使路基施工严格按照规范操作。避免因超厚填筑不能将所铺层厚内的松土全部碾压达到要求的密实度等问题的发生。
  (二)对于髙填方路段要及早安排工期。避免因赶工期,造成填筑速度过快,填土路基没有足够的自然沉降时间,一般情况下,路基路面施工尽量不要同一年施工,这样沉陷的病害就会少许多。
  (三)积极采用适当小型机具施工,补充夯实施工。对大型机械难于碾压的地方,可采用适当小型机具施工补充夯实,冬季施工时应使土在未受冻的情况下回填压实,以避免由于不均匀造成土体下沉。
  交通运输业是国民经济的基础产业,对促进国民经济健康、快速、可持续发展有着重要意义,而道路运输相对于其它运输业有着机动灵活、分布范围广、适应性强等特点,而路基填筑是道路运输工程的基础,所以,在施工中,一定要高度重视路基填筑的质量,只有这样才能从基础上保证道路的质量,使人民生活更加方便、使交通运输业更好的为国家经济建设服务。
  参考文献:
  [1]作者:严作人、陈雨人、张宏超编著,《道路工程》[M],出版社:人民交通出版社,2011年3月,第2版。
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