本文選自核心級(jí)期刊《公路交通科技》,《公路交通科技》自1984年創(chuàng)刊以來,以“報(bào)道公路建設(shè)科研成果,展示公路建設(shè)新產(chǎn)品、新技術(shù)”為使命,致力于為公路建設(shè)的科研人員、公路建設(shè)者們服務(wù)。
從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、科研到管理方面,《公路交通科技》都緊密結(jié)合工程實(shí)際推出相關(guān)報(bào)道,為我國在公路交通工程建設(shè)作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。特別是國家重點(diǎn) 工程項(xiàng)目,也提供了大量的可參考與借鑒的科技信息。為我國各省、市交通廳、公路局、高速公路指揮部以及各施工、監(jiān)理單位和從事公路交通建設(shè)的規(guī)劃、勘測(cè)設(shè) 計(jì)、科研、管理、養(yǎng)護(hù)和建設(shè)管理的人員提供全方位服務(wù)。
摘要:近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通行業(yè)的發(fā)展也非常迅速。公路施工技術(shù)也不斷進(jìn)步,本文主要對(duì)公路工程施工技術(shù)中路基填土與壓實(shí)方法做著重分析,提出公路施工技術(shù)中存在的顯著問題及公路施工技術(shù)解決措施。
關(guān)鍵詞:公路工程,施工技術(shù),問題及建議
一、公路工程施工技術(shù)之路基填土與壓實(shí)方法
公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā),改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟(jì)的方法。
1.路基填料
規(guī)范規(guī)定了對(duì)路基填料應(yīng)有條件的選用。對(duì)路基填料的最小強(qiáng)度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn),并采用CBR值表證路基土的強(qiáng)度,引入了路床的概念。對(duì)上路床的填料提出了限制的條件,高速公路和一級(jí)公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值應(yīng)大于8,下路床及其下面的填土,也都給出相應(yīng)的規(guī)定值。當(dāng)路基填料達(dá)不到規(guī)定的最小強(qiáng)度時(shí),應(yīng)采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理,并規(guī)定對(duì)其它等級(jí)公路鋪筑高級(jí)路面時(shí),也要采用高速公路和一級(jí)公路的規(guī)定值。
2.路基壓實(shí)
當(dāng)前路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機(jī),碾壓效果有了明顯的改善。對(duì)于提高路基土的壓實(shí)度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級(jí)公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤壓實(shí)度必須195%,對(duì)其它等級(jí)公路當(dāng)鋪筑高級(jí)路面時(shí),其壓實(shí)度亦應(yīng)按高速公路和一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。此外,還增加了對(duì)路堤基底的壓實(shí)度不宜小于93%的規(guī)定。如在西部某國道主干線二級(jí)專用公路施工中,路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為高級(jí)路面.因而從路基開始,所有的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均采用一級(jí)公路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
3.特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實(shí)
在特殊潮濕地區(qū),路基上的壓實(shí)是相當(dāng)困難的,規(guī)范對(duì)此作出了若干調(diào)整:一是壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)試驗(yàn)資料確定或較表列數(shù)值降低2-3個(gè)百分點(diǎn);二是對(duì)于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指數(shù)大于18的粘質(zhì)土,當(dāng)用于下路床及其下的路堤填料時(shí),可采用規(guī)定的輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);三是改善填料的性質(zhì),在土中摻加生石灰,通?梢垣@得預(yù)期的效果,也可采用新型吸水材料加固。同樣,在西部某國道主干線二級(jí)專用公路途經(jīng)渭河沿岸,部分路段屬潮濕地區(qū),采用第三種辦法,取得了預(yù)期的效果。
4.黃土路基填筑及壓實(shí)
(1)黃土路堤施工時(shí),應(yīng)做好填挖界面的結(jié)合(縱向),清除坡面雜草,挖好向內(nèi)傾斜的臺(tái)階。如結(jié)合面陡立,無法挖成臺(tái)階時(shí),可采用土工釘加強(qiáng)結(jié)合。若地基土層具有強(qiáng)濕陷性或較高的壓縮性,且容許承載力低于路堤自重壓力時(shí),可考慮采用重錘夯實(shí),石灰樁擠密加固。
(2)黃土含水量過小,應(yīng)均勻加水再行碾壓;如含水量過大.可翻松晾曬至需要含水量再進(jìn)行碾壓,也可摻人適量石灰處理,降低含水量。摻灰后應(yīng)將土、灰拌勻,其最大干密度應(yīng)通過擊實(shí)試驗(yàn)確定。
(3)老黃土透水性差,干濕難以調(diào)節(jié),大塊土料不易粉碎,使用前應(yīng)通過試驗(yàn)決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料,可用于填筑路床。黃土路堤應(yīng)分層填筑,分層壓實(shí),大于10cm的塊料,必須打碎,并應(yīng)在接近最佳含水量時(shí)碾壓密實(shí)。
(4)根據(jù)設(shè)計(jì)及時(shí)修筑外側(cè)邊緣的攔水、截水溝構(gòu)造物和急流槽,將水引至坡腳以外,對(duì)高度大于20m的路堤,應(yīng)按設(shè)計(jì)預(yù)留竣工后路堤自重壓密固結(jié)產(chǎn)生的壓縮下沉量。
(5)黃土地區(qū)應(yīng)特別注意路基排水,對(duì)地表水應(yīng)采取攔截、分散、防沖、防滲、遠(yuǎn)接遠(yuǎn)送的原則,根據(jù)設(shè)計(jì)及時(shí)做好綜合排水設(shè)施,將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量,應(yīng)做好出水口的加固。
二、公路施工技術(shù)存在的問題
迄今為止,雖然我國在公路工程建設(shè)施工技術(shù)方面取得了很大的進(jìn)步,但是也存在著一些問題。根據(jù)各年的建設(shè)工程資料顯示,我國公路工程建設(shè)過程中屢屢出現(xiàn)各種問題,所以研究和發(fā)展公路工程施工技術(shù)是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的大工程。具體問題如下:
1.有些公路在不應(yīng)該設(shè)岔口的位置開設(shè)平面開口以滿足村民的出行、住宅和企業(yè)需要,嚴(yán)重影響車輛通行與人員通行的安全;
2.公路路面不平整的問題也較嚴(yán)重,一是由于公路修建年代比較久,路基發(fā)生了沉降造成路面不平整,二是由于修建時(shí)沒有保證平整度造成路面起伏很大,給車輛安全行駛帶來了障礙,在平直路面與起伏路面的交匯處往往容易出現(xiàn)交通事故;
3.我國地域廣闊,各個(gè)地區(qū)的地理和地質(zhì)水文環(huán)境都有所差別,一套標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范往往不能適用于所有地區(qū)的工程,因此,公路工程技術(shù)的應(yīng)用在各個(gè)地區(qū)必然會(huì)存在各種各樣的問題,具體情況如下:
①在沙漠地區(qū),因缺乏砂石、黏土等常用筑路材料,再加上水資源嚴(yán)重缺乏,所以要達(dá)到就地取材、降低成本的目的非常困難,這就需要強(qiáng)有力的公路工程技術(shù)來指導(dǎo)完成工程;②在黃土地區(qū),由于長期經(jīng)流水沖刷、侵蝕而形成的特殊的地理環(huán)境,滑坡、濕陷等嚴(yán)重影響著路基的穩(wěn)定性能,要保障交通行駛安全通暢,就必須應(yīng)用公路工程技術(shù)來采取有效措施加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性;③我國有些地區(qū)經(jīng)常因?yàn)檠┖Φ脑驅(qū)е陆煌ㄊ艿阶璧K,不能順利通行,要解決這些問題需要不斷提高公路工程的技術(shù);④在隧道、橋梁的施工過程中也經(jīng)常出現(xiàn)問題,有些地段只能挖隧道或者架橋梁,在這些方面公路工程技術(shù)的要求也應(yīng)相應(yīng)作出改變;⑤后張法是橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工的重要部分,在施工過程中會(huì)產(chǎn)生施加的預(yù)應(yīng)力或高或低的偏差,雖然對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力影響并不大,但會(huì)直接影響到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的使用性能(如變形、開裂),國內(nèi)外的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使用情況已經(jīng)表明,在實(shí)際預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使用中,由于各種因素的影響(主要是鋼束的銹蝕),使得預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的使用年限大大地低于人們所預(yù)期的年限,所以預(yù)應(yīng)力工程從設(shè)計(jì)到施工必須認(rèn)真精確,并且也應(yīng)采取措施解決鋼束的銹蝕問題;⑥在中低等級(jí)的公路上,公路與橋梁過渡段的橋頭跳車病害對(duì)車輛行駛的舒適性影響并不明顯,主要是因?yàn)橹械偷燃?jí)公路上車速慢、橋梁數(shù)量較少、道路路面平整度相對(duì)較差,人們對(duì)行車的舒適性要求一般也較低,但是在高速公路和城市快速路上這種現(xiàn)象就非常明顯,由于施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄不利于操作以及人為的疏忽,過渡段與路基銜接處往往是橋頭的薄弱環(huán)節(jié),容易發(fā)生裂縫和橋頭沉陷現(xiàn)象,在實(shí)際施工中有可能因?yàn)槁访娼Y(jié)構(gòu)層和橋面結(jié)構(gòu)層的施工不同步,在標(biāo)高控制上產(chǎn)生誤差。
三、公路施工技術(shù)解決措施
針對(duì)以上問題,筆者提出以下解決措施:
1.嚴(yán)格按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工,我國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已較為完善,要解決施工過程中的公路工程技術(shù)問題,就要依靠建設(shè)者嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工;
2.公路工程的施工設(shè)備以及選用的材料要適應(yīng)特殊的地理和地質(zhì)水文環(huán)境,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行發(fā)展創(chuàng)新,上文提到的特殊地理環(huán)境中,如果沒有適應(yīng)環(huán)境的設(shè)備和材料不可能完成公路的施工,雖然不能就地取材,但是可以通過不斷的設(shè)備創(chuàng)新和材料創(chuàng)新,創(chuàng)造出適應(yīng)某個(gè)地區(qū)的設(shè)備和材料,從而達(dá)到降低成本的目的;
3.對(duì)于已建公路,特別是已出現(xiàn)沉降、裂縫造成路面不平整等問題的公路,需要有一套公路工程技術(shù)體系對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理,以保障車輛安全通行,減小交通事故的發(fā)生;
4.在橋梁施工過程中要加強(qiáng)后張法預(yù)應(yīng)力張拉前的準(zhǔn)備工作,保證張拉、壓漿等施工工藝的技術(shù)質(zhì)量管理,創(chuàng)新工藝,采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料,提高現(xiàn)有施工水平;
5.在公路與橋梁過渡段施工過程中,應(yīng)使臺(tái)背回填壓實(shí)度、灰劑量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,提高整體強(qiáng)度,防止橋頭跳車現(xiàn)象產(chǎn)生,應(yīng)適當(dāng)加長過渡路段的長度以緩解剛性橋面與柔性路面銜接處的沉陷變化,臺(tái)背回填最好與相鄰路基同體施工,若條件不允許同體施工,則必須逐層加寬至少10cm成倒臺(tái)階施工,嚴(yán)禁直上直下填筑臺(tái)背填土。
四、結(jié)束語
總之,公路工程施工技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵取決于人,同時(shí)也取決于具體的社會(huì)地理和地質(zhì)環(huán)境,所以一方面要做好施工的技術(shù)要求、施工方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等要求;另一方面要因地制宜,適時(shí)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新,促進(jìn)公路工程施工技術(shù)在公路建設(shè)中的推廣應(yīng)用,創(chuàng)造一個(gè)和諧的社會(huì)交通環(huán)境。
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