隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日趨發(fā)展的需要,我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)不斷得到迅速發(fā)展,其高等級(jí)公路的施工質(zhì)量也不斷得到完善。為此,本工法主要采用了量化分析原理和先進(jìn)的試驗(yàn)量測(cè)手段,以及大型機(jī)械設(shè)備,在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的前提下,運(yùn)用科學(xué)的手段,對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行有效控制,使其路基填筑質(zhì)量具有整體穩(wěn)定、荷載變化小的功能。

本工法是在1992年XX公路(設(shè)計(jì)一級(jí)公路)建設(shè)施工中,經(jīng)過(guò)實(shí)踐總結(jié),和1993—1995年在XX高速公路XX段XX標(biāo)施工中不斷總結(jié)提高,形成了本工法。
1.工法特點(diǎn)
    1.1  運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)手段和先進(jìn)的施工技術(shù),通過(guò)對(duì)施工前和施工中的試驗(yàn)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析,作為指導(dǎo)編制施工組織設(shè)計(jì)、確定填料、進(jìn)行土石方調(diào)配和施工機(jī)具設(shè)備的選型,以及工藝參數(shù)的確定,并通過(guò)在施工過(guò)程中的信息返饋,使整個(gè)施工過(guò)程處于最佳受控狀態(tài)。
    1.2  運(yùn)用較先進(jìn)的作業(yè)程序,對(duì)路基土石方進(jìn)行分層填筑壓實(shí),層層控制,有效地跟蹤各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo),可保證整體路基填筑壓實(shí)的質(zhì)量。
    1.3  根據(jù)系統(tǒng)分析原理,將整個(gè)路基填筑過(guò)程劃分出先進(jìn)合理的施工區(qū)段,變無(wú)序作業(yè) 為有序作業(yè),能充分發(fā)揮大型機(jī)械設(shè)備的工作效率,合理利用作業(yè)空間和時(shí)間,縮短施工周期。
    1.4  引進(jìn)較先進(jìn)的現(xiàn)代化檢測(cè)儀器設(shè)備,有效控制和檢測(cè)路基的填筑質(zhì)量, 能夠做到操作簡(jiǎn)單,量測(cè)迅速,性能可靠,數(shù)據(jù)處理快,現(xiàn)場(chǎng)易操作性強(qiáng)。
2.適應(yīng)范圍
   本工法適應(yīng)高速公路及其它各等級(jí)公路的路基填筑,以及與其類(lèi)似的機(jī)場(chǎng)道路、鐵路路基、堤壩等其它土石方填筑工程。
3.施工準(zhǔn)備
施工準(zhǔn)備工作,在公路工程建設(shè)中是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),除做好一般必要的常規(guī)準(zhǔn)備工作外,本工法特別強(qiáng)調(diào)土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)和壓實(shí)工藝試驗(yàn)兩項(xiàng)重要的準(zhǔn)備工作。
3.1  土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)
3.1.1土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)?zāi)康?/div>
開(kāi)工前做好土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)的目的,就是為下一步確定路基主要填料的來(lái)源、編制施工組織設(shè)計(jì)、確定最佳施工方案、取得足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。
3.1.2 土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)項(xiàng)目,其主要內(nèi)容見(jiàn)下表
未命名.jpg
 
3.1.3  土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)程序
做好調(diào)查試驗(yàn)的最大優(yōu)點(diǎn),就是把設(shè)計(jì)與施工融為一體,通過(guò)設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)階段的土質(zhì)調(diào)查,使其相互驗(yàn)證和補(bǔ)充,有效發(fā)揮信息反饋機(jī)制,消除質(zhì)量隱患。
土地質(zhì)調(diào)查程序見(jiàn)《附圖一》。
3.2 壓實(shí)試驗(yàn)
3.2.1試驗(yàn)?zāi)康?/div>
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)填土壓實(shí)試驗(yàn),其主要目的就是校核室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)一步確定施工工藝參數(shù)和施工方法,為編制實(shí)施性施工方案提供科學(xué)依據(jù)。
3.2.2試驗(yàn)內(nèi)容
確定最適宜的壓實(shí)機(jī)械設(shè)備;
確定填料最佳攤鋪厚度;
確定最經(jīng)濟(jì)的壓實(shí)遍數(shù);
確定填料最佳含水量控制范圍和方法;
確定合理的壓實(shí)工藝流程和壓實(shí)方法。
3.2.3  試驗(yàn)程序和方法
首先選定150—300米長(zhǎng)的試驗(yàn)路段,根據(jù)不同種類(lèi)的填料,進(jìn)行試攤鋪。填料攤鋪厚度事先可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查試驗(yàn)數(shù)據(jù)和初步選定的壓實(shí)設(shè)備來(lái)確定。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)找出各種機(jī)型、填筑層厚度和壓實(shí)遍數(shù)同設(shè)計(jì)規(guī)定指標(biāo)的規(guī)律曲線(xiàn),然后確定標(biāo)準(zhǔn)的填筑壓實(shí)工藝。
現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)工藝試驗(yàn)流程圖見(jiàn)《附圖二》。
4.施工工藝
4.1  工藝程序
根據(jù)多年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn),我們將高等級(jí)公路路基填筑工藝程序分為三大階段、四大區(qū)域、九大流程。
三大階段:準(zhǔn)備階段施工階段交驗(yàn)階段;
四大區(qū)域:填筑區(qū)平整區(qū)碾壓區(qū)檢驗(yàn)區(qū);
九大流程:施工準(zhǔn)備基底處理分層填筑攤鋪整平機(jī)械碾壓
              檢驗(yàn)與報(bào)驗(yàn)路床整修竣工驗(yàn)收
在施工中對(duì)于每一個(gè)階段、每一個(gè)施工區(qū)、每一道工序均應(yīng)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)和總體施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行,充分發(fā)揮大型機(jī)械設(shè)備施工的優(yōu)越性和先進(jìn)性。
高等級(jí)公路路基土石方填施工網(wǎng)絡(luò)圖見(jiàn)《附圖三》。
4.2 施工要點(diǎn)
4.2.1 施工準(zhǔn)備
根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)和試驗(yàn)段確定的施工工藝、參數(shù)、方法,首先要積極做好開(kāi)工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。其內(nèi)容主要有搭建臨時(shí)設(shè)施、中線(xiàn)恢復(fù)、增設(shè)控制樁、開(kāi)挖臨時(shí)排水溝、組織機(jī)械進(jìn)場(chǎng)等。
4.2.2基底處理
根據(jù)土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)資料和有關(guān)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行基底處理。其處理方法可分為一般處理和特殊處理。一般處理主要指清淤排水、清除草皮土和其它不適宜材料,采用人工和機(jī)械配合,清除場(chǎng)外;特殊處理主要是對(duì)軟土地基的處理。其處理方法主要有粉噴樁法、深層攪拌法、砂墊層加土工布法、局部換填法等。一般有設(shè)計(jì)部門(mén)確定。
4.2.3 分層填筑
依照試驗(yàn)段確定的施工工藝、參數(shù)和方法,根據(jù)不同的種類(lèi)的填料,按照不同的填筑厚度進(jìn)行填筑壓實(shí)。同一層次應(yīng)使用同一種填料,不同層次使用不同種類(lèi)的填料時(shí),應(yīng)遵循層間土質(zhì)滲透、反慮、排水的原則。
4.2.4 攤鋪整平
填料攤鋪主要采用推土機(jī)、平地機(jī)進(jìn)行攤鋪整平。攤鋪時(shí)要保持縱橫平順均勻,并留有一定的排水坡度,確保壓實(shí)效果。
4.2.5灑水或晾曬
當(dāng)填料含水量過(guò)大或偏小時(shí),應(yīng)采用晾曬或?yàn)⑺胧,保證填料的最佳含水量控制在+2%、-3%之內(nèi),以便達(dá)到最佳壓實(shí)效果。
4.2.6 機(jī)械碾壓
根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)所確定的壓實(shí)設(shè)備,對(duì)填筑層的填料進(jìn)行壓實(shí)處理,碾壓時(shí)要掌握先
輕后重、由兩邊向中間的碾壓方法,每邊輪跡重疊不少于40厘米,兩填筑段重疊不少于1米。
4.2.7檢驗(yàn)與報(bào)驗(yàn)
當(dāng)碾壓作業(yè)達(dá)到壓實(shí)遍數(shù)時(shí),按照現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè),其檢測(cè)內(nèi)容主要有土的干容重、相對(duì)密度、彎沉值等,作為填料壓實(shí)質(zhì)量的判定標(biāo)準(zhǔn)。如不合格,要查明原因再作處理,并加倍檢驗(yàn)。每次報(bào)驗(yàn)均應(yīng)在自檢合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
4.2.8路床整修
當(dāng)路基填筑達(dá)到路床標(biāo)高,并且壓實(shí)質(zhì)量驗(yàn)收合格,再全面進(jìn)行路床整修,使其表面平整度、橫坡度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并保證路床表面排水暢通、無(wú)積水等。
4.2.9構(gòu)筑物臺(tái)背填筑
對(duì)于橋涵填筑時(shí),應(yīng)采用小型機(jī)具和人工鋪助進(jìn)行,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用滲水性較好的填料,進(jìn)行分層填筑。其壓實(shí)質(zhì)量同路基要求相同。涵頂土方填筑,當(dāng)人工填筑至涵頂50厘米以上時(shí),才可使用大型機(jī)械填筑,保證橋涵結(jié)構(gòu)的安全性。
4.2.10路床表層強(qiáng)化處理
如果路床表層由于填料欠佳,影響路面質(zhì)量,均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化處理。最常用的方法主要原因有以下幾種:一是顆粒級(jí)配壓實(shí)法;二是石灰穩(wěn)定或水泥穩(wěn)定土法等。保證路基有足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
4.3 施工機(jī)械與施工組織
高等級(jí)公路路基填筑所采用的施工機(jī)械主要以大功率、超重型和重型機(jī)械為主。一般根據(jù)路基填筑工程的現(xiàn)場(chǎng)條件、工程的難易程度和工程量的大小進(jìn)行選用,以滿(mǎn)足工程需要為準(zhǔn)。選用條件和施工組合主要有以下幾種:
a.近距離就地取土填筑,或100米以?xún)?nèi)本樁利用,主要采用135KW以上大功率推土機(jī)推土填筑為主,并由平整和壓實(shí)機(jī)械配合施工。
b.100—800米以?xún)?nèi)取土填筑,主要采用3—6立方米鏟運(yùn)機(jī)施工為主,并由平整壓實(shí)機(jī)械配合施工。
c. 遠(yuǎn)距離取土填筑,主要采用1立方米以上挖土機(jī)或2立方米以上裝載機(jī)和12噸以上自卸車(chē)配合,進(jìn)行土方挖運(yùn)填筑,并由平整壓實(shí)機(jī)械配合施工。
5.質(zhì)量控制
5.1質(zhì)量控制方式
質(zhì)量控制方式一般有品質(zhì)指標(biāo)規(guī)定方式,工法參數(shù)規(guī)定方式和綜合方式。作為高等級(jí)公路質(zhì)量控制,宜采用“工法─品質(zhì)規(guī)定方式”,即綜合方式。也就是在滿(mǎn)足工法要求之工藝參數(shù)的同時(shí),必須達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的品質(zhì)指標(biāo)。然而在工程施工過(guò)程中,各類(lèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)能否有效的起到信息傳遞反饋,是工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié),是工程交驗(yàn)的重要憑證。所以,在工程質(zhì)量控制中要采用一系列統(tǒng)計(jì)圖表,逐日填繪,定期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)工程質(zhì)量起到預(yù)測(cè)作用。常采用的統(tǒng)計(jì)圖表主要有以下幾種:
──逐日工地試驗(yàn)報(bào)告表;          ──施工控制圖;
──填土質(zhì)量控制日?qǐng)?bào)表;          ──頻率直方圖;
──統(tǒng)計(jì)分析與計(jì)算表;            ───R控制圖。
5.2質(zhì)量檢驗(yàn)頻次
──路基填料土地工試驗(yàn),每1萬(wàn)m3抽檢一次;
──路床表層填料土工試驗(yàn),每月2500m3抽檢一次;
──壓實(shí)度檢測(cè),每一填筑層,每項(xiàng)100米抽檢3—6點(diǎn);
──強(qiáng)度測(cè)定,每50—100米抽檢一處。
5.3檢測(cè)儀器設(shè)備
a.擊實(shí)儀:除在工地試驗(yàn)室配備必須的重型電動(dòng)擊實(shí)儀外,在施工現(xiàn)場(chǎng)還需要配備一臺(tái)國(guó)產(chǎn)QZJ—1型輕便手提式擊實(shí)儀,主要用于路基填料發(fā)生變化時(shí)的擊實(shí)試驗(yàn),便于及時(shí)測(cè)定填料的最大干容重和最佳含水量,調(diào)整有關(guān)壓實(shí)壓實(shí)系數(shù)。該儀器具有攜帶方便、測(cè)量迅速、便于試驗(yàn)人員操作等特點(diǎn)。
    b.核子密度/濕度儀:采用美國(guó)Troxler3440型測(cè)度儀用來(lái)測(cè)量路基填料的濕度、密謀和壓實(shí)度。該儀器適用范圍廣,有自動(dòng)糾偏功能,電子顯示,無(wú)人為誤差,一般1—2min即可得到結(jié)果,對(duì)大規(guī)模土方路基的壓實(shí)度控制,具有一定的先進(jìn)性和實(shí)用性。
    c.彎沉儀:有采用國(guó)產(chǎn)LW—1(3.6m)型彎沉儀和后軸100KN重的黃河牌卡車(chē),主要用于路床底0—80cm范圍路基彎沉值的測(cè)定。利用該儀器所測(cè)得的數(shù)據(jù)經(jīng)微機(jī)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比處理,便于路基強(qiáng)度指標(biāo)的控制。
6.工程實(shí)例
XX高速公司XX合同段,主線(xiàn)全長(zhǎng)8KM,設(shè)計(jì)樁號(hào)為K259+500桲267+5000,路基設(shè)計(jì)寬度為26米,設(shè)計(jì)時(shí)速為120KM/h,路基挖填總土石方量約121萬(wàn)m3,最大挖深約26米,最大填高約16米,屬重丘陵地帶。
該工程由XX機(jī)械化施工公司負(fù)責(zé)承建,于一九九三年三月十五日開(kāi)工,至一九九六年六月八日竣工。全段路基土石方的挖填施工均采用本工法施工,其施工質(zhì)量經(jīng)有關(guān)質(zhì)檢部門(mén)檢測(cè)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,最終質(zhì)量評(píng)定為優(yōu)良等級(jí)。