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浅谈高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制

来源: 作者: 时间:2018-10-26 快速评论

本文通过红砂岩在高速公路路基填筑中的应用对高速公路红砂岩路基的施工技术与质量控制提出个人浅见,以供参考。

摘要:红砂岩由于材料的特殊性,以前多为弃方或用于低等级道路的填筑,本文通过红砂岩在宁杭高速公路路基填筑中的应用对高速公路红砂岩路基的施工技术与质量控制提出个人浅见,以供参考。

关键词:高速公路;红砂岩路基;施工技术;质量控制

文中详细指出了红砂岩作为一种建筑材料,在高速公路建设方面的路用性质,即具有极强的风化崩解性、遇水软化的性能,其作为路基材料在填筑、爆破、防护施工应注意的各事项,容易发生的病害以及预防处理的措施等。

一、工程概况

在宁杭高速公路路基三标范围内存在强风化泥质砂岩或砂质泥岩,根据地勘报告,泥质砂岩或砂质泥岩呈砖红色,主要成分为石英、粘土矿物,粉粒结构,层理不清,钙质、粘土质胶结;岩芯块状、短柱状(5-10cm),后可折断,敲击声闷,取芯率90%,天然强度1.0-2.5Mpa,地基容许承载力=300~500kPa,水稳性较差,该类岩土被称为红砂岩,不能直接用作路基填筑,需通过自然崩解后,掺石灰和水泥综合处治后用灰土包边用于路基中部填筑。

二、施工前对下承层的检查验收

(1)检查下承层的平整度,压实度,横坡,路基宽度等符合设计要求,无任何松散,软弱地点,对松散软弱地基应换填或用路拌机翻拌晾晒后重新压实。
(2)对放置2天以上的下承层上土前用压路机碾压1遍,然后再上土,如果下承层被雨水侵蚀或放置时间更长,表面有松散现象时,用光轮压路机进行复压复检

三、红砂岩路基的现场施工技术

红砂岩填筑施工工艺流程如下:
施工准备→下承层验收与检查→测量放样→打网格上料→翻拌晾晒→检测含水量→初步整平并碾压→打网格布石灰和水泥→拌和→含水量与灰剂量检测→平地机初步整平→打网格布水泥→混合料拌和→平地机整平→压路机碾压成型。
1.外掺石灰、水泥的用量
本标段红砂岩路基施工采用石灰剂量3%,水泥剂量2.5%,根据标准试验,混合料的最大干密度为1.74g/cm3、最佳含水量为15%。
2.红砂岩、石灰、水泥的拌和
(1)红砂岩的装运
放出路基中线及2条边线(边线超宽50cm),红砂岩填筑路基用于路基中部,在路基超宽边线以内1.5m范围用粘土包边。在下承层用石灰打网格,用挖机配合运输车将崩解后的红砂岩运至现场按照格子上料,装运红砂岩用同一型号的车辆,以便控制每车土的数量基本相等。上好料后用推土机均匀摊铺在路基上,要求表面大致平整,厚度均匀。然后用旋耕机配合东方红推土机翻拌晾晒,当含水量较最佳含水量大3~5%时用压路机稳压1遍并用平地机初步整平一次,然后布设石灰网格开始布灰。恢复中线、两条边线,布设石灰网格,按照网络和石灰用量上灰,用平地机将石灰摊平,局部地方由人工配合,确保石灰摊铺均匀。
(2)石灰和红砂岩拌和
石灰摊铺后,用旋耕机配合强制式路拌机进行粉碎与拌和。拌和时从两侧向中心拌和,每次重叠10~20cm。发现漏拌,夹层的现象,及时重新拌和。当检测含水量比最佳含水量高2~3%,灰剂量检测合格后可进行整平碾压。用压路机稳压、平地机整平后恢复中线和两条边线,布设石灰网格,按照网格和水泥用量布设水泥,由人工将水泥摊铺均匀。
(3)混合料的拌和
水泥布设结束后用路拌机进行粉碎与拌和。路拌机拌和时应调整好刀片深度,要求拌和时嵌入下承层1~2cm,有专人随机跟踪每5米检查拌和深度,防止出现夹层,同时避免拌和太深或太浅而影响石灰、水泥的剂量。拌和后的石灰、水泥含量要均匀,拌和完成的标志是混合料色泽一致,没有灰条、灰团和花面,且水分适合均匀。
3.填前碾压
路堤填筑前要进行填前碾压,即改造地形、清除表土及地面附着物,并将原地面碾压至要求的密实度。
4.整平
耙压、整平:填料运到填方段后,卸料后采用220马力以上的三齿推土机、勾松,“耙压”遍数应不少于三遍,未经料场崩解处理的红砂岩至填方路段后,相应的“耙压”遍数应增加一倍。
整平时先用压路机稳压1遍后采用平地机粗平,平地机粗平要由路基两侧向中心进行刮平,要有初步的路拱坡度,局部人工配合找平,粗平后检查松铺厚度,再用压路机稳压1遍后进行精平,精平要求平顺且有2%横坡。对于局部低洼处,由人工将表层5cm以上翻松,并用新拌的灰土找补平整后再稳压一遍,重新用平地机进行精平。
5.碾压
碾压:推土机耙压后,90区采用50t以上羊角碾振压3~5遍,93区采用50t以上羊角碾振压3~5遍,行驶速度均控制在2~3km/h,基本可以保证岩石粒径控制在25cm以内。施工中要严格控制最大粒径和每层松铺厚度,经耙压后的填料最大粒径不得大于25厘米,每层松铺厚度不大于40厘米。平地机的整平方法是由两侧开始向路中推进,如此往返三次,一般就可达到规定的粒径要求。
碾压顺序为由两侧路肩向路中心碾压。然后用LSS220振动压路机强振碾压2~3遍,最后用18~21t的铁三轮开始静压3~5遍。碾压时前轮轮迹应重叠前轮的三分之一宽度,碾压速度控制在2.0-3.5Km/h范围内,碾压时应重叠前轮1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,前轮压完路基全宽时即为一遍,碾压要由轻到重,先慢后快。路基坡脚线处应多压2~3遍。
(3)碾压过程中如有反弹,松散起皮时应及时处理(如有"弹簧"、"松散"、"起皮"等现象,应及时翻开重新拌和、换填、清除或少量洒水)使其达到质量要求。
(5)养生:碾压结束后要立即进行养生,先采用适当洒水养生,检测合格后立即进行上土覆盖。养生期间除洒水车外,禁止任何车辆通行

四、施工质量控制

红砂岩填料碾压前含水量应控制在最佳含水量±1%范围。严格控制灰土成型前的含水量与灰剂量的均匀性,因为含水量控制不均匀,将会导致局部弹簧、松散、起皮以及压实度不足等质量问题发生;灰剂量掺灰不均匀或灰剂量不足或局部过量,将会影响成型质量,起不到降低土的含水量与砂化作用,易发生灰团、花白,压实度不足等质量问题。严格控制分层填筑厚度。按照确定的松铺系数打网格进行层厚控制,过厚将会产生压实不足,路拌机无法拌和与存在素土夹层等现象。
压实质量控制
红砂岩路基压实度试验检测比较困难,考虑到施工中的技术要求及实际情况,我们采用了压实度试验与外观检查对比的方法,同时采用压实沉降差作为参考值:
①灌砂法检测压实度时如遇到大石块,则此试验点位弃置不用,重新选点试验。
②外观检查:要求表面平整密实,无空隙、松石、坑洼及大的石块存在,50t以上压路机振压后无明显轮迹。
③压实沉降差法:在路基上用随机取样的方法布设观测点,测其高程,然后再用拖式50t压路机加振一遍观测其高程计算出沉降量。

五、结语
通过宁杭高速公路的施工经验说明红砂岩可用作高等级公路路基填料,但只能通过自然崩解后,掺石灰和水泥综合处治后用灰土包边用于路基中部填筑,施工中一定要按照确定的施工工艺组织施工,以确保路基的施工质量。

参考文献:
[1] 魏本才,高速公路红砂岩路基施工质量控制.[J],工程与建设,2008(06).
[2] 唐红波; 汪千,浅谈高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制[J] 民营科技2011(06).

 

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