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填石路堤在高速公路中的应用和质检丁磊(北京中铁大都工程公司，北京100162)摘要：高速公路的填石路基在工程中的应用愈来愈多，但其施工质量控制方法主要依靠工艺控制，检测技术标准以定性的指标为主。填石路基的施工质量检测，不仅手段单一，且人为因素较大。寻找科学合理的质量控制方法以确保填石路堤的施工质量，是急待解决的问题。本文通过对桌高速公路填石路基试验研究，分析了常规的检测方法在其应用过程中出现的问题，提出一些符合高速公路工程填石路堤施工的质量控制方法。关键词：高速公路；填石路基；应用；质量检测中图分类号：U416．1+12文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011)03—0184—021概述随着国民经济建设的迅速发展，根据我国的公路交通规划，在未来的几年内，将建设全国“七纵五横”的高速公路。高速公路穿越丘陵山区是不可避免的事，由于这些地区的环境比较脆弱，为合理利用自然资源，将不可避免利用石料作为路基填料。利用开方石料或其它石料填筑路堤，一方面便于就地取材，少占土地，其社会经济效益相当显著；另一方面，因石料具有透水性强、抗剪强度高、压实密度大、沉陷量小等工程特性，是良好的填方材料。因此，填石路堤在我国高速公路建设中将愈来愈多的被采用。目前，在国内已有不少地区修筑了填石路堤的高等级公路，采取了一些措施，并对其施工方法和质量控制进行了一些研究工作，并取得了一些经验，但大都是定性的、模糊的标准，总体上，填石路基的系统研究且仍处于探讨阶段。2常规路基施工质量检测方法在填石路基施工检测中的应用在《公路路基施工技术规范》(JTJ033—1995)中规定，填石路基的基本检测内容如表1。从表1中可以看山。目前在施工过程中，反映路基质量的最重要的参数之一压实度的控制和检测仅仅是从工艺控制的角度进行的，这给实际的工程质量控制带来困难，并给施工质量的评定带了困难。在土质路基施工检测中常常采用的方法在检测填石路基时会遇到困难。2．1灌砂法、灌水法容重试验该方法是土质路基压实度检测中最常用的方法，但它在填石路基检测中遇到的最大问题是最大干密度的确定。1956年水利部颁发的《土工试验操作规程》中曾列有含粒径大于5ram土粒的最大最小密度的试验方法，以后的实践表明，用这种方法测定的结果离散性大，在实际应用时误差较大。故在1962年修订重版时就从《土工试验操作规程》中删除了这种方法。为了得到大颗粒填料的最大干密度，史彦文(1981年)提出了相似级配系列延伸法；刘贞草1989年提出了等量代替级配系列(双曲线关系)延伸法；田树玉等(1992年)在上述研究的基础上，提出了渐近线辅助拟合法；郭庆国等(1989—1993年)提出了超粒径粗粒土最大干密度的近似测定方法；还有一些学者提出了用固体体积法测定超粒径粗粒土的最大干密度。尽管有许多学者研究了如何确定最大干密度的问题，但是到目前为止没有一种方法得到了比较广泛的应用。主要是填石路基所采用的材料的粒径与室内试验设备的尺寸之间的不相称之间的矛盾很难解决。最大干密度的确定的困难使的灌砂法、灌水法容重试验方法在填石路基检测中的可靠性大大降低。表1填石路基的常规测试项目规定值或允许偏差检查项目检查方法和频率高速公路一级公路其它公路压实度层厚和碾压遍数符合要求查施工记录纵断高程(Innl)+10．一加+10．一30水准仪：每200m测4断面经纬仪：每200m测4点，弯道加HY、中线偏位(mill)50100YH两点宽度(mm)不小于设计值皮尺：每200m测4处平整度(i]lm)20303m直尺：200m测4处×3尺横坡(％)±0．5水准仪：每200m测4断面吨*I坡度不陡于设计值坡度仪：200m抽查4处““f平顺度符合设计注：土石混填路基可根据实际情况进行压实度或固体体积率检验。2．2核子密度测定仪核子密度检测仪以铯的两种放射源发出的微量射线，直接贯穿于填石路堤之中，通过计算机的接收和处理数据，能快速检测其密实度。近年来核子密实度含水量测定仪已经广泛的应用于土基密度，含水量的测定，其使用方法简单快捷，在均匀细颗粒土基上可以取得最佳效果。而且能很容易正确检验土基压实度，工作效率相当高。但是在现场发现由于石块过大，而仪器的探头为打人式的，对碾压后的填石路堤测定较为困难，甚至有相当多的点无法打人。使试验无法进行。更主要的是填石材料的不均匀性使该方法的检测精度大大降低，60年代中，一些土石坝工程压实质量控制开始试用此种仪器，如波太基山坝(1967年)和界伯奇坝(1964年)工程，试用结果认为放射性同位素法精度低于一般传统方法。2．3现场CBR试验加州承载比CBR(CaliforniaBearingRatio)是美国加尼福尼亚州提出的一种评定材料承载能力的试验方法。承载能力以材料抵抗局部荷载压人变形的能力表征，并以标准碎石的承载能力为标准，以相对值的百分数表示cart值。由于CBR的试验方法简单，设备造价低廉，在许多的国家得到广泛的应用。我们在京承高速公路填石路基路基中进行了现场CBR试验，其结果见表2。表2现场CBR试验成果统计表碾压遍数l23测点编号l23456CBR(％)27742．971．480．9239167．6从表2的CBR值可见，其离散性相当大，该离散性一方面来自于密度的不均匀性，但更主要的因素是石料颗粒的差异。因为填筑现场的最大粒径控制在35em，但CBR的贯人杆直径仅50him，当贯人杆贯人的位置下方恰好存在较大粒径的填料时，其CBR值无疑是要高许多，这也是 现场CBR值存在较大差异的主要原因。所以，用CBR值来衡量填石路堤的承载能力，可能只是局部点的。从表2还可以看出，由于CBR的试验结果的离散性，无法建立现场CBR的值和压实遍数之问的关系。所以用CBR检测填石路堤不是一个可行的办法。2．4表面标高沉降控制法虽然，填石路基的施工质量检测较为困难，但可采用象表面标高沉降控制法等一些检测方法，还是能较好地反映填石路基施工质量的。在压实碾压施工前选定一定数量的石头作为水平测量基准点，并涂上红颜色，用水准仪测定其标高，待碾压后，测量涂上颜色的石头标高。计算沉降量的平均值，与铺土厚度之比求得沉降率，根据沉降量或者沉降率判断压实后的密实程度。在京承高速公路14合同段填石路基试验段中，其检测的碾压遍数及沉降量关系见图1。g删世避础噻一0l23456碾压遍数图1碾压遍数与平均碾压沉降量关系由图1可以看出，随着振动碾压遍数的增加，沉降基本上呈增加的趋势，随着碾压遍数的增加，沉降量逐渐减小。下列两种标准，可以作为工程实践的应用标准：①一般认为，当分层填筑时，沉降率达到4-5％时，可作为充(上接第183页)(3)确保测量结果的有效性。所有测量的内业资料计算，以及外业实测资料的整理和交底，都必须有计算人、复核人，确保资料的准确无误。现场施工测量要有检校条件，形成闭合或附合导线及水准路线形式。或者换人走不同的路线、不同的测量方法重复测量来达到检核目的。3．4结构强度、刚度的技术保证(1)混凝土配合比设计遵循选用高效减水剂、掺入活性掺合料、优化配合比设计参数原则，通过降低水灰比、强化水泥石与集料的界面、改善水泥水化产物、降低孔隙率、提高密实度来实现高强度、高耐久性，使混凝土满足工程寿命要求。(2)严格控制混凝土从搅拌站出料至浇筑完毕的允许最长时间。(3)严格控制混凝土浇注的分层厚度，一般以层厚不超过30cm为宜，在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。(4)混凝土捣固密实，不得漏振、重振和过振。(5)加强混凝土的养生。3．5保证桥梁结构几何、变形、变住等要求所采取的主要技术(1)连续梁内模均采用组合钢模拼装。加强内模支架施工的刚度及整体性，内外模间连接采用钢筋对拉。连续梁底模采用大块钢模拼装，梁梗肋部分采用特殊折角模板，端头模板采用定型钢模。(2)连续梁支架施工，对搭设的支架进行预压。消除支架的塑性变形，预测支架的弹性变形值。依据测出的钢分压实的标准；②规定振动碾压时，最后两遍压实的沉降量小于5mm，可以认为达到压实标准。3相关问题的讨论(1)考虑到目前施工单位的技术力量和仪器设备情况等实际因素，在高速公路大面积填石路基施工中，可应用较为基本的、操作方便、切实可行的质量控制方法，并提出明确的控制指标，以利于施工单位的自我质量控制。(2)要积极开发和应用新技术、新方法，尽快改变目前填石路基的质量控制主要为定性和工艺控制为主的局面，瑞利波检测技术在填石路基检测中具有良好的应用前景。(3)必须加强填石路基填筑施工的过程控制，避免检测不合格的返工信息的出现。在施工过程中采用压实汁是一种有效的方法。(4)应加强填石路基的理论研究，特别是填石材料的性质、级配等关键施工参数的研究，为现场的质量控制和管理提供科学的依据。4结论填石路基的施工质量的检测方法，不能完全沿用传统填土路基填筑施工的质量检测手段。表面标高沉降控制法可在填石路基施工质量控制中应用。其控制标准应在路基填筑试验段中确定。[ID：6594]参考文献[1]田033—1995，公路路基施工技术规范[s][2]JTGE40—2007，土工试验操作规程[s]．筋混凝土施工过程中临时结构的弹性变形量，调整梁体立模时预设上拱度，确保梁体线型。4结束语(1)接近合拢段的几个粱段施工对加强梁段的中线、标高控制，并进行联测。合拢段锁定前，需对悬臂断面进行48小时连续观测，一般间隔时间为气温变化幅度大时每1小时一次，气温变化幅度小的夜问每2小时一次。观测气温与悬臂端的标高变化、气温与合拢段长度的变化、气温与梁体温度的关系等，以确定合拢时间并为选择合拢口锁定方式作力学验算、锁定时机提供依据；(2)加强合拢前的监测和分析。为使合拢后的结构状态满足设计精度的要求，合拢前对合拢方案仔细准备。监测和分析的内容有：温度监测分析、挠度计算分析、压重计算分析及合拢时机的掌握。通过评价合拢后的结构状态，优选出合理的合拢措施；(3)连续梁体系多个单T型刚构必须同时均衡对称合拢。合拢时卸载也必须对称同步进行，避免在合拢段端部造成相对变形，产生“剪力差”变位，影响合拢精度；(4)合拢段混凝土施工选择在一天中温度最低的时间进行。混凝土的强度大于梁体强度一级，同时在混凝土中加入膨胀剂。浇筑完成后，时值气温开始上升为宜；(5)混凝土强度达到设计要求后方可张拉预应力钢束，合拢段预应力钢束张拉前，拆除刚性锁定。预应力束应严格按照设计要求的张拉顺序双向对称张拉。[ID：6697]