风积沙填筑路基施工工艺和质量控制

'风积沙填筑路基施工工艺和质量控制　　摘要：风积沙是一种特殊的筑路材料,文章对风积沙路基的施工工艺和施工质量进行了阐述,介绍了风积沙特性、施工工艺,提出了施工中质量控制要点，施工中容易出现的问题和解决方法,为风积沙路基填筑施工提供一定的参考。关键词：风积沙；特性；工艺；质量控制中图分类号：O213.1文献标识码：A1、前言辽北地区风积沙资源丰富，利用风积沙填筑路基，可有效治理沙害，对阻断毛细水、提高路基稳定性也可以起到好的效果，沈康三期高速公路项目靠近辽北辽蒙交界，地形以风积沙丘、沙垄和沙梁为主，可见风蚀凹地，地形起伏，个别砂丘具有活动性，风蚀现象明显。本项目主线路基填筑多采用风积沙填筑，风积沙储量丰富，有效解决了路基填料的问题；采用风积沙填筑路基，也可加快施工进度，缩短工期，使项目早日投入运营。以风积沙为主要材料填筑的路基，在施工中风积沙路基填筑质量的控制，直接影响高速公路路基的整体强度和稳定性。2、风积沙的特性10 风积沙颗粒组成很细且颗粒单一均匀，粉粘粒含量很少，粘聚力很少，松散性很强，保水性较差，渗透系数较大，易溶盐含量很小，呈微碱性，本身无腐蚀性，松铺系数小，具有沉降量小、压缩快、徐变小的特性，在施工时要注意松铺系数不宜选择过大，保水状态下最易压实。风积沙不同于一般常规的路基填料，对于风积沙路基的施工必须采取特殊的施工工艺和压实方法，确保风积沙路基的施工质量。在施工中必须采取合理有效的环境保护措施，对风积沙路基进行封闭保护，减少风蚀现象，避免污染环境和周围耕地。3、风积沙填筑施工工艺3.1、施工程序：基底清理测量放线→填料前基底清理碾压→基底检测→拉运土方分层填筑→推土机摊土粗平→分格浇水→平地机整平→压路机碾压→质量检测→下步工序施工。3.2、测量放线：首先放出路基的中心线，每20m一桩，然后在路基两侧适当的位置进行拴桩；再根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线；边线采用竹竿控制，每20m一桩，桩上必须插红色三角测量旗帜；竹竿为上面间隔30cm涂刷红、白漆的60cm左右的长度。3.3、填筑路基底面隔离层：为了减少路基纵、横向结合部产生不均匀沉降，在填方高度小于1.5m的路面底面以下80cm采用换填石渣填筑，路拱横坡1%。10 3.4、虚铺厚度：风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同，风积沙的压实采用洒水湿压实法，压实机械选用功率较大能在松散沙中自由行走的振动压路机为宜，选择振动频率与风积沙自振频率接近。风积沙填筑的虚铺厚度至今尚无具体明确的规定，本项目风积沙填筑的虚铺厚度根据试验路段控制在30cm，而第一层风积沙的虚铺厚度适当加大，可控制在50cm。虚铺厚度的控制方法必须采用边桩竹竿挂线的方式。3.5、高程控制：现场施工时，以原地面压实后的高程作为原始高程。由于风积沙施工后，表面风积沙因失水后松散现象严重，对每层风积沙均要进行高程检测没有必要，也没有意义。本项目风积沙路基每填筑4层进行高程检测和核实每层的填筑厚度，同时进行中线偏位的检测，以便在施工过程中随时纠正中线偏差。3.6、上沙控制：首先根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度，计算每个断面计划所需的材料用量。再根据拉料车的每车拉运量，计算每个断面计划所需的车数。在每个断面内，确定卸车间距和车数。上沙时采用大吨位自卸汽车进行风积沙的运输，将风积沙拉运至现场后，按照确定后的卸车间距和车数进行卸车。在卸车过程中，特别是第2层以后的卸车，必须做到风积沙的及时浇水，合理组织车辆和指挥交通，防止运料车辆在风积沙上误车和便道交通堵塞情况的发生。10 3.7、整平和浇水湿润：为了便于虚铺厚度的控制，整平必须采取边上沙边整平的方式。采用推土机进行粗平。在粗平过程中，同时进行浇水湿润。在整平过程中，控制虚铺厚度的同时使边线顺直，坡度一致，满足设计要求。在浇水过程中，必须注意以下几点：①、必须保证水井的出水量，水井的直径、间距、数量以及水泵的功率必须配套；②、第1层风积沙浇水时必须分层分次进行，防止一次浇水过多，浸泡路基；③、浇水必须分格进行，保证浇水均匀。3.8、压实：浇水后待风积沙全部吸水饱和、面层上无水迹时开始碾压。采用两台18t以上振动压路机，同时由路基外侧向中间碾压，碾压过程中，如发现表层填料风干，需洒水补充填料含水量后再碾压。压路机行走速度为1.5km／h，碾压时轮迹应重叠，重叠轮迹宽度的l／3以上。开始时先静压2遍，再弱振2遍，最后强振4遍。3.9、检测：风积砂路基压实度现场用灌砂法进行检测，取样位置不能在每层顶面，应轻轻刮开顶面距顶面5—10cm以下进行取样。3.10、排水盲沟设置：排水盲沟设置在护坡土宽度内，下面两层纵向每隔5米设置一道，以上每隔10米设置一道。填筑第一～第四层护坡土和风积沙，压实后在第三、四层护坡土内设置第一道排水盲沟，继续填筑护坡土和风积沙第五～第九层，各层碾压应达到压实度要求，在第八、九层护坡土内设置第二道排水盲沟，应注意排水盲沟上下错位布设。10 3.11、路基顶面封层：为防止风蚀现象，当路堤填至设计标高后，或有较长时间的停工时，必须对风积沙顶面和边坡进行封闭，路基顶面封层采用山皮土、碎石土、石渣等强度较高的材料，厚度为80cm，分两层碾压，压实度应达到设计要求，路拱横坡为2%。4、风积沙施工质量控制要点4.1、表土清理对于盐渍土地区的路基施工，由于地表土含盐量较大，因此必须重视表土清理工作：4.1.1用机械推除表土，推除厚度一般为30cm。清表深度因路基回填高度而定，1、对路基回填高度不足30cm路段，清表一般不小于30cm；2、对路基回填高度大干30cm路段，清表应满足两个30cm路基回填高度；4.1.2为使路基土方能均匀压实，要求使用平地机或推土机将原地面进行平整，平整度误差不超过5cm；4.1.3对路基施工范围内的树根、草根进行挖除，并把清除的表土弃于路基两侧；4.1.4对含有地表水、淤泥、杂草、垃圾、腐殖物等路段的地基，应进行彻底清理，对于软土地基，可用风积砂换填，换填深度视具体情况确定。4.1.5零填方路段：1、对于零填高度不足30cm就到路面底基层的较差土质地段，应将原地面挖除30cm厚一层，换土填实进行碾压，达到95％的压实度；2、对于零填高度大于60cm的路段，清表厚度视具体情况确定。4.1.6清表后对原地面进行压实，并进行压实度检测，压实度达到规范要求。10 4.2风积沙填筑施工时的洒水、补水、保水控制4.2.1在风积沙填筑施工之前，要进行风积沙路基试验段施工，将风积沙的含水量控制在最佳含水量范围左右，只有在最佳含水量时碾压，才能达到规定的压实度。4.2.2风积沙填筑的关键施工环节是洒水控制，不适当的洒水方法，对风积沙的施工质量影响很大。施工中的常见问题就是洒水不均匀、洒水不彻底，常常导致风积沙的压实度不足，直接影响下一道环节的施工，进而影响整体施工进度。在风积沙施工时需要大量及时地洒水，所以充足的水源和上水设备必须保证。　　4.2.3风积沙施工时的渗水，在风积沙施工中，路基内储存的过量的水将会从边坡逐渐渗出，边坡的渗水将造成边坡坡脚的坍塌，施工便道被水侵泡后将造成损坏，严重影响上料车的通行，所以必须严格控制风积沙的洒水量，不能在施工过程中盲目地大量洒水，同时设置必要的排水设施，保护护坡、坡脚及便道。4.2.4填筑时的水量补给10 土场细砂料的含水量一般在1.9%-3%之内，但经历了运输与摊铺等多种流程，细砂料中的水分会大量蒸发，摊铺完成后，原料的含水量会降低至1%-2%，这种含水量的细砂料根本达不到施工要求。因此，施工人员必须对填料进行补水，以便保证在施工碾压过程中，细砂料的含水量能达到施工标准。最有效的补水办法是，在取土场附近打1至2口机井，直接在土场灌水，增加料源含水量。4.2.5保水措施压实施工中，最重要的是保持沙土的含水量，如果沙土的水分不够，即使在压实完成后，沙层表面5-10cm也会因为水分流失而迅速膨胀，最后被风吹走。为了解决这个问题，在施工中可以采取以下几种办法：(1)在每层填料上土摊铺之前，先对底层填料用水湿润，再行摊铺碾压；(2)在路基的路堤本体填筑完成后，要洒水保持路基表面的湿润，然后在表面覆盖30cm的黏土，顶部做好横向排水坡，用压路机碾压后封闭；(3)路堤边坡在刷坡后先补给水分，并覆盖25cm的黏土包坡，最后用挖掘机铲斗拍压密实封闭。4.3包边土的质量控制包边土的质量直接影响风积砂的压实效果，包边土对填筑的风积砂起到侧向约束作用，如果包边土施工质量不佳，一是影响风积砂的填筑，二是会造成边坡塌陷，造成路基、路面的破坏。因此，在风积砂路基填筑中，包边土填筑施工的质量控制是风积砂路基施工的重要环节。4.3.1、包边土材料采用优质山皮土，山皮土是指覆盖于山体表面的全风化天然岩土，其应满足单轴抗压强度在0.5～25MP之间，填料最小强度（CBR）大于8，含石量小于25%且粒径小于10cm等指标。10 4.3.2、根据设计图纸，在碾压经检测合格的路基上，对路基两侧包边土放内线和外边线，其中外边线应考虑按设计边坡线加大30～50cm、高出设计高度10cm，以保证边缘包边土压实效果和风积沙填筑时，由于松铺系数大而造成的风积沙外流现象。4.3.3、在施工前，根据风积沙路基实验段施工，由于风积沙与包边土材料性质不同，松铺厚度不同，为了缩小风积沙的松铺厚度，在指定料场打井，进行取料前2～3天加一定量的水闷料，两天后直接拉料填筑。4.3.4、卸料后用平地机或推土机整平，人工配合整形包边土的同时，清理干净路基上遗留的包边土。4.3.5、整形后的包边土，洒水测定含水量后碾压，可采用推土机履带或平地机轮胎初压后，采用不低于18t的压路机与风积沙同时压实，保证包边土和风积沙的压实度相同。4.4风积沙填筑施工时注意事项4.4.1为了保证压实宽度和保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度，每侧应超出路堤的设计宽度30cm。必须大量及时提前浇水湿润风积沙，同时必须保证浇水均匀。10 4.4.2、在施工中应注意观察天气情况，如路基施工时如有风或气温高，会迅速降低风积沙含水量，影响路基施工质量，因此，有沙尘暴或大风季节，尽可能避免路基土方的施工，相应减少作业段落；如果正在作业，应尽量缩短摊铺碾压时间，加强洒水，保证填土达到最佳含水量，从而保证工程质量。4.4.3为保证风积沙填料含水量处于最佳状态，施工长度宜以500m的长度一次填筑为宜，含水量易大不宜小。填筑时，风积沙表层很快会干燥松散滑动，为了约束干燥风积沙的松散不稳定特性，推土机与水车紧随其后，进行粗平和洒水，使得风积沙与包边土的松铺厚度缩小。4.4.4填筑完毕后，风积沙路基进行洒水，待风积沙含水量全部饱和后，压路机只在风积沙上静跑一遍，这时风积沙低于包边土的填筑高度，此时用平地机将包边土高出部分刮出路基以外，使风积沙与包边土同高，而后进行平地机精平碾压。4.4.5在路基施工完毕后，施工单位在交工前还应对风积沙路基填筑的边坡进行防护，防护形式一般采取网格防护，并在网格内回填种植土植草。5、结束语风积沙在我国很多地方资源丰富，面对风积沙路基填筑施工，严格按照风积沙施工工艺进行路基填筑至关重要。风积沙的施工程序好像比较简单，实际上想当复杂。在工程实施中，严格按照风积沙试验段确定的施工工艺、施工顺序、机械组合、碾压吨位、碾压变数执行，针对施工中出现的各种问题，采取合理有效的解决方案，才能确保风积沙路基填筑的施工质量。10 由于风积沙填筑路基地区沙尘暴比较严重，风力大，能见度低，风积沙路基分段完成后，施工单位要注意对路基成品进行保护，做到完成一段防护一段，积极防止风积沙被风吹起，以及各种污染环境的问题，以便全面提高施工质量。10'