隨著我國國民經(jīng)濟日趨發(fā)展的需要,我國高等級公路建設(shè)不斷得到迅速發(fā)展,其高等級公路的施工質(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的試驗量測手段,以及大型機械設(shè)備,在滿足設(shè)計技術(shù)指標(biāo)和綜合經(jīng)濟指標(biāo)的前提下,運用科學(xué)的手段,對其質(zhì)量進行有效控制,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)計一級公路)建設(shè)施工中,經(jīng)過實踐總結(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
    1.1  運用現(xiàn)代科學(xué)手段和先進的施工技術(shù),通過對施工前和施工中的試驗量測數(shù)據(jù)的分析,作為指導(dǎo)編制施工組織設(shè)計、確定填料、進行土石方調(diào)配和施工機具設(shè)備的選型,以及工藝參數(shù)的確定,并通過在施工過程中的信息返饋,使整個施工過程處于最佳受控狀態(tài)。
    1.2  運用較先進的作業(yè)程序,對路基土石方進行分層填筑壓實,層層控制,有效地跟蹤各項設(shè)計指標(biāo),可保證整體路基填筑壓實的質(zhì)量。
    1.3  根據(jù)系統(tǒng)分析原理,將整個路基填筑過程劃分出先進合理的施工區(qū)段,變無序作業(yè) 為有序作業(yè),能充分發(fā)揮大型機械設(shè)備的工作效率,合理利用作業(yè)空間和時間,縮短施工周期。
    1.4  引進較先進的現(xiàn)代化檢測儀器設(shè)備,有效控制和檢測路基的填筑質(zhì)量, 能夠做到操作簡單,量測迅速,性能可靠,數(shù)據(jù)處理快,現(xiàn)場易操作性強。
2.適應(yīng)范圍
   本工法適應(yīng)高速公路及其它各等級公路的路基填筑,以及與其類似的機場道路、鐵路路基、堤壩等其它土石方填筑工程。
3.施工準備
施工準備工作,在公路工程建設(shè)中是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),除做好一般必要的常規(guī)準備工作外,本工法特別強調(diào)土質(zhì)調(diào)查試驗和壓實工藝試驗兩項重要的準備工作。
3.1  土質(zhì)調(diào)查試驗
3.1.1土質(zhì)調(diào)查試驗?zāi)康?/div>
開工前做好土質(zhì)調(diào)查試驗的目的,就是為下一步確定路基主要填料的來源、編制施工組織設(shè)計、確定最佳施工方案、取得足夠的試驗數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。
3.1.2 土質(zhì)調(diào)查試驗項目,其主要內(nèi)容見下表
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3.1.3  土質(zhì)調(diào)查試驗程序
做好調(diào)查試驗的最大優(yōu)點,就是把設(shè)計與施工融為一體,通過設(shè)計與施工兩個階段的土質(zhì)調(diào)查,使其相互驗證和補充,有效發(fā)揮信息反饋機制,消除質(zhì)量隱患。
土地質(zhì)調(diào)查程序見《附圖一》。
3.2 壓實試驗
3.2.1試驗?zāi)康?/div>
通過現(xiàn)場填土壓實試驗,其主要目的就是校核室內(nèi)試驗結(jié)果,進一步確定施工工藝參數(shù)和施工方法,為編制實施性施工方案提供科學(xué)依據(jù)。
3.2.2試驗內(nèi)容
確定最適宜的壓實機械設(shè)備;
確定填料最佳攤鋪厚度;
確定最經(jīng)濟的壓實遍數(shù);
確定填料最佳含水量控制范圍和方法;
確定合理的壓實工藝流程和壓實方法。
3.2.3  試驗程序和方法
首先選定150—300米長的試驗路段,根據(jù)不同種類的填料,進行試攤鋪。填料攤鋪厚度事先可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查試驗數(shù)據(jù)和初步選定的壓實設(shè)備來確定。經(jīng)過試驗找出各種機型、填筑層厚度和壓實遍數(shù)同設(shè)計規(guī)定指標(biāo)的規(guī)律曲線,然后確定標(biāo)準的填筑壓實工藝。
現(xiàn)場壓實工藝試驗流程圖見《附圖二》。
4.施工工藝
4.1  工藝程序
根據(jù)多年來的施工經(jīng)驗,我們將高等級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:準備階段施工階段交驗階段;
四大區(qū)域:填筑區(qū)平整區(qū)碾壓區(qū)檢驗區(qū);
九大流程:施工準備基底處理分層填筑攤鋪整平機械碾壓
              檢驗與報驗路床整修竣工驗收
在施工中對于每一個階段、每一個施工區(qū)、每一道工序均應(yīng)嚴格按照施工組織設(shè)計和總體施工進度計劃進行,充分發(fā)揮大型機械設(shè)備施工的優(yōu)越性和先進性。
高等級公路路基土石方填施工網(wǎng)絡(luò)圖見《附圖三》。
4.2 施工要點
4.2.1 施工準備
根據(jù)施工組織設(shè)計和試驗段確定的施工工藝、參數(shù)、方法,首先要積極做好開工前的各項準備工作。其內(nèi)容主要有搭建臨時設(shè)施、中線恢復(fù)、增設(shè)控制樁、開挖臨時排水溝、組織機械進場等。
4.2.2基底處理
根據(jù)土質(zhì)調(diào)查試驗資料和有關(guān)設(shè)計文件進行基底處理。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,采用人工和機械配合,清除場外;特殊處理主要是對軟土地基的處理。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)計部門確定。
4.2.3 分層填筑
依照試驗段確定的施工工藝、參數(shù)和方法,根據(jù)不同的種類的填料,按照不同的填筑厚度進行填筑壓實。同一層次應(yīng)使用同一種填料,不同層次使用不同種類的填料時,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、平地機進行攤鋪整平。攤鋪時要保持縱橫平順均勻,并留有一定的排水坡度,確保壓實效果。
4.2.5灑水或晾曬
當(dāng)填料含水量過大或偏小時,應(yīng)采用晾曬或灑水措施,保證填料的最佳含水量控制在+2%、-3%之內(nèi),以便達到最佳壓實效果。
4.2.6 機械碾壓
根據(jù)壓實試驗所確定的壓實設(shè)備,對填筑層的填料進行壓實處理,碾壓時要掌握先
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檢驗與報驗
當(dāng)碾壓作業(yè)達到壓實遍數(shù)時,按照現(xiàn)場試驗規(guī)程進行壓實質(zhì)量檢測,其檢測內(nèi)容主要有土的干容重、相對密度、彎沉值等,作為填料壓實質(zhì)量的判定標(biāo)準。如不合格,要查明原因再作處理,并加倍檢驗。每次報驗均應(yīng)在自檢合格的基礎(chǔ)上進行。
4.2.8路床整修
當(dāng)路基填筑達到路床標(biāo)高,并且壓實質(zhì)量驗收合格,再全面進行路床整修,使其表面平整度、橫坡度均達到設(shè)計要求,并保證路床表面排水暢通、無積水等。
4.2.9構(gòu)筑物臺背填筑
對于橋涵填筑時,應(yīng)采用小型機具和人工鋪助進行,并根據(jù)設(shè)計要求采用滲水性較好的填料,進行分層填筑。其壓實質(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,才可使用大型機械填筑,保證橋涵結(jié)構(gòu)的安全性。
4.2.10路床表層強化處理
如果路床表層由于填料欠佳,影響路面質(zhì)量,均應(yīng)進行強化處理。最常用的方法主要原因有以下幾種:一是顆粒級配壓實法;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)定性和強度。
4.3 施工機械與施工組織
高等級公路路基填筑所采用的施工機械主要以大功率、超重型和重型機械為主。一般根據(jù)路基填筑工程的現(xiàn)場條件、工程的難易程度和工程量的大小進行選用,以滿足工程需要為準。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米以內(nèi)本樁利用,主要采用135KW以上大功率推土機推土填筑為主,并由平整和壓實機械配合施工。
b.100—800米以內(nèi)取土填筑,主要采用3—6立方米鏟運機施工為主,并由平整壓實機械配合施工。
c. 遠距離取土填筑,主要采用1立方米以上挖土機或2立方米以上裝載機和12噸以上自卸車配合,進行土方挖運填筑,并由平整壓實機械配合施工。
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。也就是在滿足工法要求之工藝參數(shù)的同時,必須達到設(shè)計規(guī)定的品質(zhì)指標(biāo)。然而在工程施工過程中,各類試驗數(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)計圖表,逐日填繪,定期進行統(tǒng)計分析,對工程質(zhì)量起到預(yù)測作用。常采用的統(tǒng)計圖表主要有以下幾種:
──逐日工地試驗報告表;          ──施工控制圖;
──填土質(zhì)量控制日報表;          ──頻率直方圖;
──統(tǒng)計分析與計算表;            ───R控制圖。
5.2質(zhì)量檢驗頻次
──路基填料土地工試驗,每1萬m3抽檢一次;
──路床表層填料土工試驗,每月2500m3抽檢一次;
──壓實度檢測,每一填筑層,每項100米抽檢3—6點;
──強度測定,每50—100米抽檢一處。
5.3檢測儀器設(shè)備
a.擊實儀:除在工地試驗室配備必須的重型電動擊實儀外,在施工現(xiàn)場還需要配備一臺國產(chǎn)QZJ—1型輕便手提式擊實儀,主要用于路基填料發(fā)生變化時的擊實試驗,便于及時測定填料的最大干容重和最佳含水量,調(diào)整有關(guān)壓實壓實系數(shù)。該儀器具有攜帶方便、測量迅速、便于試驗人員操作等特點。
    b.核子密度/濕度儀:采用美國Troxler3440型測度儀用來測量路基填料的濕度、密謀和壓實度。該儀器適用范圍廣,有自動糾偏功能,電子顯示,無人為誤差,一般1—2min即可得到結(jié)果,對大規(guī)模土方路基的壓實度控制,具有一定的先進性和實用性。
    c.彎沉儀:有采用國產(chǎn)LW—1(3.6m)型彎沉儀和后軸100KN重的黃河牌卡車,主要用于路床底0—80cm范圍路基彎沉值的測定。利用該儀器所測得的數(shù)據(jù)經(jīng)微機與設(shè)計標(biāo)準值對比處理,便于路基強度指標(biāo)的控制。
6.工程實例
XX高速公司XX合同段,主線全長8KM,設(shè)計樁號為K259+500桲267+5000,路基設(shè)計寬度為26米,設(shè)計時速為120KM/h,路基挖填總土石方量約121萬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機械化施工公司負責(zé)承建,于一九九三年三月十五日開工,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)檢部門檢測均達到設(shè)計要求,最終質(zhì)量評定為優(yōu)良等級。