公路改扩建工程新旧路基拼接的施工技术研究论文_杨小青

公路改扩建工程新旧路基拼接的施工技术研究论文_杨小青

中建五局土木工程有限公司 湖北荆门 448000

摘要:近年来,我国的交通行业发展迅速,公路工程建设有了很大进展。本文针对公路工程改扩建工程新旧路基拼接施工,在简述路基拼接段沉降产生原因的基础上,提出开挖台阶、粉煤灰路基;开挖台阶结合土工格栅铺设;开挖台阶、碎石垫层与土工格栅相结合几种拼接施工技术,并提出完工后的沉降监测方法、内容及控制标准,以此为实际的拼接施工提供可靠的技术支撑,达到保证拼接段施工质量的根本目标。

关键词:公路工程;改扩建工程;路基拼接

引言

本项目荆门市团林至砖桥段一级公路工程,起点接207国道荆宜高速至团林段终点菱形互通,然后沿现状207国道依次向南,下穿荆沙铁路,途中绕避五里镇、十里镇镇区,而后穿越纪山镇区,终点到达荆州界。线路全长43.844km,其中新建路段9.216km,利用老路改扩建段约34.628km。

1公路工程改扩建项目特点

公路工程改扩建项目有以下特点:老路运营时间较长,难以完全详细掌握其使用性能,后续改扩建施工过程中不可预见因素多,在保证工期的情况下,需要尽快对突发状况采取应对措施。公路工程经过部分地区水系发达、河塘密布,特别在圩区段,地基处理方案复杂,工程量大,处理造价高。老路两侧杆管线等设施多,限制工程施工空间,协调迁移工作量大。老路涉及地方道路、管道沟渠等矛盾协调难度大。

2路基拼接段沉降产生原因

土体沉降指的是受到荷载作用后,内部空气被排出,其体积缩小,土体颗粒间应力有所增大,导致颗粒被压缩产生沉降。针对公路工程路基,其可分成以下两部分:其一,地基受路基土和车辆荷载共同作用后产生固结沉降,随荷载的增加,沉降不断变大,并且此固结往往要很长时间,不同地基往往对应不同的固结时间。其二,路堤自身压缩。因拼接段路基宽度不断发生变化,端部作业面相对较小,设备无法发挥应有作用,导致填土的密实度难以达到设计要求,施工完成后受到荷载,出现一定程度的压缩变形。

3公路工程路基加宽拼接施工技术要点

3.1拼宽路基

0<H<1.48m及挖方路段,采用无台阶拼接方案,竖向设置1:0.25竖向斜坡(H=路肩边缘设计标高-原地面标高)。

H>1.48m路段,应先挖除旧路堤边部松散土体及植被,挖除清理的法向厚度不宜小于30cm,然后从老路堤坡脚向上按设计要求挖台阶,台阶宽度不小于100cm,每层台阶高70cm,台阶顶面应以3%的坡度向内倾斜,竖向设置1:0.25外倾斜坡,台阶尺寸可根据实际情况进行调整。当新路基填筑至上路堤顶面时,采用重型压路机全面补压,以消除新旧路基间差异沉降。

当1.48<H≤5m时布设两层土工格栅,分别铺设于顶部台阶底面和底部台阶顶面,土工格栅展布宽度为6m(可根据实际情况调整),每块土工格栅横向叠压10cm,采用U型钢卡钉钉入路基,使土工格栅固定,U型钉每2m钉一个,防止土工格栅错位。

当5<H≤8m时,采用土工格室方案,布设两层土工格室,分别布设于顶部台阶底面和底部台阶顶面,土工格室高15cm,宽6m,采用方木桩固定,土工格室中回填材料可选用中粗砂或合格填料。土工格室采用TGGS150-400型土工格室,片材拉伸强度≥23MPa,焊接拉强度≥1000N/10cm,断裂伸长率≥600%,低温催化温度≥-23℃。

当路基拼宽宽度小于3m时,应保证拼宽路基施工宽度不小于3m,路基路面施工结束后,再进行削坡,削坡的土石方用于其它工程。

3.2相交道路路基拓宽

与运营道路拼接时,运营道路的路基需要拓宽。拓宽路基需拆除原有的坡面防护和排水设施。路基拓宽施工修建便道维持施工期临时停车,施工区域采用围栏打围。

在原有路基坡面开挖台阶,台阶宽度应不小于1m,向内倾斜4%。当加宽拼接宽度小于0.75m时,可采取超宽填筑或翻挖原有路基等措施。

3.3新旧路基拼接施工技术

公路改扩建、加宽施工后,新旧路基应设置允许沉降值,新旧路基差异沉降标准以原公路工程路堤中心与新路肩的横坡度增大值应小于0.5%为准。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加宽、延续等施工中,应使用间隙施工技术,第一阶段率先填筑距离旧路基之外一定距离的新路基,等新路基填筑固结完成后,再进行第二阶段施工,采用微膨胀混凝土填筑间隙部位,增强新旧路基衔接处水平应力抵抗能力和基土强度,有效地减少一次填筑后产生的变形和沉降。

3.4开挖台阶、碎石垫层与土工格栅相结合

因新、旧路基拼接处无法避免差异沉降,所以要设置碎石垫层,将其作为柔性层,并铺筑土工格栅,因此减小附加应力,避免路面受到破坏。(1)在将旧路基开挖成台阶以后,开始清表,进行翻松与掺灰,严格按照不低于87%的要求进行碾压。(2)完成以上施工后进行土工格栅的铺设,并在其表面进行碎石垫层的摊铺,再垫层表面再进行格栅铺设。对于垫层的顶面与底面,需要使用砂砾进行整平。(3)待第二层格栅铺好后,撒60cm的灰土,然后再进行后续铺设。(4)在格栅上进行摊铺施工时,应使用质量较轻的推土机。在取土场进行集中掺灰和拌和,然后将灰土运输到路基施工现场。所有车辆和设备都只能在规定方向上行驶。在格栅上的其中一端需要与旧路堤紧靠,而另外一端则要埋设在和新路堤边坡相距50cm的位置。

3.5沉降观测

路基施工是一个动态过程,施工观测是控制路堤稳定的有效方法,是验证设计的重要手段,同时观测的沉降量也是计量支付的依据,推算路面铺筑时间的基础资料。施工观测项目包括沉降观测和稳定观测两项。

3.5.1 观测点的布设原则

根据公路路基沉降观测的经验,结合本项目特点,沉降及观测点的布设具体要求如下:

①所有大、中桥位置原则上均需设置一组沉降观测点,观测点位于桥头引道,离桥头搭板 1m 处,跨度超过 30m 的结构物两端各设一观测断面,跨度小于 30m 时可在一端设置,具体布设时应按该条原则予以微调;

②所有涵洞(包括箱形通道)处原则上均需设置一组沉降观测点,观测点位于涵背一侧,沉降板具体位置应随涵洞交角而调整,距离相近、地质情况一致的可统一考虑布点;

③在地质情况明显变化的分界线两侧各 10m 处,应分别布置一组沉降观测点;

④路中沉降标应注意避让通讯管线,建议布设在距路中线 0.5m 的位置,路侧沉降标建议布设在路面结构层边缘与护坡结构之间的土质填料的锤线上。

3.5.2.路堤沉降稳定期的沉降观测

(1)观测频率

沉降稳定期的观测率视沉降量变化情况而定。根据以往公路建设的观测资料分析,沉降稳定期头一个月的沉降量较大,之后逐渐减小为几个毫米的沉降量,故在沉降稳定期第一个月每 7d 观测一次,从第二个月开始每半月观测一次。

(3)观测精度

沉降稳定期沉降速率逐渐减少,当减少到小于 10mm/月时,应按三等水准观测。

(5)稳定标准

沉降稳定期的稳定标准视观测的月沉降速率而定。当连续两个月的月速率小于 5mm/月时,称为路基稳定,可进行底基层和护坡的施工。当连续两个月观测的沉降速率小于3mm/月时,称为路面层稳定,可进行路面基层和面层施工。4.不稳定状态的判断标准

路堤在填筑过程中,若沿路堤中线地面沉降速率≥0.8cm/d,或坡脚处水平位移≥0.5cm/d,标志着不稳定状态的出现,应立即停止加载;当停止加载后,每天仍需进行观测,并且当连续观测三天的沉降与位移在控制值之内时才能继续加载。

结束语

综上所述,当前城市化进程的快速发展中,为了进一步推动城市经济的发展,城市公路改扩建施工也是一项较大的工程项目,对于新旧公路工程如何进行加宽拼接,保证公路整体的稳定性,该工程施工项目是相对较大,也是当前施工中需要解决的重要问题之一。对于公路工程路基加宽拼接工程需要采用各种先进的施工技术,注重施工中整体的沉降量,保证公路在后期运行中的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]滕兴成,操斌,陈平.海外多雨地区采用低液限粉土进行高填陡坡路路基填筑的不均匀沉降防治措施[J].建筑建材装饰,2018(11):174-178.

[2]杨志鹏.高速公路路基不均匀沉降监测和修复施工技术研究[J].交通世界,2013(1):130-131.

论文作者:杨小青

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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