加筋土施工技术在公路工程施工中的应用要点分析论文_陈存叶

陈存叶

(中铁一局集团有限公司第三工程公司,721006)

【摘 要】公路作为我国经济发展的重要组成部分,它的发展程度与人们生产和生活水平息息相关。相比较传统的施工技术,加筋土施工技术具有施工简单、效益高等特点,因此常将其使用于公路工程施工中。本文就加筋土施工技术在公路工程施工中的应用进行了简要的探究和分析。

【关键词】加筋土施工技术;公路工程;应用

公路是一个国家经济发展的关键之处,随着社会不断地发展以及国家经济的逐渐繁荣,人们对公路的要求和期待也越来越高。国家近十几年来大力发展我国的公路行业,使我国的公路行业进入了新的发展空间,随之人们对公路质量的相关问题也越来越重视。公路的施工中采用了多种施工技术,但是在公路质量方面仍存在路基不稳定等问题,由此而导致的公路路面沉降和断裂问题也随之增加。因此为保证公路的施工质量,通常在施工技术中选择具有简便易行、经济效益高的加筋土施工技术。加筋土施工技术有效的控制了公路的质量问题,很大程度上避免了公路的坍塌等问题的出现,因此加筋土施工技术在公路施工过程中具有重要的意义。

一、加筋土施工技术简介

传统的公路施工中填料采用的是沙土或者碎石,加筋土技术就是在普通的土料中加入钢筋材料,这样能够在一定程度上加强土的稳定性能。加筋土结构是由加筋挡土墙、加筋土边坡、加筋土地基、加筋土路面四部分组成的,在公路施工过程中使用的主要加筋土施工技术是基础施工、面板预制施工、加筋材料铺设施工、填料铺设压实施工几个步骤。

二、加筋土施工技术在公路工程中的应用

1.公路路堤工程中的应用

1.1提高公路路堤稳定性

本次对公路路堤加筋土施工技术的研究是以某处的高速路拼宽改建工程为例。该段工程所在地区处于山区路段,具有地形起伏较大,公路构型复杂,水位地质变异大的特点。为了解决拓宽过程中出现的新老路基不均匀沉降问题,采用加筋土技术对老路基进行合理处理。施工路段选用的加筋土尺寸参数是根据高速路堤的具体高度确定的,详见表1。

1.2 设计测算

在实际施工前期,对材料的具体铺设层数、铺设的范围等都应该提前了解,利用路堤稳定性计算方法和平面稳定计算方法算出实际应铺设的层数。本文主要针对路堤上的土工格栅铺设做简要的技术介绍。

本次高速路路堤土工格栅铺设采用的是单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅TGDG120型,具体的土工格栅技术指示如下:

指标/要求 每延米拉伸屈服力≥120KN/m 屈伸伸长率≤13% 2%伸长率时的拉伸力≥36KN/m 5%伸长率时的拉伸力≥72KN/m

在路堤的加筋土施工技术中,土工格栅铺设作为最重要的技术部分,在铺设前必须做好相应的准备工作,确保土工格栅能保质保量的铺设完成。因此在铺设前首先必须确保整个加筋区域的平整性,对地基进行设计标高和承载力的测定,确保其都符合铺设要求。其次在铺设过程中土格栅必须按照设计要求和实际情况进行剪裁。最后按照设计要求利用木条或木板对铺设模板进行固定,保证模板的角度满足铺设角度。

在进行土格栅铺设时,为了保持土格栅满足力学要求(横向抗拉强度≥35KN/m 横向延伸率≤13% 纵向抗拉强度≥25KN/m 纵向延伸率≤16%)必须保证土格栅搭接的长度超过15cm,并采用人工拉紧或插钉方式防止褶皱问题出现。在土格栅8cm范围内的路堤填筑必须采用小于6cm的碎石或其他物质进行填充,所有的土工格栅铺设施工必须在48小时内完成填料填筑施工,以免太阳暴晒造成新的质量问题出现。

1.3 降低路基不均匀沉降

虽然加筋土技术的应用能在一定程度上降低路基不均匀沉降问题,但是实际中的施工情况较理论更为复杂多变,并且相应的理论体系不够完善,还未出现一套相应的完整计算体系,但是在公路施工过程中仍然采用土木合成料做公路垫层或路堤底部,对相应部分做加筋施工等一些有效措施改变路基残缺或中断等情况。

2.路面加筋

在铺设路面施工时,通常采用的是沥青路面铺设,但是由沥青铺设的路面存在反射裂缝和差异性沉降问题。为了解决这一类型的路面问题,在公路路面施工过程中常常采用沥青路面双绞合钢丝网加筋技术以保证路面的抗反射裂缝性和抗差异性沉降性,从根本上改变公路的使用寿命和使用性能。

双绞合钢丝网面是由8cm×10cm的六边形网孔组成,具体结构详见图1。

图1 双绞合钢丝网结构图

双绞合钢丝网加筋技术的运用改变了公路路面裂缝率和车辙率,同时也增强了路面的抗沉降能力和耐疲劳性能。双胶合钢丝网中的三维网孔结构能很好将沥青与钢丝网紧密结合,促使钢丝网形成格子空间以便于对沥青混合料的侧向作用有一定的控制,沥青混合料的充分填充也能增强路面的荷载能力,降低路面变形的概率。同时它的结构优点决定了它的使用寿命较长,不需要大面积的维修和养护,因此在公路路面的加筋土施工过程中经常采用这样的方法。

图2 力学嵌锁图

沥青双绞合钢丝网加筋技术主要由铺设双胶合钢丝网、张拉与固定、粘层施工、稀浆封层和沥青混合料铺筑五个步骤组成。双胶合钢丝网铺设时采用的是纵向铺设,钢丝网搭接处使用30cm横向重叠和15cm纵向重叠方法以保证铺设的平整度。钢丝网的张拉和固定采用的是端部重型设备固定,卡车拉伸的方式将局部松弛的钢丝网拉紧。粘层施工是指在双胶合钢丝网上进行人工洒布粘层乳化沥青,而稀浆封层是等到乳化沥青破乳和稳定后进行的。最后使用沥青混合料铺设路面。铺设的过程中需注意在钢丝网褶皱和翘起部位应先加压后铺设。

3.挡土墙中的应用

3.1 加筋挡土墙结构

加筋挡土墙的结构是由填土、筋带和墙面板组成的,其中筋带是由钢带和混凝土混合制成的,它的作用是与水平方向的拉力产生对抗的作用,保证在承受较强的负荷时不易被拉断,同时筋带还可以与填料产生摩擦力,促进挡土墙结构的柔韧性和耐久性。在选择挡土墙的填土时需按照国家相关规定和相关标准进行填充,例如天然土、稳定土或者工业废渣等符合土工标准、化学标准和电化学标准的材料,以确保挡土墙结构稳定。在面板的设计过程中应注意其坚固程度和外观的美观性,选择的便于运输、方便安装的材料作为面板材料。

3.2加筋土挡墙原理

加筋土挡墙中的填充材料重量会产生一个侧压力作用于面板上,这个作用力传到钢筋致使钢筋受力,而钢筋材料较为结实,同时筋带与填料产生的摩擦力也会抵消掉一部分钢筋受到的作用力,因此摩擦力将筋带和填料构成一个整体,在与墙面板相互作用产生一个可以抵挡重力的挡土墙。

3.3加筋土挡墙工程施工

本次选用的是S364省道中的过境公路作为挡墙施工工程,此段工程的填土高度为2.5-6m,施工采用的是路肩式加筋挡土墙设计,并以钢筋混凝土作为挡墙基础,面板采用C25式钢筋砼面板,填料选用的是透水性能好的中粗砂。具体的施工流程如图3所示。

图3 挡土墙施工流程图

挡墙土的面板安装采用的先放线后安装的方法。放线使用的是经纬仪将墙面板长度进行分段划分,然后测量其水平值。安装的时候注意应从墙端和沉降缝的两侧开始以垂直和坡度为标准进行安装。筋带铺设时的下料需要将筋带分层下料,并且长度是设计长度和穿孔所需长度之和的2倍。最后的填料需要根据填料的性质确定铺设的厚度,一般为35cm。先对第一层填料进行压实,然后再在第一层上面铺设10cm厚的填料,用推土机推平。最后对铺设的加筋土挡墙的其他附属工程做完工性处理,例如排水设施和护脚设施的完善。

三、结束语

在公路工程的施工中,加筋技术以其巨大的优势被广泛的应用,这种技术简单易性,安全性能高,在施工过程中出现的问题也较好处理,因此在使用空间上还有更大的发展空间。加筋土技术的推广会逐渐应用于公路的施工和养护中,进一步促进我国公路行业的发展和公路质量的提升。

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论文作者:陈存叶

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期

论文发表时间:2016/6/13

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