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【摘要】本文以中东地区沙漠荒芜区某高速公路建设为例,探讨沙漠地貌公路项目路基分层填筑施工技术,研究路基回填中清表、沙土分层回填、plating层、subgrade层施工过程中沙土倒运、洒水、刮平、压实、检测等一系列工序,不断总结施工技术和沙漠地区公路项目建设独特的属性,在保证质量安全的前提下,达到缩短工期,降低成本的效果,为我国西北沙漠地区公路项目建设提供参考,助力西部沙漠地带公路项目建设。
【关键词】沙漠地区 公路建设 路基工程 分层填筑
0引言
沙特某公路项目为现有615号高速公路通往阿美能源园的18km主干道及3座跨线桥梁。选取本公路项目的一段主路约13.8公里路基作为研究对象,探讨其路基回填施工技术,此段主路为典型沙漠地段道路,施工工程量较大,工序较多,非常具有代表性,通过项目实施过程技术总结和实施效果证明具有研究的价值和参考意义。
1 工程概况
1.1主要工程量
路基回填施工主要由沙土层、0.3m厚的plating & jacketing层、0.3m厚的base course层组成,主要工程量为清表9.6万㎡,沙土回填336.5万m³,plating层回填23.2万m³,subgrade回填11.6万m³。
1.2施工环境
项目所处地区为典型的亚热带沙漠气候,夏季高温无雨,高温时间长,最高温达50℃,项目全程在沙漠中施工,地表水份蒸发快,原地貌沙丘起伏不平,高程落差较大,尤其在两座沙丘之间路段最高填方达14m。路基回填施工“断点”多,横跨30座涵洞、38条光缆保护、48条供水管线。
2 路基回填施工工艺
2.1 路基回填施工流程
原地貌复测→路基填筑分层划分→清表→沙土第一层回填→沙土中间层分层回填→沙土顶层回填→plating 层回填→subgrade层回填。
2.2 路基分层回填施工技术要点
2.2.1原地貌复测
结合沙漠地貌多变的特性,本项目原地面复测环节非常重要,是准确核算实际工程量的基础。根据施工图纸对路基原地貌标高进行复测,将实际测量数据与业主给的施工图标高数据进行对比,存在误差将作为工程计量的依据,以及作为道路施工断面图绘制原始数据。纵向每25m里程段取点,横向每个段面从路基中心线左右各取5个点,每个点间距10m取点。
2.2.2 路基填筑分层划分
根据对路基原地貌测量取点的数据作为路基断面施工图绘制依据,根据路基设计高程,每25m绘制一个道路断面填筑分层典型图。
2.2.3 清表
清表前,根据测量人员放样的路基施工范围,采用刮平机将原地貌表面杂物、垃圾等清理干净,按照20cm的厚度进行原地貌清表,清表完成后及时洒水,第一次洒水要撒透,这是保证沙土原地面被压实的前提,压路机压实后及时测量高程验收及压实度验收。
2.2.4 沙土第一层回填
清表压实验收完成后进行沙土第一层回填施工,路基中间回填料采用细沙回填、两侧路肩护坡采用subgrade料回填,回填沙土料内避免出现石块、杂物等,subgrade原料最大粒径不超过10cm,先回填施工两侧subgrade料路肩护坡,再回填摊铺中间沙土层。回填用沙土在路基两侧就近取料,采用自卸车和装载机配合循环装料、倒运,路基上料堆先使用推土机初步摊平,随后洒水车上路基均匀洒水,刮平机再细平到设计标高,压路机再夯实到要求压实度。
由于沙特天气高温,地表水份蒸发较快,根据试验及经验总结,每200m作为一个回填标准段进行循环的沙土倒运、刮平、洒水、压实能快速有效的确保路基压实后保持足够水份达到规范要求的压实度要求。每层回填厚度最大不超过30cm,沙土压实度需≥70%,路肩subgrade层压实度需≥95%。
图1 沙土层回填示意图
2.2.5 沙土中间层分层回填
沙土第一层回填完成后,中间层沙土也采用分层回填,直至沙土顶面层。每层回填厚度最大不超过30cm,中间层沙土分层回填后无需业主及监理测量现场验收,只需施工方测量做好内部管控,每层回填完成后需第三方实验室到场做压实度检测。路基沙土回填中需注意与混凝土结构过渡段回填施工,严禁大型设备靠近结构物,靠近结构物段采用小型手扶压路机进行分层压实。
2.2.6顶层沙土回填
顶层沙面施工需严格控制回填标高及平整度,顶面横坡度为1.5%,刮平机细平和洒水是关键环节,压实后测量员复核标高。顶层沙面回填完成后需业主及监理测量标高验收及第三方实验室压实度验收。
2.2.7 plating 层回填
顶层沙面回填完成后在整个路基沙顶面包裹一层30cm厚度的subgrade料,该层称之为plating层。回填前测量员根据道路施工断面图每25m一个断面进行标高放点标记后上料摊铺施工,30cm厚度一次性回填,同样采用推土机初步摊铺,刮平机精平后洒水压实,施工完成后表面无明显松散料,无明显蜂窝状,压实度需≥95%。
图2 plating 层回填示意图
2.2.8 subgrade层回填
在路基plating & jacketing层回填完成后,只在往返车道的位置再摊铺一层30cm厚度的subgrade层,同样测量员先根据道路施工断面图每25m一个断面进行标高放点标记后上料摊铺施工,压实度需≥95%。
图3 subgrade层回填示意图
3施工关键环节技术总结
1)在路基一侧就近1-2km设置一处取水点,可以是水井或者水源水坑,确保用水距离最大不超过1km,有效供应路基回填要求洒水量,这是沙漠地带公路项目施工的一个重要环节。
2)每200m作为一个回填标准段进行循环的沙土倒运、刮平、洒水、压实,能快速有效的保证路基分层填筑压实后保持足够水份达到规范所要求的压实度,能有效的提高压实质量,确保验收一次性通过率;
3)沙土每层回填完成后务必进行宽度、标高、平整度验收,保证路基顶层沙土回填质量,这样大大提高沙土顶层验收验收通过率,也保证路基工程施工质量;
4)根据原规范要求,30cm厚度的plating 层、subgrade层都需要分别分两层回填,采用优良的压实设备,200m试验段30cm厚度一次性回填洒水压实,压实度能达到规范要求的≥95%,提高施工效率。
4结语
本项目所处地理位置为典型沙漠地带,路基采用细沙回填施工,通过对清表、沙土回填、plating层、subgrade层等各环节施工技术进行研究、优化,不断分析总结经验,严格把控工程质量,总体上这13.8km路基分层回填取得了良好的效果,为类似沙漠地区公路项目大方量路基沙土分层填筑施工积累了经验,也为我国西北高温干旱沙漠地带公路项目路基分层填筑施工提供了一个成熟的案例。