天然砂砾石路基施工的质量控制与检验.doc

天然砂砾石路基施工的质量控制与检验方法2009-04-26 21:390前言 六(安)舒(城)三公路舒城三河段属平原河网地区，沿线河流发育，地表水丰富，地下水位高。地质断面依次为表土、软弱原状土、地下水位处粉细砂土。施工中清除软土工作量大、基底状况差、施工断面开挖后多数段落大量进水，原土及换土均无法压实成型。同时，由于路基填土高度低，一般的工程措施难以有效解决水对路基的浸泡与扰动问题。经建设、设计、监理、施工单位多次论证和磋商，决定利用舒城境内丰富的砂石资源，对地下水位高的低填方路段采用砂砾石进行回填。既成功地解决了工程难题，又合理地利用当地的天然资源，取得了良好的技术和经济效益。 1境内砂砾石的技术性能特点 参照公路路面基层施工技术规范中对天然砂砾石底基层材料的要求，天然砂砾石的级配应满足要求。 对某河床内取不同位置的3组具有代表性砂砾石试样进行颗粒分析试验。 根据表2的试验结果分析：试样2的颗粒分布曲线较缓，级配较好；试样1和试样3的颗粒分布曲线较陡，不能同时满足不均匀系数Cu5和曲率系数Cc13的条件。说明该境内的天然砂砾石材料级配较差，主要表现在：颗粒偏粗，3种级料都有超过53mm粒径的颗粒存在，试样1、2最大粒径甚至达到卵石的标准；试样1、3 细集料含量较少 （主要指4.75mm以下），这主要由于当地基建项目对砂需求量很大，舒城境内河道中砂被大量单独开采出售；材料颗粒组成变异性大。 由于境内的天然砂砾石颗粒组成偏粗，细集料含量少，级配较差且颗粒组成变异性大。若按路面底基层要求，必须对砂砾石进行破碎筛分并重新拌和，这样工程成本将大大增加。作为路基填料还要考虑其经济合理性，同时根据在以往老路大中修及改建工程中的施工经验，直接用这种天然材料作为路面底基层也曾取得良好的效果。特别是作为路基填筑的替换材料，对天然砂砾石的需求量很大，要求完全达到级配标准是很难实现的。关键的问题是如何加强现场施工质量的管理和施工工艺的控制，将现有状况的砂砾石材料碾压成型、密实，这也是本文重点阐述的问题。 2砾石路基现场质量控制与检验中存在的问题 按照现行的公路工程质量检验与评定标准要求，不论是地基土还是路面底基层、垫层的施工中，压实度都是主要的检测指标，而压实度指标是通过现场取样的干密度与对应的标准击实的最大干容重相比较来测定的。根据公路土工试验规程，对于最大粒径大于38mm的集料，不能用正常的重型击实法确定最大干容重。而境内天然砂砾石最大粒径一般都在53mm以上，甚至达到75mm左右。若采用规程中振动台法来测定最大干容重，则由于料场的天然砂砾石颗粒形状、颗粒组成变异性较大，因此所测的最大干容重数值差异性也较大。现场检测的密实度所对应的最大干容重无法查找，实际操作性差。由于难以准确检测压实度指标，势必造成在实际施工过程中的随意性和经验性，监理单位、施工单位在质量控制与判定上分歧也很大，给整个工程的质量检验和评定工作带来很大的困难。 3工程实施中具体做法 针对上述问题，我们通过总结以往天然砂砾石施工工艺和经验，参照公路工程质量检验与评定标准中石方路基检验评定方法并结合弯沉值的检测来进行工程质量的管理和控制，确定砂砾石路基的质量控制与检验方法。严格控制天然砂砾石的分层厚度、压实机具类型、碾压遍数及测定最后2遍碾压标高差异等办法，通过试验段确定上述工艺指标值，以此作为施工中质量控制与检测的依据。 3.1试验段的施工与工艺指标值 选择有代表性的路段（200m）根据砂砾石的颗粒大小、压实机具种类确定分层厚度及碾压遍数。 3.1.1分层厚度 照路面底基层施工要求，试验段分层厚度应20cm，同时为防止大颗粒骨料在结构层中形成支撑而影响压实效果，对分层最小厚度应2倍的最大粒径，一般宜控制在15cm20cm。 3.1.2摊铺及整型 按松铺系数1.31.35之间计算出初始的松铺厚度。采用人工或平地机结合人工的办法将砂砾石按要求的路拱摊铺整型，先用振动压路机静压1遍以暴露潜在的不平整，然后再用平地机或人工进一步整平。 3.1.3碾压 由于砂砾石是无粘结的透水性颗粒材料，其压实度受含水量变化影响较小，可压实性强，在合适的含水量情况下用18t20t大吨位振动压路机进行碾压，测定最后2次振压后的标高，控制在3mm以内，外观密实无明显轮迹，达不到要求时继续复压，使表面密实。图1为试验段压实遍数与沉降量的关系曲线，根据图1得出最佳碾压遍数为78遍。 3.1.4弯沉值检测 当天然砂砾石分层填筑至规定标高时，必须进行弯沉值检测，其检测频率按每车道20m一点进行。由于天然砂砾石系松散性材料，在初始阶段，其弯沉值离散性大，且受基底强度影响较大，后期由于天然砂砾石层形成了一个排水垫层的作用，加快基底排水固结，弯沉值将进一步提高。为从严控制，天然砂砾石在施工期的弯沉代表值应不小于路基的设计规定，对个别弯沉值较大的点要找出其范围，进行返工处理。表3为试验段检测结果。 3.1.5总结工作 总结试验段施工，写出总结报告，确定工艺指标值(见表4)。 3.2 施工过程的质量控制程序与检验方法 施工单位在全面施工时应按试验段总结报告要求，认真组织施工，并做好详细的施工记录，监理全过程旁站并做相应的记录，见表5。每层填筑完成后，承包人进行自检，自检合格后按规定程序报监理工程师批准，合格后方可进行下一层的工序施工。 3.3验收与评定 每个分项工程填筑完成后，应按规范规定的项目对砂砾石路基进行分项工程的验收评定。 4结语 由于砂砾石材料良好的透水性和水稳定性，成功地解决了六舒三公路部分路段地下水位高的低填方路段软弱路基施工的难题，并合理地利用当地的自然资源，具有良好的经济合理性。在实际施工过程中，由于天然材料的颗粒组成、颗粒粒径差异性较大，给施工过程中质量控制和检验带来一定困难，但通过严格控制材料的分层厚度、压实机具种类、碾压遍数、标高差异，并结合弯沉值检验，来有效地控制工程质