石方及土石混合料在路基施工中的應(yīng)用

戴繼杰

隨著公路建設(shè)中對(duì)環(huán)保、生態(tài)、旅游、景觀等“人性化”設(shè)計(jì)理念的引入，各種新材料、新技術(shù)的廣泛推廣和應(yīng)用，標(biāo)志著公路建設(shè)正沿著“科技創(chuàng)新、以人為本”的國(guó)際化軌道發(fā)展。隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展和市場(chǎng)的日趨成熟，以及激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，如何提高施工質(zhì)量、加快建設(shè)進(jìn)度、節(jié)約施工成本，已成為建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位共同關(guān)注的焦點(diǎn)。因地制宜地采用石方(或土石混合料)填筑路基具有節(jié)約成本、縮短工期、減少征地、保護(hù)環(huán)境等顯著優(yōu)點(diǎn)。

交通部部頒規(guī)范對(duì)填石路基施工工藝與檢驗(yàn)方法已作了相關(guān)規(guī)定，但各地區(qū)巖性及土石混合料含石量不盡相同，特別是已建成的公路較少用石方填筑路基，因此在實(shí)際施工與檢驗(yàn)過(guò)程中施工工藝和檢驗(yàn)方法還有很多地方不太完善。

1 石方路基施工工藝

1.1 施工準(zhǔn)備

1)施工前，應(yīng)先檢查機(jī)械及人員的到位，重點(diǎn)是大噸位碾壓設(shè)備，確保在完好的情況下使用。2)測(cè)量放樣根據(jù)施工圖并結(jié)合導(dǎo)線復(fù)測(cè)成果用全站儀放出路基中心線，每隔 20m在中心線上釘一木樁并在木樁上釘一小釘準(zhǔn)確控制道路中心線，然后根據(jù)每一中心樁放出邊線樁。測(cè)量人員在現(xiàn)場(chǎng)用水準(zhǔn)儀在邊線樁上測(cè)好控制標(biāo)高，用紅線作為標(biāo)志，以此作為控制樁，控制上土厚度和路基寬度。

1.2 填筑

填料前首先用石灰線打出方格，方格按路基寬度橫向從中線分開，縱向每 5m打一橫線，這樣縱向每5m有兩個(gè)方格。根據(jù)不同路段的路基寬度，計(jì)算出每個(gè)方格的面積，按照不同的上料層厚，計(jì)算出每個(gè)方格可上料的體積。再根據(jù)運(yùn)輸車輛的體積，算出每個(gè)方格可倒幾車料，施工員按照車次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，以達(dá)到控制層厚的目的。

自卸車運(yùn)料至現(xiàn)場(chǎng)后，由專人指揮按照車數(shù)倒入方格，保證不多倒也不少倒。確保車數(shù)準(zhǔn)確后，現(xiàn)場(chǎng)施工員指揮推土機(jī)將填料推平(或人工攤平)，攤平時(shí)要先中間后兩邊，中間高，兩邊低，并做成不小于2%的橫坡。推土機(jī)(或人工)在整平過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工員需帶領(lǐng)一定量的民工將粒徑大于 15 cm的石塊擊碎，少量擊碎不了的用裝載機(jī)運(yùn)至場(chǎng)外廢棄;此時(shí)技術(shù)人員用 40 cm長(zhǎng)鋼尺檢查上土層厚(最大不超過(guò)40 cm)，保證每個(gè)點(diǎn)都在規(guī)定層厚以內(nèi)時(shí)整平結(jié)束。整平結(jié)束后，開始碾壓。

先用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的平整度先進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓結(jié)束后就開始振壓，兩臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)一前一后(或一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī))，做到先弱后強(qiáng)，行駛速度由慢到快，但最大時(shí)速不得超過(guò)4 km/h，振動(dòng)壓路機(jī)振壓路基4遍～6遍后，看路基表面是否有輪跡，如果沒(méi)有明顯輪跡，此時(shí)用 18 t～21 t三輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，三輪壓路機(jī)縱向回頭碾壓時(shí)重疊后輪寬的 1/2，現(xiàn)場(chǎng)施工員跟著壓路機(jī)隨時(shí)檢查，并做好記錄，確保無(wú)漏壓，無(wú)死角。

1.3 檢驗(yàn)方法

三輪壓穩(wěn)壓結(jié)束后，開始檢查。首先，檢查外觀，外觀檢查要達(dá)到“嵌擠無(wú)松動(dòng)”“密實(shí)無(wú)空洞”“平整無(wú)起伏”三個(gè)要求。其次，人工檢測(cè):用鎬刨不動(dòng)，需用撬棍撬才能松動(dòng);用激振力200 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓無(wú)輪跡。以上兩點(diǎn)滿足后，方可認(rèn)定為密實(shí)。

1.4 注意事項(xiàng)

1)地面橫坡度大于 30°、巖石表土厚度不足 30 cm時(shí)，應(yīng)將表土清除，并將巖面做成向內(nèi)傾斜的臺(tái)階，臺(tái)階層高1 cm～2 cm。2)在大面積施工前應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn)段施工，以確定松鋪系數(shù)及碾壓組合。3)填石路堤應(yīng)分層填筑、先低后高，上石料時(shí)應(yīng)先兩側(cè)后中央。4)由于石料孔隙大、透水性較好，為了防止雨水沖刷，在填筑時(shí)應(yīng)在兩側(cè)路肩各鋪設(shè) 1m～2 m寬的素土包邊，并設(shè)置碎石盲溝以利排水。5)填石路基傾填前，路堤邊坡坡腳應(yīng)用粒徑大于30 cm的硬質(zhì)石料碼砌。當(dāng)填石高度不大于 6m時(shí)，其碼砌厚度應(yīng)不小于1m，當(dāng)高度大于6m時(shí)，碼砌厚度應(yīng)不小于2m。6)當(dāng)石塊級(jí)配較差、粒徑較大、填層較厚、石塊間的空隙較大時(shí)，可用石渣、石屑等細(xì)粒填隙、找平。

2 土石混合料施工工藝

土石混合料填筑時(shí)必須整幅施工，前后段落施工先低后高，如果土石易于分清，應(yīng)分段或分層填筑，并將透水性較小的填料填在下層，并做不小于 4%的橫坡。土石不易分清的填料應(yīng)按下述要求進(jìn)行施工。

2.1 石塊多于70%，按填石路堤要求施工

1)石塊的厚度不得大于 25 cm，否則需擊碎或廢棄。將石塊大面向下，小面向上，分開擺平放穩(wěn)，縫隙以土和石屑填充，用推土機(jī)整平。

2)先用激振力 200 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)或 18 t～21 t三輪壓路機(jī)穩(wěn)壓 1遍～2遍，再用激振力 400 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)或拖式振動(dòng)壓路機(jī)振壓 4遍～6遍(具體遍數(shù)應(yīng)根據(jù)各層次壓實(shí)度要求確定)。

3)必須分層填筑，填筑松鋪厚度根據(jù)試驗(yàn)段確定。

2.2 當(dāng)石塊含量在50%～70%之間時(shí)按土石混合料要求施工

1)用推土機(jī)整平，分層填筑，填筑松鋪厚度根據(jù)試驗(yàn)段確定。2)個(gè)別大石塊要擊碎或用人工擺平放穩(wěn)，石塊厚度不得超過(guò)15 cm。3)先用激振力200 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)或18 t～21 t三輪壓路機(jī)穩(wěn)壓 1遍～2遍，再用激振力 400 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)或拖式振動(dòng)壓路機(jī)振壓 4遍～6遍(具體遍數(shù)應(yīng)根據(jù)各層次壓實(shí)度要求確定)。

2.3 當(dāng)石塊含量小于50%時(shí)，按土路基要求施工

1)用推土機(jī)整平，分層填筑松鋪，填筑松鋪厚度根據(jù)試驗(yàn)段確定(石料粒徑應(yīng)小于15 cm)。2)個(gè)別厚度大于15 cm的石塊應(yīng)擊碎或廢棄。3)先用激振力 200 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)或 18 t～21 t三輪壓路機(jī)穩(wěn)壓 1遍～2遍，再用激振力 400 kN以上的振動(dòng)壓路機(jī)或拖式振動(dòng)壓路機(jī)振壓 4遍～6遍(具體遍數(shù)應(yīng)根據(jù)各層次壓實(shí)度要求確定)。4)混合料的含水量，以相應(yīng)土的最佳含水量控制。

2.4 土石混合料的碾壓程序

第一遍靜力穩(wěn)壓，第二遍弱振，以后強(qiáng)振。行駛速度由慢到快，最大時(shí)速不得超過(guò)4 km/h。振動(dòng)壓路機(jī)或拖式振動(dòng)壓路機(jī)橫向重疊40 cm～50 cm，對(duì)三輪壓路機(jī)一般重疊后輪寬的 1/2。前后相鄰兩區(qū)段(碾壓區(qū)段之前的平整預(yù)壓段與其后的碾壓段)縱向重疊100 cm～500 cm。要做到無(wú)漏壓，無(wú)死角。

2.5 土石混合料壓實(shí)度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案

壓實(shí)度檢測(cè)所用的最大干密度和最佳含水量，按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》重型擊實(shí)試驗(yàn)方法求得。由于路基填筑土石混合料中含有卵石，且卵石的含量和粒徑大小不同，所以壓實(shí)度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分以下幾種情況:

1)現(xiàn)場(chǎng)灌砂土樣中無(wú)大于 38mm顆粒時(shí)，按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中 T0102-93的灌砂方法求得壓實(shí)度。

2)現(xiàn)場(chǎng)灌砂的土樣中有大于 38mm的顆粒時(shí)，應(yīng)取出大于38mm的顆粒，并求得其百分率P，按下列公式分別對(duì)最大干密度校正。

其中，P′/dmax為校正后的最大干密度，g/cm3;P′dmax為用小于38mm顆粒的土樣試驗(yàn)所得的最大干密度，g/cm3;P為試驗(yàn)中粒徑大于38mm顆粒的百分?jǐn)?shù)，%;G′/s為粒徑大于38mm顆粒的毛體積比重。

此情況比較復(fù)雜，速度慢，工作效率低。

3)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)灌砂的土樣中有大于 38 mm的顆粒，但數(shù)量較少時(shí)，先取出大于38mm的顆粒，放入灌砂試洞，測(cè)得小于38mm顆粒土樣的干密度，計(jì)算出壓實(shí)度。此情況原理簡(jiǎn)單、直觀、速度快，適用于大規(guī)模操作。

以上僅對(duì)公路工程項(xiàng)目施工中石方及土石方混合料填筑工藝和檢驗(yàn)方法作了簡(jiǎn)要闡述，實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)各地區(qū)情況作相應(yīng)調(diào)整和改進(jìn)，以保證工程施工質(zhì)量。

[1] 申戰(zhàn)軍，賈新發(fā)，王安華.填石路基施工的探討[J].山西建筑，2009，35(28):251-252.