S105省道填石路基的施工方法

張世強(qiáng)

摘 要：以S105省道拓寬改造工程新建段的填石路基為例，對(duì)填石路基的施工工藝和方法作了全面介紹。闡述了填石路基的施工工藝要求，指出了路基施工中的常見問(wèn)題，并有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：填石路堤；填筑質(zhì)量；施工工藝；公路施工

1 工程概況

S105省道陳家門-東武立交段自2006年5月份開工，2007年年底竣工。起訖樁號(hào)為K0+000-K4+200，其中斷鏈K3+738.889-K3+845.256，短鏈長(zhǎng)度106.367m，路線全長(zhǎng)4.094m。公路等級(jí)為平原微丘一級(jí)公路，設(shè)計(jì)行車速度100km/h。路基寬度為26m。其中0K+400-3K+640為新建段，主體穿越五洲山段，填挖方量大且多為深挖高填。

五洲山段的山體多為石質(zhì)挖方，弱風(fēng)化巖石多強(qiáng)風(fēng)化巖石少，因此高填方路堤路床底以下利用爆破開挖的石渣回填，既能保證高填方路堤的填筑質(zhì)量，又節(jié)約了工程造價(jià)，貫徹了因地制宜、就地取材、方便施工的原則。

2 路基的設(shè)計(jì)與要求

2.1 土石混合料

土石混合料的土石重量比例為20：80，碎石的含量不小于80%，所含石料強(qiáng)度大于20MPa時(shí)，最大粒徑不超過(guò)層厚的2/3，超過(guò)的石料人工清除；當(dāng)所含石料為軟質(zhì)石（強(qiáng)度小于15MPa）時(shí)，石料最大粒徑不超過(guò)壓實(shí)厚度，超過(guò)的要打碎。

2.2 填石路基

膨脹性巖石、易溶性巖石、鹽化巖石等均不得用于路堤的填筑，回填料巖性主要是大理巖、變質(zhì)砂板巖，內(nèi)摩擦角大，密度較高，壓實(shí)性、穩(wěn)定性均好，是理想的填筑材料。

3 施工工藝與方法

3.1 土石混合料

3.1.1 攤鋪。分層填筑，分層壓實(shí)，每層的松鋪厚度為35cm，對(duì)應(yīng)壓實(shí)厚度為30cm。

采用挖掘機(jī)加自卸汽車裝運(yùn)，運(yùn)到填筑地段用推土機(jī)推平，按水平分層，先低后高、先兩側(cè)后中央卸料，每側(cè)填料鋪設(shè)的寬度要超過(guò)填層設(shè)計(jì)寬度50cm。為了控制填料的層厚，應(yīng)在路基兩側(cè)訂鋼釬并拉線，每10m設(shè)一個(gè)。

3.1.2 填筑。采用羊足碾與振動(dòng)光輪壓路機(jī)組合壓實(shí)。先用光輪壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍，接著上18t羊足碾振動(dòng)碾壓兩遍，再上18t振動(dòng)壓路機(jī)壓6遍，到壓實(shí)層頂面穩(wěn)定，無(wú)明顯輪跡為好。

3.1.3 不同土質(zhì)混合料填筑應(yīng)注意的問(wèn)題。不同性質(zhì)的土石混合料應(yīng)分別填筑，不得混填。每種填料層累計(jì)總厚度不小于50cm。

壓實(shí)后滲水性差異較大的土石混合填料應(yīng)分層或分段填筑，不宜縱向分幅填筑。如確需縱向分幅填筑，應(yīng)將壓實(shí)后滲水良好的土石混合料填筑于路堤兩側(cè)。

3.2 填石路基

3.2.1 攤鋪。分層填筑，分層壓實(shí)，每層填筑厚度上路堤40cm，下路堤50cm，最大粒徑小于每層填筑厚度的2/3。攤鋪采用大型推土機(jī)粗平，每卸一車填料，由推土機(jī)向前攤鋪一車，在局部坑洼不平的地方，人工配合采用細(xì)石塊、石屑整平。

3.2.2 填筑。填筑機(jī)械采用沖擊壓路機(jī)配合振動(dòng)壓路機(jī)施工。先用沖擊壓路機(jī)（3YCT25）壓30遍，再上18t振動(dòng)壓路機(jī)壓4遍。推土機(jī)初平后，即上沖擊壓路機(jī)，碾壓順序?yàn)閺耐庵羶?nèi)沿圓形行走，行走時(shí)速控制在12km/h，每壓5遍過(guò)后用平地機(jī)整平，及時(shí)消除表面沖擊形成的凹?jí)K，保證壓實(shí)效果。

振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)時(shí)，順序先兩側(cè)后中間，速度先慢后快，振幅先弱振后強(qiáng)振，速度不超過(guò)4km/h；壓路機(jī)的錯(cuò)輪寬度不小于輪寬的1/3，橫向接頭振動(dòng)壓路機(jī)重疊1.0m～1.5m；最后一遍用靜壓進(jìn)行收面。

在攤鋪與碾壓的過(guò)程中，將超粒徑的石塊進(jìn)行破解或予以剔除，并用細(xì)料進(jìn)行嵌縫，經(jīng)壓路機(jī)反復(fù)激振，如果發(fā)現(xiàn)細(xì)料有明顯的下沉，再次用細(xì)料嵌縫，反復(fù)幾次，直至細(xì)料在振動(dòng)后不再下沉，確保石塊之間無(wú)空洞。

對(duì)于邊角以及與山體交界處，大型壓路機(jī)不能實(shí)施正常碾壓的地方，采用人工鋪填粒徑25cm以上石料時(shí)，先鋪填大塊石料，大面向下，小面向上擺平放穩(wěn)，再用小石塊找平，石屑塞縫。然后采用振動(dòng)壓路機(jī)開啟激振靜壓，保證石料之間填塞飽滿，確保路堤填筑質(zhì)量。

3.3 壓實(shí)檢測(cè)

由于塊石路堤填料粒徑較大，采用挖坑灌砂法或表面波密實(shí)度儀測(cè)定壓實(shí)度，效果不太好，因而采用壓沉差檢測(cè)。一般在壓路機(jī)碾壓6～8遍后或通過(guò)試驗(yàn)段確定的碾壓遍數(shù)后，壓實(shí)層面穩(wěn)定、沒(méi)有明顯的碾壓輪跡、石塊緊密、表面平整時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。本合同段采用22t壓路機(jī)，按照試驗(yàn)段確定的碾壓變數(shù)之后進(jìn)行檢測(cè)。

布點(diǎn)方法：一般在壓實(shí)表面沿路堤縱向并排布點(diǎn)，點(diǎn)位間縱向間距為5m，橫向間距視現(xiàn)場(chǎng)情況而定，布點(diǎn)避免位于突出大石上和壓路機(jī)不能壓到的地方。

檢測(cè)頻率：每2000m2至少布20個(gè)點(diǎn)，壓實(shí)面積不足200m2時(shí)至少布4個(gè)點(diǎn)。

壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)點(diǎn)壓沉值平均不大于5mm，標(biāo)準(zhǔn)差不大于3mm。

壓實(shí)層厚檢測(cè)：填石路堤應(yīng)檢測(cè)填筑完工后每壓實(shí)層頂面的標(biāo)高，相鄰層位的高程差加上兩次高程檢測(cè)間路堤的壓沉量應(yīng)不大于相應(yīng)路堤填筑厚度。

3.4 土工格柵的鋪設(shè)

在半填半挖處原地面挖成寬度≥2m，向內(nèi)傾斜3%的臺(tái)階。在最底部的兩層臺(tái)階上分別鋪設(shè)單向土工格柵，橫向?qū)挾?m。土工格柵設(shè)計(jì)主筋為高密度聚乙烯單向土工格柵（HDPE），抗拉強(qiáng)度≥50KN/m，延伸率≤10%。

土工格柵長(zhǎng)度方向搭接寬度不小于20cm，橫向搭接用0.9mm鉛絲綁扎連接固定，固定間距不大于30cm。周邊及縱向搭接采用6mm鋼筋彎制成U形釘固定，固定間距不大于1m。

回填在土工格柵鋪設(shè)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填，避免陽(yáng)光直接暴曬，用推土機(jī)或裝載機(jī)運(yùn)送回填料，從兩端向中間鋪填。

4 沉降觀測(cè)

在高填路堤（填筑高度≥6m）段設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)采用50cm×50cm×1cm的鋼板，中心焊接d32mm鋅水管，每填筑一層都要觀測(cè)沉降量。每次接管用精密水準(zhǔn)儀觀測(cè)前后兩次，高程誤差小于±2mm。

在1K+600、1K+620、1K+650、1K+880、1K+900、1K+920、2K+500、2K+540分別設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)斷面設(shè)3個(gè)點(diǎn)，分別是路中心和路兩側(cè)10m處。每周至少觀測(cè)3次，觀測(cè)記錄必須準(zhǔn)確、規(guī)范。

在路基填筑過(guò)程中，累計(jì)總沉降量分別為75mm、87mm、104mm、118mm、85mm、69mm、81mm，路基成型后繼續(xù)觀測(cè)，當(dāng)連續(xù)兩個(gè)月的沉降量小于6mm時(shí)，視為達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，方可進(jìn)行路面底基層和護(hù)坡的施工。

5 路基施工中常見問(wèn)題處理

（1）合理優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況安排施工段的先后順序，對(duì)高填方路段應(yīng)優(yōu)先安排施工，合理調(diào)配人員、設(shè)備。（2）保證高填方路基的施工質(zhì)量，做好施工前的準(zhǔn)備工作，開工前要認(rèn)真研究施工圖設(shè)計(jì)，詳細(xì)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)重要地段要作重點(diǎn)勘察研究。（3）認(rèn)真清除地表土不良土質(zhì)，加強(qiáng)地基壓實(shí)處理，地表植被、樹根、垃圾等必須予以清除，同時(shí)采用大重型振動(dòng)壓路機(jī)處置填筑路基前：a.必須疏通路基兩側(cè)縱橫向排水系統(tǒng)，避免路基受水浸泡；b.要選取級(jí)配好的路基填料；c.路基坡角范圍內(nèi)的雜草、樹根、淤泥等一定要予以清除并碾壓。（4）填石路基施工，可利用重型夯實(shí)設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)夯處理，防止或減緩細(xì)料在填料空隙中的流動(dòng)。

6 結(jié)束語(yǔ)

按照以上方法施工的高路堤路基，S105工程路基1標(biāo)于2007年上半年完成施工，經(jīng)觀測(cè)，沉降量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，其彎沉值、路基寬度、邊坡度、橫坡等各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。路面施工結(jié)束后，道路狀況良好，在高填路段和填挖交接段均未出現(xiàn)任何任何病害，有力地驗(yàn)證了該施工方法的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

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