填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

黃勵(lì)（湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司　湖南長(zhǎng)沙　410004）

填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

黃勵(lì)
（湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司湖南長(zhǎng)沙410004）

采用合理的填石路基施工工藝有助于改善公路工程的施工質(zhì)量，有效減少質(zhì)量通病的出現(xiàn)。由于填石路基與普通填土路基存在一定的差別，尤其是壓實(shí)度控制方面，因此要注重深入研究填石路基施工技術(shù)，根據(jù)工程的實(shí)際條件選用攤鋪技術(shù)、填筑技術(shù)及壓實(shí)技術(shù)，從而加快公路工程的進(jìn)一步發(fā)展。

填石路基；施工技術(shù)；公路施工

引言

路基工程作為道路結(jié)構(gòu)最下面的一個(gè)層次，是道路工程的基礎(chǔ)，墊層、基層、面層都作用其上面，承受著全部的荷載，進(jìn)行路基施工前，要精心準(zhǔn)備，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織以及現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備等方面入手，優(yōu)選合格的原材料，進(jìn)行路基施工時(shí)，要不斷增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，提高技術(shù)水平，每層的壓實(shí)度都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從根本上避免路基整體或者局部沉降、滑塌等各種質(zhì)量病害的發(fā)生，保證路基的整體穩(wěn)定性，提高公路工程的建設(shè)質(zhì)量，延長(zhǎng)道路的使用壽命。

1　填石路基的概念以及特點(diǎn)

相比傳統(tǒng)的路基而言，填石路基在實(shí)際的建設(shè)過程中，顆粒之間就必須要有較強(qiáng)的黏聚力，并且有著降低的抗剪強(qiáng)度。同時(shí)，由于填石路基在建設(shè)的過程中，填料的選擇一般是顆粒較大的碎石顆粒，在實(shí)際的建設(shè)以及使用的過程中，碎石顆粒之間是沒有粘聚力的，而在抗剪強(qiáng)度的實(shí)現(xiàn)方面，也需要使用顆粒之間的嵌擠以及摩擦來形成的。因此強(qiáng)度往往比較好。因此，填石路基可以看成是一種半剛性體。但是正是由于這樣的特點(diǎn)，在實(shí)際的填石路基建設(shè)以及使用的過程中如果地基發(fā)生較大的沉降，那么路基就會(huì)因?yàn)樽冃远シ€(wěn)定性，無法正常的使用。由此可見，填石路基的使用必須要表面諸如路基失去穩(wěn)定性等情況。目前我國(guó)雖然在大多數(shù)的山區(qū)中的道路施工過程中使用填石路基的技術(shù)進(jìn)行使用，但是由于我國(guó)使用填石路基技術(shù)的時(shí)間較晚，因此在填石路基的技術(shù)上仍然是處于初級(jí)的階段，在一些諸如指標(biāo)體系以及技術(shù)層面都不夠成熟，仍然是需要進(jìn)行發(fā)展。同時(shí)在填石路基施工的過程中需要關(guān)注諸如路基穩(wěn)定性等情況，也需要充分別的掌握到填石路基的施工優(yōu)點(diǎn)以及相關(guān)的缺點(diǎn)，將填石路基的有點(diǎn)在公路施工過程中進(jìn)行較好地發(fā)揮。

2　填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

2.1地基處理

相信很多人都知道，公路中的填石路基對(duì)于地基有一個(gè)承載力的要求，地基承載力不是固定不變的，要根據(jù)填石路基的高度發(fā)生變化。通常來講，路基高度在10～20m時(shí)，其相應(yīng)的承載力至少要高于200kPa，路基高度小于10m，其承載力在150kPa和200kPa之間。而當(dāng)路基高度大于20m時(shí)，則需要落在承載力較高的巖石基層上。因此，為了使地基承載力達(dá)到填石路基的要求，必須進(jìn)行地基處理。

在進(jìn)行地基處理時(shí)，首先要將路基的表層土和淤泥以及石聳、石牙等清理干凈，有必要時(shí)還可以采用爆破法進(jìn)行炸平處理，務(wù)必確保路基表面平整，地基的承載力一定要達(dá)到設(shè)計(jì)要求；然后配合附近永久排水設(shè)施做好地面的臨時(shí)排水設(shè)施，確保地表水不流進(jìn)附近農(nóng)田、耕地以及對(duì)路基的沖刷，對(duì)于農(nóng)田地段的公路路基，要沿路基兩側(cè)縱向開挖排水溝，低洼處開挖橫向排水溝，用來及時(shí)排除積水。而對(duì)于地基承載力存在明顯差異的部位，要采用置換細(xì)粒土的方法設(shè)置過渡層，使巖石混合基地均勻、平整。

2.2邊坡碼砌

地基處理完之后，就要進(jìn)行邊坡碼砌，一般采用先碼后填或者先填后碼兩種方法，碼砌形式也有單坡碼砌和臺(tái)階碼砌兩種。臺(tái)階碼砌的相關(guān)要求見表1。碼砌施工時(shí)，從基底面開始，以1：5坡度向內(nèi)收斂，并按照設(shè)計(jì)要求留設(shè)伸縮縫，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，可根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)每隔15～20m設(shè)置一道。填石路基的邊坡碼砌所選用的石料要求堅(jiān)硬、密實(shí)、無風(fēng)化剝落和裂紋，形狀規(guī)則、便于砌筑，其強(qiáng)度要求≥30MPa。在砌筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量，保證灰縫的厚度，不應(yīng)超出規(guī)范要求的20～30mm，避免出現(xiàn)石塊間無砂漿、通縫、假縫等情況，嚴(yán)禁采用內(nèi)包法進(jìn)行砌筑，可使用砂漿填塞石料間空隙。

表1　臺(tái)階碼砌厚度表

2.3卸料與攤鋪施工技術(shù)

卸料與攤鋪施工技術(shù)如下：①在卸料前先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理，在必要的情況下進(jìn)行換土或采用壓路機(jī)進(jìn)行平整壓實(shí)處理。采用運(yùn)輸車將石料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，從路基的一端開始卸料，石料應(yīng)前后成行、左右成排，呈梅花型布置形式。為了對(duì)填筑厚度進(jìn)行有效控制，在施工中根據(jù)松鋪厚度、運(yùn)輸方量及路基寬度嚴(yán)格控制卸料位置；同時(shí)將填筑施工控制桿設(shè)置于路基橫斷面當(dāng)中，控制桿長(zhǎng)度為60cm，間隔為25m。②對(duì)于水平地形處的填石路基，石料的松鋪厚度為160cm；如填石路基處于斜坡地帶，則松鋪厚度為100cm，為保證壓實(shí)效果，工程所采用的松鋪系數(shù)為1.15～1.20，同時(shí)將每個(gè)攤鋪層的松鋪厚度控制在30cm以下。在進(jìn)行攤鋪整平施工的過程中采用推土機(jī)，先采用推土機(jī)推平石料，在推平時(shí)嚴(yán)格按照控制桿的高程要求；推平后采用裝載機(jī)配合人工施工法將粒徑≥25cm的石料挑出，如發(fā)現(xiàn)存在不平之處，則采用人工填補(bǔ)石屑或石塊法進(jìn)行找平。如石料粒徑較大、級(jí)配相對(duì)較差或攤鋪后發(fā)現(xiàn)石塊之間存在較大空隙時(shí)，則將中砂、粗砂、石屑及石渣等嵌入到攤鋪層表面的石塊空隙當(dāng)中，確保填滿空隙之后才能開始路基壓實(shí)施工。表2是填石路基各種巖石類型的虛鋪厚度參照表。

表2　填石路基最大虛鋪厚度表

2.4路基壓實(shí)施工技術(shù)

工程采用分層壓實(shí)與沖擊碾壓的施工工藝，具體如下：①碾壓順序?yàn)橄葔簩?shí)路基兩側(cè)，隨后壓實(shí)路基中部，橫向接頭處重疊碾壓0.5～0.6m，縱向接頭處重疊碾壓1.5～2.0m，保證無死角碾壓及避免出現(xiàn)漏壓的情況，以改善路基壓實(shí)質(zhì)量。在實(shí)施碾壓施工的過程中嚴(yán)格遵循先慢后快及先弱振后強(qiáng)振的原則，靜壓次數(shù)為3遍，靜壓時(shí)壓路機(jī)的行駛速度為1～1.5km/h。填筑完一層后立即進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)壓，沖擊碾壓施工時(shí)采用雙輪式?jīng)_擊壓路機(jī)，兩輪之間的輪隙寬為1.20m，輪寬為1.0m，外邊緣寬3.0m。完成1次沖壓后可碾壓的寬度為2.5m，錯(cuò)輪寬沖碾壓后，可碾壓的寬度為5m，每個(gè)壓實(shí)作業(yè)段沖擊碾壓25遍左右即可。②在采用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)的過程中安排作業(yè)人員采用石屑、石塊將縫隙填滿，并同時(shí)完成找平工作。如部分粒徑較大的硬質(zhì)材料沒有被壓路機(jī)壓碎，則采用人工法進(jìn)行破碎處理或直接清除，確保硬質(zhì)材料均勻分布且最大尺寸應(yīng)小于壓實(shí)厚度的2/3。④完成沖擊碾壓施工后及時(shí)檢查路基外觀及壓實(shí)強(qiáng)質(zhì)量。如碾壓施工后路基表面平整、石塊緊密、無輪跡及頂面穩(wěn)定，則可以檢測(cè)路基的壓實(shí)質(zhì)量。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)工程沖壓5～10遍時(shí)，平均沉降為6.2cm，10～20遍時(shí)為2.0cm，隨著碾壓遍數(shù)的增加平均沉降逐漸變小，后10遍的沉降率為0.5%，軟質(zhì)石料的孔隙率≤20%，中硬石料≤22%，硬質(zhì)石料≤23%。

2.5路基邊坡施工技術(shù)

工程采用的邊坡施工工藝為先填筑、后碼砌，具體施工工藝如下：①先對(duì)超過路基設(shè)計(jì)寬度的部分進(jìn)行填筑、壓實(shí)處理，隨后開始刷坡，刷坡工作完成后便可以碼砌邊坡。邊坡石料粒徑的最大值均<30cm，碼砌厚度>1.5m，石料形狀方正、規(guī)則，在碼砌施工時(shí)可以穩(wěn)定擺放石塊。交錯(cuò)咬碼時(shí)采用中等粒徑及大粒徑石料，保證碼砌表面處于平順狀態(tài)，不得出現(xiàn)明顯松動(dòng)或空洞現(xiàn)象，完成上述施工工作后根據(jù)地形條件在邊坡中設(shè)置臺(tái)階及伸縮縫。②在邊坡中設(shè)置分級(jí)臺(tái)階及排水溝，每級(jí)臺(tái)階的高度為5～ 8m，同時(shí)將臺(tái)階寬度控制在1：1.5～1：2.0之間。如路基邊坡存在軟質(zhì)巖，則采用客土植物對(duì)邊坡進(jìn)行綠化，或利用護(hù)坡石料，如漿砌片石等處理軟質(zhì)巖，防止邊坡受到?jīng)_刷。采用上述工藝依次完成填筑施工及邊坡碼砌施工，不但加快了施工進(jìn)度、降低了施工勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)有利于充分壓實(shí)路基邊緣，保證路基整體強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符。

3　施工質(zhì)量檢測(cè)

（1）施工前，首先要檢測(cè)填石料的強(qiáng)度、級(jí)配、視比重和吸水率，一般每個(gè)料場(chǎng)每次要檢測(cè)50000m2，當(dāng)爆破方法有變更時(shí)，要重新測(cè)定石料級(jí)配；當(dāng)填筑路基的材料為軟質(zhì)巖石（軟巖）時(shí)，應(yīng)提前通過試驗(yàn)段確定其壓實(shí)度相關(guān)技術(shù)參數(shù)，可采用試驗(yàn)方法測(cè)定軟巖填料強(qiáng)度、含水率、天然密度、孔隙率等工程指標(biāo)，通過多組試驗(yàn)得出最大干密度、最佳含水率，從而確定壓實(shí)系數(shù)。當(dāng)軟巖強(qiáng)度較低時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行承載力試驗(yàn)，使填筑的最終壓實(shí)度滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）施工中，對(duì)于硬質(zhì)巖石（硬巖）填料，需要采取目視管理的方法，在碾壓施工中嚴(yán)格檢查單塊填料尺寸超過200mm的塊石數(shù)量是否超標(biāo)，檢查方法為隨機(jī)選取6處/2000m2，當(dāng)其值≤10 塊/m2時(shí)為合格，對(duì)于超過標(biāo)準(zhǔn)的石塊填料應(yīng)撿出或就地破碎，使其滿足施工要求。對(duì)于壓實(shí)沉降量的檢測(cè)，要求每壓實(shí)層按每20m取一斷面檢測(cè)4點(diǎn)，其質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)可選用孔隙率或壓實(shí)沉降值的一種或多種。對(duì)于軟巖填筑的公路路基，在填筑過程中，要檢驗(yàn)壓實(shí)遍數(shù)、固相體積率及壓實(shí)度，以最嚴(yán)格的為控制標(biāo)準(zhǔn)，不符合要求時(shí)應(yīng)采取措施。具體措施有：路基適當(dāng)灑水并進(jìn)行補(bǔ)壓，或更換超重型壓路機(jī)，增加振動(dòng)壓實(shí)功率已達(dá)到壓實(shí)效果。

（3）最后，在進(jìn)行施工后選取的路段試驗(yàn)時(shí)，采用專用壓實(shí)機(jī)械（18t壓路機(jī)）對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)機(jī)械開至振動(dòng)狀態(tài)，控制壓實(shí)遍數(shù)不少于2遍，測(cè)定壓實(shí)沉降值并與之前的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，要求其差值≤5mm，標(biāo)準(zhǔn)差≤3mm，并無明顯輪跡為合格。

4　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)路基土石方進(jìn)行施工時(shí)，管理人員應(yīng)提升管理意識(shí)，將協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌工作做好，妥善處理施工中遇到的問題。施工人員應(yīng)熟悉掌握施工工藝流程，有效控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序的施工，使工程的質(zhì)量得到有效保障。

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[2]隋玉鳳.高速公路填石路基試驗(yàn)段施工質(zhì)量控制[J].價(jià)值工程，2011，30 （24）：82.

[3]陳奇.公路施工中填石路基施工技術(shù)的分析[J].中華民居，2011（7）：1025～1026.

U416.1

A

1673-0038（2015）06-0151-02

2014-12-28

黃勵(lì)（1980-），男，工程師，本科，主要從事路橋施工方面的工作。