探討公路工程中填石路基施工技術(shù)

宋 鵬 飛

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030006)

0 引言

在山區(qū)高速公路施工中必須做好攤鋪施工與壓實施工，基于這兩項技術(shù)內(nèi)容保證對高速公路施工項目的整體施工質(zhì)量控制，提高公路表面平整度、均勻系數(shù)同時減小孔隙比。保證填石路基施工的系統(tǒng)性優(yōu)化。

1 高速公路填石路基施工工藝的基本標準與檢測方法

按照我國交通部所提出的《公路填石路堤壓實標準與檢測方法總報告》相關(guān)建議，應(yīng)該將公路石質(zhì)路堤定義為路堤填料在2 mm以上粒徑、顆粒含量大于70%、粒徑小于0.074 mm的路堤，這其中還細分出了碎石路堤、塊石路堤以及小塊石路堤。根據(jù)上述標準可檢測判斷各種公路路基類型，例如可以通過填料含量、地基覆蓋層土質(zhì)、塊石以及地質(zhì)節(jié)理、裂隙發(fā)育等等有效評判地基穩(wěn)定性，擁有優(yōu)秀穩(wěn)定性的地基可展開填石路基相應(yīng)施工技術(shù)操作。

在施工中對填料的要求很高，因為填料的最大路徑對壓實質(zhì)量影響較大，如果粒徑過大就需要運用到擁有大激振力、大粒徑、大噸位的壓實機械輔助展開施工，且施工難度相當(dāng)之大，容易對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此在填石路基施工中需要結(jié)合施工實際情況選擇最大粒徑值，可將粒徑控制在不超過路基層厚2/3的厚度，同時將最大粒徑值控制在25 cm以下，保證填料表面粒徑不超過15 cm為最佳。綜合考量來看，公路施工中填石路基施工若要保證施工進度平穩(wěn)，還要首先把握好施工工藝標準，明確施工檢測方法，特別是對石料粒徑的要求要做到嚴格，如果在面對超大粒徑石料時則要進行破碎或清除處理，為之后的施工流程順利開展做好準備[1]。

2 高速公路填石路基的攤鋪技術(shù)應(yīng)用

高速公路填石路基施工中的攤鋪技術(shù)應(yīng)用非常關(guān)鍵，它的施工合理性直接決定了后期填石路基的壓實效果。

2.1 填石路基的基本攤鋪方法

在填石路基攤鋪施工部分主要采用到兩種技術(shù)工藝形式：漸進式攤鋪、后退式攤鋪以及混合式攤鋪。其基本的攤鋪方法就是要采用到大功率推土機，再配合人工輔助細平方式，結(jié)合橫斷面全寬以及縱向水平分層填筑的基本原則展開施工，保證推土機初平與平地機整平，形成一道雙向都具有4%傾斜度的橫坡，保證施工表面呈橫向與縱向平順均勻，同時目測表面層沒有孤石凸起現(xiàn)象即可。一般來說，每一層填料的鋪設(shè)寬度都需要超過路堤設(shè)計寬度的50 cm以上，以便于后期施工時路基邊緣被充分壓實。在攤鋪過程中還要利用到全站儀為每層填土設(shè)置放出邊樁與中樁，再利用精平機械進行整地，配合人工徹底整平局部坑洞缺陷。

2.2 案例簡析

上文提到填石路基的攤鋪技術(shù)方法有兩種，下文就結(jié)合某地區(qū)的山區(qū)公路施工工程進行簡要對比分析，分析漸進式攤鋪與后退式攤鋪在攤鋪效果方面有哪些差異。

2.2.1填石路基的攤鋪施工技術(shù)對比選擇

某工程在兩段公路段分別采用到了漸進式攤鋪與后退式攤鋪，并展開了攤鋪效果現(xiàn)場對比實驗，分別對兩段公路試驗段的表面平整度與松鋪厚度進行指標分析評價。再者還用到了挖坑實驗觀測兩種方法所分別引發(fā)的填料離析問題，包括被壓實層的結(jié)構(gòu)情況，最后采用相同的壓路機與碾壓方式對填石路基段進行完全壓實，對比兩公路段的壓實效果。

根據(jù)試驗結(jié)果來看，該工程公路段在采用后退式攤鋪法施工后，其填石路基表面出現(xiàn)了嚴重的離析現(xiàn)象，其中存在較大粒徑石料凸出于路基表面的不良狀況，平整度表現(xiàn)不佳。再一點，后退式攤鋪未能有效控制填石路基每層厚度，而反觀用漸進式攤鋪法則基本保證了路基表面攤鋪平整，沒有大粒徑石料外露凸起。這主要是因為在漸進式攤鋪方法中運用到了推土機，推土機將石料向前方推進，其中途中沒有任何阻擋物，而卸料方面與原有壓實面之間出現(xiàn)較大落差，這為大粒徑石料提供了最佳掉落位置，達到一種相對穩(wěn)定狀態(tài)。此路段中還用到了細料進行空隙填充，確保填石路基高密度，也為后期的壓實施工工作提供了較好的壓路機設(shè)備工作面，如表1所示。

表1 填石路基漸進式攤鋪與后退式攤鋪的試驗路段數(shù)據(jù)

從表1中可以看出，該山區(qū)高速公路兩試驗路段分別進行了漸進式攤鋪與后退式攤鋪兩種攤鋪方法，其中采用了漸進式攤鋪方法的路段在路基壓實層方面更容易被整平，且其填筑厚度也更容易被控制，從整體上實現(xiàn)了工序精簡，對提高壓實質(zhì)量很有好處，因此該公路工程施工最終選擇了漸進式攤鋪方法展開施工[2]。

2.2.2基于漸進式攤鋪技術(shù)的填石路基壓實技術(shù)應(yīng)用

1)施工方案。

針對某山區(qū)高速公路施工項目填石路基實驗的施工流程包括八步驟，分別如下：

測量放樣→填前清表、平整、壓實與檢測→組織路段施工材料→填料實驗(確定填料材料性能)→分層填筑→切方段合理開挖→人工配合機械整修填挖邊坡→整合總結(jié)試驗成果。

該工程將填料攤鋪分為兩層展開，兩層厚度不同，且經(jīng)過對比確定得出優(yōu)選值，其中第一層的松鋪厚度控制在30 cm左右，第二層則控制在40 cm左右，并專門在路基表面采用石灰布置了4 m×5 m的矩形網(wǎng)格，并向網(wǎng)格中卸料。根據(jù)過往同類施工經(jīng)驗，此次施工的暫定填料松鋪系數(shù)確定為1.25，松鋪厚度則控制在50 cm左右，結(jié)合運料汽車的裝載量與壓實方計算，按照每輛車裝載量8 m3為例，若要填滿每個網(wǎng)格需要1.5車。當(dāng)填料被順利運輸?shù)浆F(xiàn)場以后要配備專人卸料，將填料填入到指定方格內(nèi)，然后從路中間向兩邊展開填筑施工。

2)施工結(jié)果分析。

由于該工程采用了分層壓實方案，所以要基于不同松鋪厚度對其壓實檢測結(jié)果進行分析，以獲得壓實度與碾壓遍數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖1所示。

結(jié)合圖1可以看到，該工程在采用漸進式攤鋪施工技術(shù)后其填石路基的壓實度伴隨碾壓遍數(shù)的增加而不斷提高，不過隨著碾壓遍數(shù)的增加，其壓實度變化率也逐漸呈現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展趨勢。再一方面，其松鋪層厚度對碾壓遍數(shù)產(chǎn)生了較大影響，當(dāng)松鋪層次越大時，其就需要越大的壓實度，且碾壓遍數(shù)也會相應(yīng)增加。一般來說，該公路段松鋪層厚度達到30 cm～40 cm時，它在不同壓實遍數(shù)下的壓實度就會發(fā)生較大變化。結(jié)合該工程填石路基壓實施工的實際操作情況，以單位壓實遍數(shù)(n)為基礎(chǔ)可確定松鋪厚度的適宜值，同時利用ne定義每米厚度填土所需要的壓實遍數(shù)，可得到：

ne=n/h。

當(dāng)ne越大時，就表示該工程所完成的填石路基填土壓實厚度越大，所需要碾壓的遍數(shù)越多，施工時間越長。如果該工程施工中的松鋪層厚度為40 cm，假設(shè)其壓實遍數(shù)為5遍，那么代入上述公式即可計算出其每米厚度填土的單位壓實遍數(shù)應(yīng)該為12.5遍。該工程施工中也以松鋪層厚度為40 cm作為標準厚度，其攤鋪與整平碾壓效率最高，可提高高速公路填石路基施工的整體質(zhì)量。

3 結(jié)語

本文結(jié)合理論實踐案例簡單探討了山區(qū)高速公路施工中的填石路基施工技術(shù)應(yīng)用。一般來說采用漸進式攤鋪方法進行路基攤鋪可使得路基表面更為平整，基本不存在任何大粒徑石料外露現(xiàn)象，且可較好控制施工質(zhì)量。在壓實過程中，伴隨最大粒徑的增大，填石路基的壓實密度也會隨之增大，這種方法非常適合那些空隙率較大且壓實度不均勻的路基，在經(jīng)過漸進式攤鋪及壓實后期公路路基壓實度可實現(xiàn)相應(yīng)提升，其不均勻系數(shù)也可順利控制在10～20范圍內(nèi)。整體來講，漸進式攤鋪技術(shù)方法應(yīng)該成為高速公路填石路基施工的不二之選。