公路施工中填石路基施工技術(shù)研究

徐衛(wèi)星

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

隨著公路建設(shè)的發(fā)展，山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越普遍，深挖路基的施工產(chǎn)生了大量棄石，處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)周邊環(huán)境生態(tài)造成重要破壞。填石路基利用大量的棄石鋪設(shè)路面，修筑路堤，具有社會(huì)和經(jīng)濟(jì)雙重效益。由于填石路基碎石形狀各異、粒徑分布不均，相較于傳統(tǒng)的土石路基，粗料多、含石率高，路基碾壓均勻性差、壓實(shí)破碎率大、孔隙率高，因而在碾壓施工過(guò)程中，碎石路基與土質(zhì)、土石路基存在較大的差異，且工程性能參數(shù)測(cè)量結(jié)果離散性大，檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

1 填石路基施工技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

①工期較長(zhǎng)，工程量較大。公路工程所涵蓋的施工項(xiàng)目較多，且施工范圍廣泛，因此其與建筑工程項(xiàng)目相比，不僅施工時(shí)間較長(zhǎng)，而且工程量巨大。此外，公路工程施工成本也是建筑工程項(xiàng)目的數(shù)倍。多數(shù)施工單位難以承擔(dān)損失，導(dǎo)致施工壓力增大。因此，對(duì)工程各項(xiàng)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控施工質(zhì)量，是施工單位保證自身經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。②作業(yè)重復(fù)度較高。重復(fù)度較高是公路工程項(xiàng)目填石路基施工的特點(diǎn)。例如在實(shí)際施工中，施工人員需不斷重復(fù)回填、壓實(shí)、整平等工作，此類(lèi)具有重復(fù)性的作業(yè)能夠提升公路工程施工質(zhì)量及公路路基穩(wěn)定性，因此其具有必要性。但在重復(fù)作業(yè)施工過(guò)程中，施工人員極易因疏忽造成施工出現(xiàn)漏洞，例如，公路路基結(jié)構(gòu)均勻度與標(biāo)準(zhǔn)不符等。總之，施工單位應(yīng)正視填石路基施工的重復(fù)性作業(yè)，并加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)管力度，以此對(duì)公路工程質(zhì)量提供保障[1]。

2 公路施工中填石路基施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 填石路基原材料開(kāi)采與運(yùn)輸

在正式實(shí)施填石路基施工技術(shù)前，需要先做好施工原材料的開(kāi)采，在工程中，巖石填料多源自于當(dāng)?shù)馗浇絽^(qū)爆破開(kāi)采。在實(shí)際進(jìn)行施工材料開(kāi)采時(shí)，應(yīng)先派遣專(zhuān)人做好實(shí)地勘察工作，并結(jié)合實(shí)際情況，做好針對(duì)性的爆破方案設(shè)計(jì)，在這一過(guò)程中，需要準(zhǔn)確合理地設(shè)定爆破參數(shù)，從而確保通過(guò)爆破獲得的施工材料能夠滿足本次施工要求，同時(shí)還要盡可能地降低爆破對(duì)周?chē)鷳B(tài)自然環(huán)境帶來(lái)的影響。如果通過(guò)爆破獲得巖石粒徑較大，與實(shí)際施工要求不符，可以選擇二次爆破，或者采用相關(guān)的碎石設(shè)備，做好施工材料的處理，從而保證施工材料粒徑尺寸與本次施工要求相符合，最后再進(jìn)行施工材料運(yùn)輸作業(yè)的實(shí)施。在實(shí)際進(jìn)行施工材料運(yùn)輸過(guò)程中，相關(guān)人員可以先裝填一些粒徑相對(duì)較大的施工材料，然后再裝填粒徑小一些的填料，能夠促使其進(jìn)行充分地混合，還能夠有效保障施工材料運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性。在施工材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，還需要對(duì)施工材料的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，保障填料的最小強(qiáng)度（CBR）與粒徑滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。比如本次公路工程為高速公路一級(jí)公路，上路床路基施工填料最小強(qiáng)度應(yīng)為8%，最大粒徑為100mm；下路床路基施工填料最小強(qiáng)度應(yīng)為5%，最大粒徑為100mm；上路堤路基施工填料最小強(qiáng)度應(yīng)為4%，最大粒徑為150mm；下路堤路基施工填料最小強(qiáng)度應(yīng)為3%，最大粒徑為150mm；填方路基施工填料最小強(qiáng)度應(yīng)為8%，最大粒徑為100mm。只有施工填料滿足上述標(biāo)準(zhǔn)，才能作為施工材料正式應(yīng)用于后續(xù)施工過(guò)程中。

2.2 基底平整

路基填料攤鋪采用“機(jī)械+人工”的組合形式，攤鋪施工應(yīng)遵守橫向全斷面攤鋪和縱向分層攤鋪的基本原則，具體施工工藝如下：填石路基攤鋪應(yīng)使用專(zhuān)用的攤鋪機(jī)械，攤鋪后使用平地機(jī)整平攤鋪面，保證整平后的地面橫向坡率介于3.5%~4.5%之間，且整平后的路基表面不允許出現(xiàn)石料突起或局部沉陷等問(wèn)題。為避免邊坡施工對(duì)路基邊緣平整性和壓實(shí)度的影響，在路基攤鋪過(guò)程中，實(shí)際攤鋪寬度應(yīng)略大于設(shè)計(jì)寬度，超出寬度單側(cè)不少于250mm，在攤鋪前，應(yīng)準(zhǔn)確放出邊樁、中樁的方位[2]。路基攤鋪和壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)同步開(kāi)展路肩壓實(shí)，避免因路基壓實(shí)擾動(dòng)而引發(fā)邊坡滑塌事故，同步壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)做好施工交界面的人工處治，及時(shí)填充局部空洞，填充后再次攤鋪整平。整平施工工序，關(guān)鍵要做好卸料與整平的現(xiàn)場(chǎng)銜接工作，首車(chē)路基填筑料卸貨后，使用推土機(jī)完成初平，初平過(guò)程中應(yīng)合理確定松鋪系數(shù)；首車(chē)卸載并完成初平后，第二車(chē)路基填料緊隨整平路段末尾卸料，卸料后繼續(xù)使用推土機(jī)整平；經(jīng)推土機(jī)初平后，路基填料得到重新分布，大粒徑填料位于路基底部，小粒徑填料則嵌鎖在大粒徑填料的縫隙間，重分布后的路基填料表面平整度得到明顯改善。機(jī)械整平的過(guò)程中，還應(yīng)配合人工整平，人工整平主要針對(duì)大粒徑填料的破碎、移除。經(jīng)整平后的路基表面不允許出現(xiàn)明顯的凸起或凹陷，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后，方可進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。

2.3 邊坡碼砌

填石路基的穩(wěn)定性不容忽視，為加強(qiáng)填石路基的穩(wěn)定性，施工人員應(yīng)重視填石路基邊坡碼砌質(zhì)量。目前，施工單位所采用的邊坡碼砌施工順序一般分為2種：先填后碼和先碼后填。在實(shí)際施工過(guò)程中施工人員應(yīng)注意，如果所采用的施工方法是臺(tái)階碼砌，須關(guān)注路基填筑高度與臺(tái)階碼砌厚度之間的關(guān)系。在多數(shù)情況下，在設(shè)計(jì)文件沒(méi)有規(guī)定時(shí)，如路基填方高度低于5m，邊坡碼砌厚度則一般低于1m。如路基填方高度高于5m，低于12m，邊坡碼砌厚度則一般應(yīng)大于1.5m。此外，施工人員在進(jìn)行邊坡碼砌時(shí)，首先應(yīng)選取高強(qiáng)度且具有完整性的材料，其次保證材料之間的緊密性，避免因材料松動(dòng)等情況，對(duì)路基穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

2.4 填石路基布料與攤鋪

在實(shí)際開(kāi)展填石路基布料施工時(shí)，一般采用方格網(wǎng)施工方法，先在路基表面放置網(wǎng)格，然后再將施工填料倒入網(wǎng)格之中。在這一布料過(guò)程中，做好拉料量的控制。通常情況下，每車(chē)?yán)峡煽刂圃?2m3，然后沿著水平方向做好填料的合理布料填筑。在公路項(xiàng)目中，針對(duì)施工材料的填筑布料，采用了先低后高、先兩側(cè)后中央的順序，從而使得整體布料填筑變得更加均勻，這為保障后續(xù)的填石路基攤鋪以及碾壓施工質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在完成施工材料填筑布料后，便開(kāi)始進(jìn)行路基攤鋪工作。在實(shí)際進(jìn)行攤鋪過(guò)程中，一般采用的是漸進(jìn)式攤鋪方式。一般情況下，在路基攤鋪面鋪設(shè)施工材料的厚度達(dá)到40cm左右時(shí)，施工人員會(huì)在推土機(jī)的幫助下，將填料做好鋪平處理，并在初平表面，準(zhǔn)備開(kāi)展下一次的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工。上述攤鋪過(guò)程一般與填料平整同步進(jìn)行，從而既能夠保證攤鋪的質(zhì)量，又能夠有效提升攤鋪的施工效率。在進(jìn)行填料時(shí)，主要控制推移距離，一般距離在3m以上。路基在實(shí)際進(jìn)行攤鋪過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)石料級(jí)配低，或者石料的粒徑大，施工人員可以進(jìn)場(chǎng)做好局部找平工作，同時(shí)后續(xù)補(bǔ)料作業(yè)持續(xù)更進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，還可以借助高壓水，將沙沖到路基的底部，從而將路基石料之間的縫隙全部填滿，從而有效改善路基級(jí)配低下的問(wèn)題，從根本上提升路基整體的穩(wěn)定性。

2.5 填石路基壓實(shí)

在實(shí)際施工中，如填石材料出現(xiàn)大顆粒石碴，會(huì)將對(duì)路基壓實(shí)度產(chǎn)生影響。因此施工單位應(yīng)采用具有強(qiáng)震動(dòng)功能且功率較大的壓路機(jī)壓實(shí)路基。在該過(guò)程中，壓路機(jī)應(yīng)先開(kāi)啟振動(dòng)模式緩慢前進(jìn)碾壓，再使用靜壓模式后退碾壓，以此才能取得良好效果。此外，施工人員在路基壓實(shí)過(guò)程中不僅需明確滿足填石路基壓實(shí)度（孔隙率）標(biāo)準(zhǔn)的鋪厚度、壓實(shí)機(jī)械型號(hào)及組合、壓實(shí)遍數(shù)，還要注意壓路機(jī)行走速度，避免突然剎車(chē)或突然加速與隨意移動(dòng)，以確保填石路基施工質(zhì)量。

2.6 特殊路段處理

①選用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備對(duì)交界范圍內(nèi)的地表土進(jìn)行全面清除，將清除的土體統(tǒng)一運(yùn)至臨時(shí)棄土場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行堆放。為避免產(chǎn)生揚(yáng)塵污染，應(yīng)依據(jù)環(huán)保要求采取相應(yīng)的措施，如覆蓋等。②對(duì)半挖斷面的表面進(jìn)行挖除，厚度控制在80cm左右，然后按照填方路段的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回填、碾壓，確保壓實(shí)度達(dá)到90%以上。依據(jù)設(shè)計(jì)要求，在填挖交界處理設(shè)置臺(tái)階，并將表層的浮土、樹(shù)根等雜物全部清除干凈?？蓪?duì)臺(tái)階進(jìn)行垂直開(kāi)挖，要確保臺(tái)階的前后全部順直，寬度以2.0m為宜，可向內(nèi)側(cè)傾斜4%的坡度。③可從最底層的臺(tái)階開(kāi)始，逐層向上進(jìn)行填筑，每一層填筑完畢后，應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)處理。在填筑的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)填挖交界處的拼接予以注意，在碾壓后，應(yīng)確保密實(shí)，無(wú)明顯的拼接痕跡。④在對(duì)半填挖的路段進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)在填筑斷面處理完畢且檢驗(yàn)合格后，才能對(duì)上部挖方段進(jìn)行施工。設(shè)置土工格柵時(shí)，要確保格柵之間的連接牢固可靠，平直順滑，具體的鋪設(shè)要點(diǎn)如下：由兩名施工人員將格柵抬起后，向前鋪設(shè)，要將格柵拉直，與下承層緊貼，避免出現(xiàn)扭曲的現(xiàn)象，使格柵強(qiáng)度較高的方向與路基的中線保持垂直，相鄰兩幅之間通過(guò)鐵絲進(jìn)行捆扎，以U形卡進(jìn)行固定。⑤在路基邊坡1.0m范圍內(nèi)，回填厚度為10cm左右的土，隨后將格柵回折，鋪平后進(jìn)行固定。必須確保鋪設(shè)好的格柵平整，受力方向與路基相一致，連接強(qiáng)度足夠，上下層接縫錯(cuò)開(kāi)布置。隨后按正常路堤的做法進(jìn)行填筑即可。低填淺挖段低填路堤高度不超過(guò)1.96m，在施工前先清除路堤表層上的腐殖土和耕植土，再進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖到路床底面，回填路基填料，對(duì)填料進(jìn)行壓實(shí)；淺挖路基的路塹挖方深度不超過(guò)1.96m，開(kāi)挖到路床底面，回填路基填料，對(duì)填料進(jìn)行壓實(shí)。凸起土堆本路段內(nèi)有較多的路基沖溝，沖溝之間會(huì)出現(xiàn)凸起土堆，必須對(duì)凸起土堆進(jìn)行處理[3]。

2.7 做好地基排水處理

填石路基具有較大的粒徑，因此，路基的積水可以輕易地滲透進(jìn)去，從而導(dǎo)致地基不穩(wěn)定，造成公路破壞，所以本工程施工必須滿足一定的排水要求。路基施工時(shí)，可以選用30cm尺寸的砂礫石或片石作為透水層，提高本工程防滲透性，確保能有效地起到引排雨水的作用，避免工程地基被滲透。為確保本工程的施工質(zhì)量，首先要做好施工過(guò)程中的資料收集整理，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，協(xié)助施工人員及時(shí)解決，以確保本工程填石路基的施工質(zhì)量，也便于竣工驗(yàn)收工作的展開(kāi)。施工時(shí)，應(yīng)充分考慮各種因素，特別是氣候、溫度等因素，做好相應(yīng)的防范措施，減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，此外，對(duì)于推土機(jī)、壓實(shí)機(jī)等設(shè)備，應(yīng)采用均勻、穩(wěn)定、連續(xù)作業(yè)的施工方式，避免出現(xiàn)施工問(wèn)題。

3 填石路基施工質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)路基填筑施工質(zhì)量控制

在實(shí)際進(jìn)行路基填筑施工質(zhì)量控制時(shí)，需要注重做好以下幾點(diǎn)控制要點(diǎn)的落實(shí)，一是合理選擇填石路基施工材料，保障材料規(guī)格、強(qiáng)度符合實(shí)際的施工要求，尤其是不同層面的路基，填筑材料規(guī)格也各不相同，因此需要加強(qiáng)對(duì)材料的處理，使其規(guī)格條件滿足實(shí)際施工要求。二是加強(qiáng)對(duì)路基填筑攤鋪施工質(zhì)量的控制。針對(duì)每層石料的粒徑、攤鋪速度及次數(shù)，需要做好針對(duì)性的記錄，同時(shí)立足整個(gè)施工過(guò)程，加強(qiáng)對(duì)路基各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，以保證路基的質(zhì)量及穩(wěn)定性。三是立足整個(gè)填筑施工過(guò)程，還應(yīng)定期做好施工質(zhì)量監(jiān)督檢查工作，尤其是需要檢查相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，比如路基壓實(shí)密度、平整度、強(qiáng)度等，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要及時(shí)查找問(wèn)題原因，并要求施工方進(jìn)行返工整改，從而有效提升公路工程路基填筑施工質(zhì)量水平。

3.2 填石材料選擇

施工單位應(yīng)謹(jǐn)慎選擇填石材料，必要時(shí)可聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，使其篩選填石材料。在實(shí)際施工中，施工單位應(yīng)避免具有膨脹性或鹽化性的石材出現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)中，以免其特性對(duì)公路工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，施工單位應(yīng)及時(shí)完善排水結(jié)構(gòu)，該點(diǎn)不僅能夠確保填石路基施工技術(shù)展現(xiàn)其自身優(yōu)勢(shì)，而且能提升填石路基的穩(wěn)定性，為后期公路路面施工奠定良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，填石作為路堤填筑材料在山區(qū)及丘陵地區(qū)具有先天性的優(yōu)勢(shì)，由于石料性能較好，不但降低了工程造價(jià)、減少水土流失，而且給當(dāng)?shù)貛?lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。但是填石路堤的質(zhì)量控制由于缺少相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如果材料未經(jīng)嚴(yán)格的篩選與試驗(yàn)而直接填筑，可能無(wú)法保證路基施工質(zhì)量，從而減少道路使用壽命，因此，宜從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)控制：①加強(qiáng)料源的測(cè)試，嚴(yán)格控制超粒徑顆粒，進(jìn)行石料測(cè)試；②重視試驗(yàn)段的攤鋪，選擇合適的施工機(jī)具組合，探索合理的施工參數(shù)；③加強(qiáng)質(zhì)量控制，通過(guò)不同厚度及粒徑下試驗(yàn)，找出影響壓實(shí)的重要參數(shù)，選取符合實(shí)際情況的填筑厚度；④填石路堤施工時(shí)，其原材料、施工工藝應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位計(jì)算確認(rèn)，滿足相關(guān)文件要求才能進(jìn)行填筑施工。