填石路基施工技術在公路工程施工中的應用

文/周建華

1 前言

在我國道路施工技術中，應用最廣泛的技術就是填石路基施工技術，由于我國平原面積較少，所以碎石比較容易得到。用碎石進行填高路基能夠有效增加路面的平整度并提高公路的疏水性，碎石與混凝土、瀝青的結合體可以讓道路達到設計高度。但是任何技術都有雙面性，由于填石路基施工技術施工過程的獨特性，在原料選擇工作人員需要進行更加嚴格的掌控。雖然填石路基技術是我國最常用的技術，但是這個技術在國內的發(fā)展階段剛剛起步，接下來本文將從填石路基施工內涵和施工方式等多個方向進行論述，進一步分析填石路基施工技術在公路工程中的實際應用，并從理論和實際操作兩個方面助力推動整個公路工程的發(fā)展。

2 填石路基施工技術概念和施工流程

2.1 填石路基施工技術概念

填石路基施工技術就是以碎石為主要原料進行路基增高和路基加固，但通過碎石裝填的數(shù)量很多，且施工往往對碎石的質量和工程標準有一定的要求，因此碎石的平均強度應該控制在15MPa 以上，以便大型工程車輛和高速小轎車通過。另外，路基與車輪之間往往有一層瀝青間隔，瀝青是充當車輪與路基接觸的媒介，車輪在路面做純滾動或移動運動（急剎車的行駛情況下做平移移動），路面時時刻刻都遭受輪胎滾動的碾壓和剪切等形變，而路基碎石是受到減震器和車身沖擊影響，所以石料的平均強度就決定了整段道路的強度。在填石路基施工技術中，石料的平均強度是選材過程中追求的目標，道路工程中當然不是只追求石料強度，石料之間的摩擦和緊固性也是追求的目標，碎石與碎石之間需要像石榴籽一樣緊緊抱在一起，我們在填石路基施工中將這種碎石之間黏合結果稱作石質顆粒，石質顆粒在黏合過后會形成相互摩擦和相互擠壓的結果，從某種程度上看，這種摩擦是有效摩擦，會讓路面更具有穩(wěn)定性[1]。

填石路基施工技術最依賴的就是地基，如果地基選擇是在充滿溝壑的地區(qū)，則通過碎石填充以及抹平的技術，就可以進行水平面找平。由于碎石具有不均勻性，可以填充不規(guī)則的空間和縫隙，而填石路基施工是在地表上的施工工事，依賴于地基的堅固程度，無論地面多么不規(guī)則，通過填石路基施工都可以進行平整度平衡。但是地基一旦出現(xiàn)塌陷和斷裂，那么帶來的后果就是地面塌陷。這是由于碎石之間沒有支撐，它們是因為合成力的作用效果而出現(xiàn)的，雖然可以增大摩擦，但是缺少支撐性，所以在進行新技術的填石路基施工中往往采用復合型的施工材料，埋置小型地基內部橋墩，以免地基坍塌造成整個路面坍塌的情況發(fā)生，降低路面的危險程度，提高路面的舒適性和預防突發(fā)情況的應急能力。

2.2 填石路基施工流程

從常規(guī)的角度說，填石路基施工技術主要是根據(jù)地基進行平整度填充的。而填石路基的施工流程中的第一步也是關鍵一步就是在前期的準備工作中打好基礎，做好路基的建設，如果能選擇路基的混合材料，那么我們盡可能選擇粒土做路基的混合材料，因為粒土本身的粘滯性能夠與碎石更好地嚙合，同時地基填充高度也是有規(guī)定的，不能超過40cm，過高的路基不能保證道路運輸?shù)闹涡?，過低的路基不能保證路面在下雨過程中的拒水性。路基選擇建造完畢后的第二步就是進行邊坡碼砌，碼砌的方式有單坡單向碼砌和臺階碼砌，如果想確保施工石料之間的結實程度，我們常常采用臺階碼砌的施工方法，這不但會加快施工進度，同時還可以在施工中更好地篩選石料；而在橋梁道路施工過程中往往用到單坡單向碼砌方法，單坡碼砌的厚度可以達到1.5m，可以更好地確定伸縮縫的位置。第三步就是進行攤鋪作業(yè)，簡單來說，攤鋪作業(yè)就是將運來的碎石進行統(tǒng)一傾倒和攤平，但是傾倒的方向一定是有要求的，在攤鋪工作開始前應該進行嚴密地設定，提前布局攤鋪工作方向，攤鋪中可以不單一用同一種碎石進行攤鋪，將大塊石料放置底部，小塊碎石放在頂部，以減小路基承受壓強和提高支撐性能[2]。當然，攤鋪的過程結束后，不能進行直接瀝青的澆筑，因為現(xiàn)在的攤鋪只是看起來平整，在結構上和施工要求上都沒有達到緊致平整的要求。所以，填石路基施工流程中的第四步就是進行碾壓，通過壓路機間接性震動碾壓可以壓縮石頭之間的空間，讓碎石更加緊密地結合一起，碾壓可以由超大型壓路機器進行整體碾壓，然后進行細致碾壓，碾壓工作可以分層分階段性來完成，以此保證碾壓的質量。

3 填石路基施工技術在公路施工應用過程值得注意的技術要點

3.1 石料選擇應符合標準

我國目前的石料幾乎很少有天然直接形成石料，過去天然直接形成的石料已經(jīng)變成現(xiàn)在橋梁、建筑工程的重要組成部分，而現(xiàn)如今的填石路基施工采用的石料多半是從山上的巨石進行采炸而形成的，這些巨石往往需要進行火藥爆破和機器粗加工的流程將石頭進行預篩選，現(xiàn)在應用的碎石質量遠比天然形成的碎石質量好。因為天然形成巨石內部構造相對比較緊湊，即使是通過火藥和沖擊錘進行破碎后，內部的質量其實并沒有縮減；同時，由于火藥的高溫和沖擊性對碎石有預篩選的作用，達不到質量和硬度要求的碎石可能在開采過程中完全碎成粉末。填石路基施工技術正常應用于施工建設中需要利用有利資源，完成工程質量的提升。石料強度選擇時，一定要按照國家標準進行選擇，不同路況或許對碎石的質量要求不一致，但是如果從標準制定的角度，應盡可能提升標準的下限，那么在石料質量選擇時就能夠超過設計許用標準[3]。

在石料選擇時，其實不應該只關注石料的堅固性，還需要兼顧石料的沾黏性，由于石料之間需要承受住碾壓沖擊力后進行瀝青黏合，如果石料硬度較高，那么可沾黏性就會降低。有關數(shù)據(jù)表明沾黏性和硬度是呈反相關關系的，其中一個物理量的增長一定會引起另外物理量的減小，所以在石料選擇時應注意石料的硬度標準，在同等標準下需要判斷沾黏性，盡可能選用沾黏性較高的石料，以此有效增加石料之間的摩擦，更好地與瀝青相互配合，讓瀝青的作用發(fā)揮更加持久，避免了整段路出現(xiàn)斷裂和由于黏性不足出現(xiàn)的副作用。尤其是在第一次選材時，一定要進行相關實驗，不要在選材完畢后進行大規(guī)模的鋪設和滾壓，只有小路段滿足目標需求，才能讓更長的路段滿足設計要求。

3.2 加強檢驗和監(jiān)督環(huán)節(jié)

要想工程質量達到標準、滿足設計需求，就應該加強檢驗和監(jiān)督環(huán)節(jié)。檢驗監(jiān)督不一定需要專業(yè)的檢驗機構進行，工程建設的公司內部也可以進行檢驗和監(jiān)督，預先檢驗可以更及時地發(fā)現(xiàn)問題，在政府和專業(yè)檢驗機構檢驗之前修正工程建設標準。公路是經(jīng)濟發(fā)展最鮮活的血液，如果不能保證公路的質量，運輸輸送效率就不會提升。監(jiān)督檢驗環(huán)節(jié)不應該在完工之后進行，因為完工之后的路段已經(jīng)建設成型，一旦拆除不僅會前功盡棄，同時還會對人力、物力和資源造成損失。一個環(huán)節(jié)結束之后就要進行檢驗和監(jiān)察，監(jiān)督是存在整個路面鋪設過程中的，監(jiān)督就是為了監(jiān)督工作人員的現(xiàn)狀。此外，監(jiān)督過程中不僅要檢驗石料的沾黏性和硬度，而且還應該對環(huán)境進行監(jiān)督和檢驗，鋪設道路中的廢水和廢氣應得到統(tǒng)一妥善處理，絕對不能直接排放到河流中污染河流，堵塞河道。

檢驗過程需要多種方法并行實施，可以利用專業(yè)的水平儀進行道路平整度檢驗，也可以用布氏硬度儀檢驗道路硬度和受熱膨脹性。此外，檢驗中可以利用重載大型工程設備進行碾壓，用分析儀器模擬道路受力情況進行仿真分析，找到最有可能斷裂的部分，分析需用標準和斷裂值的大小關系，把監(jiān)督和檢驗過程做到科學化、統(tǒng)一化。從某種意義上說，檢驗是為了修正施工方案，也是對人員思想的更新。

3.3 加強路基處理

路基是一段道路的基礎，也是填石路基技術能夠得以運用的前提，工程上對待路基的態(tài)度就是對道路質量負責的態(tài)度。高速公路、省道和國道對路基處理的要求都是不同的，路基處理需要道路施工企業(yè)用百分百負責的態(tài)度完成和處理。我國現(xiàn)行標準對路基的標準與規(guī)范只提出了承載力方面的要求，并沒有指出符合國家標準的具體的施工做法和施工方向，這就要求有經(jīng)驗的路基工作人員根據(jù)路基情況設定工作方案，另外工程隊伍人員的整體素質和整體的施工目標都需要明確，路基處理需要大家勁往一處使，以細粒土混合巖石作為路基許用基礎材料，用顆粒填充進行緩沖過渡層的填充，以此使路基更加穩(wěn)定耐用，達到國家規(guī)定標準。

4 結語

綜上所述，我國利用填石路基技術雖然普遍，但是其使用時間和使用熟練度并沒有達到國際領先標準，國內的填石路基技術其實還有很大的發(fā)展空間。要想提升填石路基礎技術，就要提高施工人員對填石路基施工技術的基本特性和基本流程的認識，關注技術要點，將工作重點放在篩選碎石質量和對工程監(jiān)督、檢驗環(huán)節(jié)以及加強路基方面，以此將填石路基技術更好地應用于實踐過程。