公路改擴(kuò)建工程低填淺挖和路基拼接施工技術(shù)研究

梁曉強(qiáng)

（甘肅省隴南市文縣交通運(yùn)輸局，甘肅 文縣 746400）

現(xiàn)階段，我國(guó)由于電子商務(wù)的迅速發(fā)展，物流量大幅增加，現(xiàn)階段的公路工程無法使物流行業(yè)的需求得到有效滿足，所以需要進(jìn)行公路工程的擴(kuò)建或改建。在公路改建或者擴(kuò)建的工程中，主要的施工內(nèi)容為低填淺挖和路基拼接兩種，這兩項(xiàng)施工內(nèi)容為工程的重點(diǎn)。為此，必須注重選擇合理的施工方案，利用適合的技術(shù)，避免產(chǎn)生浪費(fèi)，影響施工質(zhì)量的提升?；诖耍恼轮饕接懺诠犯慕ê蛿U(kuò)建工程中，這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。

1 工程概況

本工程為一個(gè)項(xiàng)目的標(biāo)段，該項(xiàng)目路線的全長(zhǎng)為6 502 km。該項(xiàng)目工程的主要內(nèi)容為一座車行天橋，長(zhǎng)度為678.3 m的小橋共16座，共有27個(gè)涵洞，挖方的體積在（2.854×104） m3，填土方的體積在（1.785×105 ）m3，具有一個(gè)互通的立交橋。該工程中可棄土的總量為21 000 m3，占地面積6 050 m2。本工程所處區(qū)域的地形和地貌為低矮的丘陵，夾雜著部分山間的洼地。該工程所處的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，在覆蓋層上，主要是第四系地質(zhì)年代的粉質(zhì)黏土，這一層土體的厚度不大，該工程基巖為花崗巖和寒武紀(jì)的變質(zhì)砂巖，這些巖石擁有較為堅(jiān)硬的質(zhì)地。在此次工程中軟土地基是最需要解決的問題，軟土位于山間洼地，影響該公路改擴(kuò)建工程的進(jìn)行。

2 確定工程的施工方案

根據(jù)上文對(duì)該公路改擴(kuò)建工程的概述可知，困擾該工程最大的問題在于軟土地基，軟土地基的存在影響了工程施工的安全性，使得工程需要耗費(fèi)更大的成本。為此，需要實(shí)行低填淺挖施工，利用小型的挖掘機(jī)完成路基的整平，在地表清理和便道貫通之后，完成土方的開挖和運(yùn)填的工作?？偣残枰_挖的長(zhǎng)度較大，因此，選擇分段開挖，將施工所用的時(shí)間壓縮到最短，挖掘的寬度和深度分別為10 m和1 m，填土的高度需要保證在1 m。在開挖之前需要結(jié)合施工區(qū)域的地貌環(huán)境，優(yōu)先開挖有滲溝的區(qū)域，后置換填工序。

以下為路基拼接的主要方案：由于該公路改建和擴(kuò)建受到軟土地基的影響，因此，在拼接路基的過程中首先加寬拼接部分，在開挖臺(tái)階之前需要完成邊坡表面的清理。在開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的深度之后，完成填筑工作。在工程中，路堤的主要形式由兩部分組成，其一是擋墻路堤，其二是一般路堤。在拼接路堤的過程中，原有的路基必然會(huì)受到影響，為了避免在施工的過程中出現(xiàn)路基沉降的情況，需要采取相應(yīng)的措施，重點(diǎn)做好排水處理，同時(shí)利用機(jī)械和人力。

3 公路改擴(kuò)建工程低填淺挖技術(shù)

3.1 低填施工

在開展低填施工時(shí)，松鋪的厚度要限制在30 cm以內(nèi)，在檢測(cè)填料含水量的過程中，可以使用燃燒法減少檢測(cè)所需的時(shí)間。在施工時(shí)需要保證填料的含水量在±0.5%，若是填料擁有較低的含水量，應(yīng)該通過灑水增加含水量，保證含水量滿足要求后，開展碾壓工作。若是填料擁有較高的含水量，應(yīng)該對(duì)填料進(jìn)行晾曬，之后完成碾壓。碾壓工序進(jìn)行的全過程要保證慢速進(jìn)行，要將壓路機(jī)最大的速度限制在4.0 km/h，首先完成一次靜壓，之后完成兩次動(dòng)壓，最后完成一次靜壓。第一次靜壓速度要放到最慢，之后要逐漸增加速度，但是最高不得超過上述要求。振動(dòng)強(qiáng)度要保證先弱后強(qiáng)，循序漸進(jìn)。

在碾壓直線段時(shí)，要從路段的兩側(cè)向中間碾壓，在碾壓曲線段時(shí)，要從路段的內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，在每次碾壓的過程中，要保證前后兩個(gè)壓輪的重疊度在50%以上，尤其在碾壓填筑的接頭位置時(shí)，必須錯(cuò)開一定的距離，最好在3 m以上，避免出現(xiàn)漏壓的情況。在下一層填筑之前，需要確認(rèn)設(shè)計(jì)達(dá)到相關(guān)要求。同時(shí)，填料的粒徑需要嚴(yán)格控制，這樣有助于保障填筑的質(zhì)量。在該案例工程中，填料粒徑數(shù)據(jù)見表1。

表1 路基填料粒徑表

在低填時(shí)，使用的填料中不能夾雜任何雜物，在施工條件允許的情況下，需要減少分層的次數(shù)，并且控制每層的回填厚度低于30 cm。在填筑工作進(jìn)行到最后階段，填筑層的壓實(shí)厚度應(yīng)當(dāng)大于10 mm。在圖1中可見該案例工程中低填處理施工示意圖。

圖1 低填處理施工示意圖（單位：mm）

3.2 淺挖要求

與低填過程相同，在淺挖時(shí)也要分層開挖，這樣有助于降低一次性開挖過多或者過少的情況，在開挖的過程中需要時(shí)刻關(guān)注土質(zhì)的變化，在發(fā)現(xiàn)土質(zhì)出現(xiàn)變化時(shí)，要在第一時(shí)間上報(bào)，以便于及時(shí)調(diào)整開挖的具體方案。挖掘過程中產(chǎn)生的棄土要集中統(tǒng)一堆放在相應(yīng)的位置，要與水體和山坡保持一定距離。路塹在挖好之后的30cm范圍內(nèi)要壓實(shí)處理，壓實(shí)度應(yīng)當(dāng)在96%以上。如果路基松散或者遇到耕地，壓實(shí)度相應(yīng)降低，但不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?5%。

3.3 水平分層填筑

在填筑路基的過程中，采用水平分層填筑的方式可以在最大程度上保證填筑的質(zhì)量，分層填筑的過程中，每一層的回填厚度要控制在30 cm左右。低處的填筑要優(yōu)先進(jìn)行，之后攤鋪整平，形成橫坡，便于積水的排出。每完成一層填筑之后，利用推土機(jī)整平，利用壓路機(jī)壓實(shí)，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，完成上一層的填筑。填筑路堤的高度要控制在80 cm之上。在完成上述整平和壓實(shí)工序之前，要控制填料中的含水量，含水量低可以灑水，含水量高可以晾曬，最終要保證填料中的含水量控制在2.5%左右。

3.4 碾壓要求

碾壓時(shí)需要利用到振動(dòng)式的壓機(jī)，首先碾壓路基的邊緣，之后碾壓路基的中部，碾壓初速度較快，之后逐漸放緩，首先完成一次靜壓，之后振動(dòng)碾壓。在橫向碾壓的過程中，要保證有0.45的重疊部分，在縱向碾壓的過程中，需要保證有1.25的重疊部分，在碾壓的全過程要做到無死角的碾壓、不出現(xiàn)偏壓，保證公路改擴(kuò)建工程的質(zhì)量。

3.5 高程檢測(cè)

當(dāng)路基填筑將要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，需嚴(yán)格進(jìn)行高程檢測(cè)，有效的保證檢測(cè)及時(shí)性能夠保證工程竣工后，路基的高程、寬度和平整度符合相關(guān)要求，保證施工的高質(zhì)量?？刂七吰缕露葧r(shí)要嚴(yán)格按照前期設(shè)計(jì)的要求，刷坡要從上到下，將超填的部分清除，保證路基的平整，避免出現(xiàn)凹凸的現(xiàn)象。如果排水溝高出了地表，需要整平高出的部分，壓實(shí)的厚度應(yīng)當(dāng)控制在20 cm，不能超出這一厚度。

4 公路改擴(kuò)建工程路基拼接技術(shù)

4.1 路基拼接施工

4.1.1 清除路基基層

在開展路基拼接施工時(shí)，需要有效調(diào)整原路基拼接的應(yīng)力狀態(tài)，避免在施工中出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，還可以保證有效銜接原有路基與新建路基。保證路基拼接前后的一致，進(jìn)而避免在路基的基層出現(xiàn)橫向錯(cuò)臺(tái)以及裂縫。因此，在路基加寬施工之前，需要首先挖出原有的路基，開挖的深度要達(dá)到80 cm，同時(shí)，寬路基30 cm表層的雜物需要清除干凈。

4.1.2 開挖臺(tái)階

要清坡處理原有的路基，在開挖的臺(tái)階同時(shí)清理邊坡，這樣有助于提升原路基的穩(wěn)定性，放出開挖線需要等到符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后。本工程原路基拼接的位置臺(tái)階的高度為1 m，寬度1.5 m，坡度為1∶1.5。在開挖上部的過程中，應(yīng)當(dāng)挖掉原有路基的75 cm土路肩。在開挖的過程中應(yīng)當(dāng)時(shí)刻注意位移情況，當(dāng)較大位移發(fā)生之后，應(yīng)當(dāng)立刻停止開挖地基，并積極探索有針對(duì)性的處理策略，只有在位移問題得到有效避免的基礎(chǔ)上，才可以開展后續(xù)施工，這樣能夠在很大程度上降低發(fā)生塌方問題的概率。

4.1.3 鋪筑土工格柵

當(dāng)邊坡開挖完畢之后，新路基和原有路基必然會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，需要在最大限度上降低沉降的不均勻程度，利用沖擊壓實(shí)法壓實(shí)新路基的基地，并且要在新路基和原有路基的拼接位置鋪筑好土工格柵。對(duì)于整個(gè)公路改擴(kuò)建工程，土工格柵的鋪筑將起到重要的作用，是保證工程質(zhì)量不可或缺的一步，土層表面的平整度需要與設(shè)計(jì)要求一致，表面存在的任何雜物都要清除干凈。在路基填料的過程中，距離土工格柵8 cm的范圍內(nèi)，不應(yīng)當(dāng)填筑粒徑超過6 cm的填料。

在鋪筑單向的土工格柵時(shí)，需要保證路堤的軸線垂直于受力的方向，在穩(wěn)固搭接新舊路基的基礎(chǔ)上，需要適當(dāng)提升連接位置的強(qiáng)度，選擇能夠滿足抗拉強(qiáng)度要求的加固材料，并且保證相互之間擁有不低于20 cm的搭接長(zhǎng)度。如果工程地段地基的情況較差，則需要在路基的最底層鋪筑好土工格柵，并保證老路堤中至少有1.5 m的土工格柵。在鋪筑土工格柵時(shí)，應(yīng)該注意褶皺問題的預(yù)防，盡量選擇輕型推土機(jī)負(fù)責(zé)填土施工。

在本公路改擴(kuò)建工程中，需要拼接新路基以及原有的路基，每層填筑的土需要增高2 m，在臺(tái)階內(nèi)角出需要鋪筑土工格柵，需要保證雙向，并且每層的寬度滿足8～40 m，在路床底面同樣要鋪筑一層雙向的土工格柵，并且要保證在橫向和縱向下延伸率達(dá)到5%時(shí)，土工格柵的抗拉伸力需要達(dá)到或者高于55kN，在土工格柵最小焊接點(diǎn)的位置，抗剝離的強(qiáng)度需要≥100N。在制作土工格柵時(shí)，使用的材料必須是原生料，在拉緊土工格柵之后，需要使用U型釘固定格柵，U型釘?shù)脑蠎?yīng)當(dāng)為優(yōu)質(zhì)鋼筋。

4.2 路堤補(bǔ)強(qiáng)施工

在壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求后，必須借助液壓壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)路基拼接，并且液壓壓路機(jī)應(yīng)該保持30 kJ最大夯擊勢(shì)，在進(jìn)行夯實(shí)機(jī)布置時(shí)應(yīng)與作業(yè)點(diǎn)保持50 cm的凈距離，夯實(shí)的順序從兩側(cè)至中心。一直延續(xù)到橋臺(tái)的位置，換下液壓壓路機(jī)，使用夯錘（10 kJ）夯實(shí)，其他的位置同樣使用夯錘（30 kJ）。在補(bǔ)強(qiáng)到符合設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)之后，需要在原有的基礎(chǔ)上再次利用液壓壓路機(jī)夯擊填土，夯擊的次數(shù)為5次。在夯實(shí)施工的過程中，會(huì)影響到縱向的范圍，因此，需要在施工的過程中采取間隙型，在兩個(gè)夯擊點(diǎn)之間必須存在一定的間隔，最好呈三角形分布。

5 討論

第一，在路基開挖過程中，必須結(jié)合施工方案的要求開展，不但需要保證施工安全，還應(yīng)該努力實(shí)現(xiàn)施工效率和施工質(zhì)量的提升。第二，對(duì)開挖邊線應(yīng)合理選擇，從而防止有欠挖、超挖的情況出現(xiàn)。第三，開挖時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)測(cè)埋設(shè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)，并結(jié)合合理的順利分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)開挖程度的了解和控制，盡可能控制路基開挖影響原狀土的正度。當(dāng)基底存在20～30 cm厚時(shí)，應(yīng)該利用人工的方式進(jìn)行開挖，與工程設(shè)計(jì)要求相結(jié)合，完成排水設(shè)施的設(shè)置，為路基的整體穩(wěn)定性提供有效保障。所以，在開挖路基的過程中，必須嚴(yán)格遵照施工方案，保證工程的安全，在此基礎(chǔ)上才可以提高施工的質(zhì)量和效率。

6 結(jié)束語

綜上所述，文章結(jié)合工程實(shí)例，研究了公路改擴(kuò)建工程低填淺挖和路基拼接施工技術(shù)，研究結(jié)果表明，低填淺挖和路基拼接施工技術(shù)是公路改擴(kuò)建工程施工的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)總體施工質(zhì)量、成本、工期皆有較大影響。為保證施工質(zhì)量，促使各道工序能夠順利開展，必須結(jié)合工程特性及周圍地質(zhì)條件、地形地貌等，選擇合理的施工技術(shù)和施工工藝，實(shí)現(xiàn)新舊路基無縫對(duì)接。