干線公路工程項目施工關鍵技術研究

吳興強

（邢臺路橋建設集團有限公司，河北 邢臺 054001）

1 工程概況

某干線公路為該省交通路網(wǎng)的重要組成部分，第二合同段的起訖樁號為K8+200—K19+750，路線全長11.55km。在該合同段內，路基的寬度為34.5m，一般路段采用的是常規(guī)瀝青混凝土路面結構，即厚度為18cm的瀝青路面，由厚度4.0cm的上面層、6.0cm的中面層和8.0cm的下面層組成；二灰穩(wěn)定碎石基層，厚度32cm，底基層為石灰土，厚度18cm[1]。工程所在地的地勢較為平坦，地基土體以粉砂土和黏土為主。本次施工的重點為軟基處理、高填方路基和二灰穩(wěn)定碎石，下面對具體的施工關鍵技術展開分析。

2 干線公路工程項目施工關鍵技術

2.1 軟基處理技術

軟土地基具有高壓縮、高含水量、大孔隙比、固結時間長、透水性差的特性，其由松軟的粉土和黏土等土層構成，地下水位高，容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。本工程中的高填方段地下水位較高，軟基的持力層位于路床以下10m左右。

由于該路段的地下水位比較高，容易引起高填方路基沉降，對結構穩(wěn)定性造成不利影響。所以要選取適宜的技術方案對軟土地基妥善處理，減少工后沉降。結合現(xiàn)場實際情況，選擇旋噴樁加固的方法處理軟基。借助深層攪拌法打入旋噴樁，使其達到持力層，以水泥和石灰作為固化劑，與軟土攪拌，依托固化劑的理化性質，與軟土形成具有一定強度的樁體。目前，工程中應用較為廣泛的攪拌樁有兩種類型，一種是粉噴樁，另一種是漿噴樁。前者是利用空壓機將干粉狀的固化劑壓入地層中，后者則是通過輸漿泵將液體固化劑注入地層當中。水泥是應用廣泛的固化劑，在兩種方法中全部適用。經(jīng)過技術經(jīng)濟性比選后，最終決定采用漿噴樁作為該路段軟基加固措施。具體的施工技術要點如下：

（1）由專業(yè)的測量人員，用全站儀在需要布設漿噴樁的區(qū)域內測量放樣，按照設計的樁間距，單排布樁，做好標志。要保證布樁時的位置準確，避免誤差超限。以中心線上的樁位作為基點，按等邊三角形，向邊樁方向布設，直至布滿整個施工區(qū)域。當樁位存在沖突時，可將一些不重要的樁位去掉。完成布樁后，及時統(tǒng)計樁數(shù)，計算總樁長，與圖紙對比，看有無偏差。若是偏差超過允許范圍，則應查明原因，采取相應的措施加以調整。

（2）全面復核設計圖紙，領會設計意圖后，以書面的形式對施工人員進行技術交底。對施工場地整平、壓實，將地上和地下的障礙物全部清除干凈，如草皮、樹根、垃圾等。對鉆桿的長度加以丈量，以米為單位在鉆桿上標注，以免鉆進時掌握鉆入和復攪深度，確保樁長與設計要求相符。

（3）水泥選用某廠家的42.5#普硅水泥，使用前，要檢測安定性等指標，確定合格后，方可使用。水泥要有質量保證單，不得使用過期、受潮、結塊的水泥，所有用于施工的水泥由項目部統(tǒng)一管理；拌和水從路基兩側的邊溝內采取，經(jīng)試驗室檢測確認水質合格后，方可使用。本工程中，漿噴樁的配合比由試驗室提供，水泥的用量為57.5kg，水灰比為0.62[2]。

（4）按橫向順序對每排樁編號，根據(jù)編號，鉆機依次施鉆，避免漏鉆。鉆機、空壓機、噴漿系統(tǒng)等設備入場后，要全面檢查，確保性能完好，狀態(tài)穩(wěn)定。經(jīng)過檢查確認合格后，便可安裝鉆機，移至編好號的樁位處，鉆頭對準樁位中心，偏差控制在5.0cm以內。開鉆前，用水平尺檢查鉆機底座，并在鉆進過程中用垂球修整鉆架的垂直度，確保偏差在1.0%以內[3]。定期檢查鉆頭直徑，做好記錄，發(fā)現(xiàn)偏差超限時，要及時更換鉆頭，以免影響鉆孔質量。

（5）按照試驗室提供的配合比制備漿液，操作時，要對拌和水的用量嚴格控制，必須經(jīng)過核準后方可向容器內加水。攪拌時間以6min為宜，這樣能夠達到均勻的效果，攪拌完畢后，要對水泥漿液的密度如實記錄；啟動灰漿泵，待噴嘴出漿后，便可下沉鉆頭并開始攪拌。按照土體的性質，對鉆機的擋位加以控制，先使用低速擋，再用高速擋。鉆進時，要確保水泥漿液持續(xù)噴出，鉆至設計深度后，鉆機改為慢速，在原地持續(xù)噴漿攪拌30s左右，隨后提升鉆頭，以反轉噴漿提升的方法操作，以此來達到補漿的效果。

（6）當鉆頭提升至地面后要立即復攪，要確保樁體的均勻性，為避免局部噴漿不足的情況發(fā)生，可在復攪時采取如下措施：由專人負責記錄每根漿噴樁的信息，包括位置、編號、深度等，要保證原始記錄完整、詳細、真實、可靠，發(fā)現(xiàn)的問題用哪個及時補救，并如實記錄；水泥漿液要持續(xù)不間斷供應，以免出現(xiàn)斷樁；對噴漿量嚴格控制，使樁體充分拌和；對鉆架的垂直度定期檢查，避免偏斜，影響成樁質量；成樁后，將鉆機移除，用水泥回填樁頭并夯實，為提高樁體強度，可采取灑水的方法養(yǎng)生，避免擾動樁周圍的土體。

2.2 高填方施工技術

2.2.1 填前準備

（1）高填方路基填筑施工前，要先對地表全面清理，用挖掘機將植被和表土層鏟除掉，無法作為填料的土方要全部清除。地表清理完畢后，整平壓實，確保壓實度達到90%以上，并回填至原地面標高。

（2）選取試驗段進行填筑施工，以獲取相關的技術參數(shù)，為大面積施工提供指導，具體包括填料的松鋪厚度、壓實機械的組合方式、碾壓速度、遍數(shù)以及沉降差等。在現(xiàn)場修筑臨時排水設施，避免雨水影響填筑施工。依據(jù)設計資料，由專業(yè)的測量小組，在施工現(xiàn)場開展測量放樣，準確定出路基中線和變線樁及填筑厚度。

2.2.2 填筑要點

（1）填料運至現(xiàn)場后，在填筑前，要先檢測含水量，看是否在最佳含水量范圍內，對于超出最佳含水量的填料，可以采用深翻晾曬的方法處理；含水量未達到最佳含水量的填料，則可通過灑水的方法，提高填料的含水量，使其達到最佳含水量的范圍。

（2）用振動壓路機對填料碾壓密實，按試驗段得出的參數(shù)開展壓實工作，使填料在規(guī)定的遍數(shù)內達到密實度要求。碾壓過程中，直線段從兩側開始，逐步向中間推進，曲線段從內向外推進，輪跡重疊40～50cm，壓路機的行進速度不宜過快或過慢，以4.0km/h左右為宜[4]。先用振動壓路機靜壓一遍，然后開啟振動功能，先弱振后強振，達到碾壓遍數(shù)后，停止碾壓即可。確保碾壓時無漏壓現(xiàn)象，機械無法壓實的部位，以人工的方式夯實。

（3）填料碾壓完畢后，要及時檢測壓實度，這是確保高填方路基質量的關鍵?？稍谑┕がF(xiàn)場，采用灌砂法檢測壓實度，對于檢測中發(fā)現(xiàn)的壓實度不合格部位，應及時查明原因，并采取有效的措施加以處理，以確保壓實度達標。

（4）高填方路基每層填筑前，應先挖設臺階，并在壓實后方可填筑，當分層填筑至一定高度后，可在填挖交界處鋪設土工格柵，這樣能夠進一步增強路基的整體穩(wěn)定性。鋪設土工格柵的過程中，可使用錨釘將格柵固定在開挖好的臺階上，確保格柵縱橫向搭接寬度符合規(guī)范要求。

（5）在對路床以下80cm范圍內分層填筑時，應選用強度較高的填筑材料，本工程中采用的是強風化砂巖，以分層的方式填筑，并分層壓實，這樣能夠進一步提升路基穩(wěn)定性。按橫斷面全寬填筑，先填低處，后填高處，一層填完后，卸料時，應按照先兩側后中間的原則，利用推土機將填料推平，不平的位置處以人工的方式整平。壓實層頂面不再出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象時，應對壓實度隨機抽檢，確認合格后，便可填筑下一層。

（6）松鋪厚度與壓實度密切相關，為此，在填筑施工中，要嚴格按照試驗段得到的參數(shù)控制松鋪厚度。攤鋪松土時，可插桿掛線，逐塊找平，并在壓實完畢后，依據(jù)規(guī)范要求，對平整度加以檢測。為確保路基邊緣的壓實度達標，填筑時，應向外超填50cm左右，這樣能夠使邊坡的穩(wěn)定性得到保障。

（7）填筑施工時，可在路基兩側坡腳外5.0m處布設觀測點，對沉降全程觀測[5]。使用精密度較高的儀器，觀測高填路堤的穩(wěn)定性。路基填筑陸續(xù)完成后，應按照設計圖紙，對路基中線位置、縱橫坡及邊坡的標高全面檢查。要保證路基邊坡連線平順，無虧坡現(xiàn)象。

2.3 二灰穩(wěn)定碎石施工

2.3.1 下承層處理

二灰穩(wěn)定碎石施工正式開始前，對下承層全面檢查，看平整度是否達標。同時，對地表的雜物、浮土、松散層進行清理，并在攤鋪二灰穩(wěn)定碎石前，對底基層灑水潤濕，使底基層與基層更好結合。

2.3.2 拌和

（1）按順序將原材料加入拌和樓內，采用集中拌制的方式開始拌和。用于二灰穩(wěn)定碎石拌制的拌和樓帶有多個料斗，能夠盛裝不同的原材料，控制料斗的轉速，可以使原材料的用量保持在合理的范圍內。

（2）拌制二灰穩(wěn)定碎石前，先做級配試驗，以試驗結果調整級配，使級配達到最優(yōu)，滿足施工需要。拌和時應控制好原材料的含水量，這是關鍵環(huán)節(jié)，直接關系到二灰穩(wěn)定碎石的質量和性能，特別是要嚴格控制石灰的含水量。

（3）為使二灰穩(wěn)定碎石的拌和質量得到可靠保障，要選用性能優(yōu)良的拌和機械，所選的拌和機械應具備電子計量功能，同時可按施工現(xiàn)場的實際情況，對拌和設備的數(shù)量合理確定。

（4）對級配碎石的質量加以控制，二灰穩(wěn)定碎石拌和前，應反復測試，直至級配達到規(guī)定要求為止，每天開拌前，先作篩分試驗，針對存在的問題，采取相應的方法和措施予以處理，拌制好的二灰穩(wěn)定碎石，應按規(guī)定頻率抽檢。

（5）要嚴格控制含水量，尤其是高溫季節(jié)，在拌和、運輸以及攤鋪等工序中，水分會出現(xiàn)蒸發(fā)的現(xiàn)象，所以要將含水量控制在大于最佳含水量1%～2%左右[6]。

2.3.3 攤鋪

（1）二灰穩(wěn)定碎石攤鋪的過程中，要控制好攤鋪機的行進速度，不宜過大，以免、熨燙板拉動混合料，在慣性作用下，導致料層上下粗細不均勻。如果攤鋪機行進過快，粗集料會向兩側分散，引起離析。當施工中出現(xiàn)該情況時，必須安排工人將攤鋪機兩側的混合料及時鏟除，以免對基層質量造成影響。

（2）由于二灰穩(wěn)定碎石基層的平整度與路面平整度之間存在較為密切的關聯(lián)。若是基層的平整度不達標，則會對路面行車的舒適性造成影響，嚴重時可能會誘發(fā)交通事故。攤鋪機作業(yè)時，不得隨意變換速度，要保持勻速前進，攤鋪作業(yè)盡可能不要中斷，以免對平整度造成不利影響。

（3）接縫是二灰穩(wěn)定碎石攤鋪中應重點處理的環(huán)節(jié)，具體包括縱縫和橫縫。其中縱縫的重疊寬度以10cm為宜，攤鋪完一段后，可預留出50cm不壓，與下一個作業(yè)段一并碾壓。攤鋪機作業(yè)時，安排專人跟隨，處理接縫位置處的粗集料，如有必要，應耙松、整平，全寬范圍內一起碾壓密實[7]；橫縫可在當天攤鋪作業(yè)后，末端預留出2.0m不壓實，第二天開工前，將該段的混合料耙松，與新料一并拌和、整平后，碾壓密實，這樣便可有效消除橫縫，提高攤鋪質量。

2.3.4 碾壓

（1）在對二灰穩(wěn)定碎石碾壓時，為提高壓實效果，應選取適宜機械設備，如振動壓路機、光輪壓輪機等。當壓實設備選定后，要合理安排壓實程序，重型壓路機不宜過早投入使用，以免將中粗集料壓碎，對二灰穩(wěn)定碎石基層的整體性造成影響。

（2）采取分層碾壓的方法，對二灰穩(wěn)定碎石基層碾壓密實，可將每層的壓實厚度控制在20cm左右，如果厚度超出，則可能導致底層的混合料無法壓實，從而影響結構的穩(wěn)定性。嚴重時，會出現(xiàn)疏松的細集料，給水體的滲入提供通道，在車輛荷載作用下，會引起唧漿等病害。

（3）采用強振碾壓的方法，雖然能夠使較厚的基層達到壓實效果，但振動碾壓的過程中，粗集料會大量破碎，基層強度隨之降低。因此，對于厚度較大的基層，應采取分層攤鋪、分層壓實的方法施工。

（4）對二灰穩(wěn)定碎石基層的碾壓時間可以適當推遲，這樣能夠使混合料中堿性溶液的濃度進一步增大，有利于加快二灰的反應速度，基層的早期強度隨之提升。碾壓時，粗集料集中的部分，可適當碾壓，隨后撒布細集料，或是先挖除粗集料集中的部分，然后重新攤鋪，碾壓密實[8]。

3 結語

干線公路工程項目建設是一項系統(tǒng)工作，其中涉及諸多內容，包括軟基處理、高填方路基填筑、二灰穩(wěn)定碎石基層施工等。為確保公路的整體質量，應掌握相關的施工技術，從而使干線公路能夠保質、保量、按時完成。