公路工程路基施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)研究

盧星宇 王虹 楊浩然

云南華怡道橋技術(shù)工程公司 云南 昆明 650000

公路工程的路基施工涉及到路基基層處理、測(cè)量放線、取料用料和碾壓施工等工序。在這其中做好路基碾壓、路基填筑和路基排水至關(guān)重要。只有充分落實(shí)好各項(xiàng)路基施工質(zhì)量控制措施，才能真正使公路工程建設(shè)中不出現(xiàn)質(zhì)量控制失靈的問(wèn)題，才能確保公路建設(shè)安全可靠。

1 公路工程路基施工的基本要求

在公路工程施工中，對(duì)路基施工的基本要求主要有以下幾點(diǎn)。

首先，確保公路路基安全穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)控制要求。公路工程路基施工中，路基的工程安全性至關(guān)重要，這也是路基施工最重要的控制性要素。由于公路建設(shè)和施工中面臨的工程影響因素較多，所以必須梳理其中的主要影響要素，而路基結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度要素就是最重要的要素之一[1]。在工程路基施工中，路基的工程強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，只有這樣，才能確保大量汽車(chē)在行駛時(shí)路基能夠有一定的承載能力。如果路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則在長(zhǎng)期的路基承壓中，必然會(huì)產(chǎn)生路基坍塌、沉降、裂縫等問(wèn)題。因此，在進(jìn)行路基施工時(shí)，需要采取嚴(yán)格的措施，做好公路路基施工中的工程質(zhì)量控制，避免路基施工造成路基變形，產(chǎn)生裂紋或結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，確保公路路基工程強(qiáng)度符合要求[2]。

其次，公路路基施工時(shí)要保證路基的抗沖擊性，特別是由于公路路基常年泡水容易引發(fā)路基坍塌、裂縫等。所以做好地表積水排水和地下水控制至關(guān)重要。如果路基不能夠及時(shí)排水，則長(zhǎng)期浸泡將會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降，而地下水的水溫控制不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致路基產(chǎn)生翻漿，引發(fā)熱脹冷縮等問(wèn)題。所以，做好路基填筑排水控制，填筑土體的含水率控制至關(guān)重要。在高速公路等的路基施工中，需要按照嚴(yán)格的路基施工規(guī)劃要求，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的施工流程，確保路基施工質(zhì)量提升[3]。

2 公路施工中的路基控制要點(diǎn)

在路基控制上，要加強(qiáng)對(duì)路基碎石處理，增強(qiáng)塑料排水板的排水作用，采用更加有效率的加固方式，確保公路路基不產(chǎn)生坍塌，要結(jié)合工程設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)壓路段實(shí)施沉降檢測(cè)，做好填筑土工作業(yè)，對(duì)填筑地形非平整狀態(tài)的路基需要及時(shí)進(jìn)行斜側(cè)、橫側(cè)觀測(cè)，同時(shí)要結(jié)合工程施工的地理環(huán)境特點(diǎn)，強(qiáng)化路基取料便利性和路基填筑含水率控制。

具體來(lái)看，在公路施工中的路基控制要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

第一，路基開(kāi)挖。路基開(kāi)挖是公路路基施工的重要起始步驟，開(kāi)挖前需要利用各種勘測(cè)地形的工具，進(jìn)行地形勘測(cè)和調(diào)研。特別是在路基開(kāi)挖中，對(duì)于路線的施工建設(shè)，需要根據(jù)整個(gè)公路地形狀況、斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度分析，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行土石方調(diào)配作業(yè)。如果在工程建設(shè)中路塹是平緩的地面，則可以直接對(duì)路塹進(jìn)行路基開(kāi)挖，如果土石路塹是橫向平緩斜坡，則可以實(shí)施橫向階梯式開(kāi)挖，如果路塹是土石混合臨山的路線，則需要采用縱向開(kāi)挖的方式，實(shí)施分層式開(kāi)挖。

第二，路基填料。在公路施工中進(jìn)行路基填料，應(yīng)該按照公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，所填的土石料必須滿足顆粒、強(qiáng)度結(jié)構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)要求。一般在路基強(qiáng)度測(cè)量時(shí)，需要用到加州承載比(California bearing ratio,縮寫(xiě)為CBR)值測(cè)定，公路的底面路基在0-30cm的范圍內(nèi)時(shí)，CBR強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)控制在8以下。如果路基填料沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，則路基構(gòu)筑時(shí)將會(huì)在穩(wěn)定性上受到影響。完成路基填料之后，需要進(jìn)行路基壓實(shí)。

第三，路基壓實(shí)。路基壓實(shí)填筑是路基施工的重點(diǎn)，壓路機(jī)在路基壓實(shí)中發(fā)揮著核心作用。在公路路基壓實(shí)中，一般需要選擇10T-15T以上的振動(dòng)式壓路機(jī)，再配合20T以上的靜碾光輪壓路機(jī)來(lái)實(shí)施聯(lián)合碾壓。此外，對(duì)于公路路基壓實(shí)，還需要在路基平面以下100cm處進(jìn)行壓實(shí)度大于95%的壓實(shí)作業(yè)，壓實(shí)強(qiáng)度要控制在CBR值小于8。如果路基土石層含水量過(guò)高，則需要將填壓料粘稠度控制在1.2-1.5之間。如果土質(zhì)是濕性較大的黃土，則需要先使用重錘錘擊，將生石灰與黃土進(jìn)行混合，實(shí)施緊密度壓縫加固，以確保路床30cm以下的路基CBR值保持在8-12之間，增強(qiáng)路基強(qiáng)度。路基壓實(shí)的時(shí)候，一般需要使用石灰等具有穩(wěn)定性、吸水性的材料與填筑土進(jìn)行混合。

第四，路基防護(hù)。路基防護(hù)是公路路基施工中的重要步驟。路基防護(hù)施工主要有沖刷性防護(hù)施工、坡面防護(hù)施工、遮擋式防護(hù)施工。其中，沖刷式防護(hù)施工通常是利用鐵絲網(wǎng)、石籠、擋土墻等進(jìn)行路基加固，防止公路路基受到雨水沖刷，地下水浸泡，進(jìn)而導(dǎo)致公路邊坡垮塌。坡面防護(hù)式施工，主要是采用石骨架植草皮或播草種的方法，以溝播等方式種植在公路路基兩面的斜坡上，防止雨水沖刷、風(fēng)化剝落、水分浸泡。遮擋式防護(hù)施工則主要是利用遮擋擋板等來(lái)支撐公路路基，防止路基受到重壓變形，產(chǎn)生滑坡、褶皺或斷裂。

第五，排水施工。排水施工是公路路基施工的安全性保障環(huán)節(jié)，公路路基如果長(zhǎng)期受到水的浸泡，將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散斷裂，產(chǎn)生護(hù)坡垮塌、路基解體等問(wèn)題。為此，在公路路基施工中，需要設(shè)置導(dǎo)流槽、節(jié)水槽、塑料排水板和排水溝。這樣可以有效排除路基中的水，防止路基下沉。此外，近些年來(lái)對(duì)公路路基排水也開(kāi)發(fā)了許多新的排水方法，如排水暗溝，排水滲井等。

第六，路基填料質(zhì)量要求。路基填料是公路路基修筑的核心步驟，是公路路基的主體，根據(jù)《公路路基施工規(guī)范》，要確保路基填料合理合規(guī)，特別是要控制好路基填料的最大粒徑和強(qiáng)度。上路床調(diào)料的總高度應(yīng)當(dāng)設(shè)定在25-30cm之間，最小的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)應(yīng)該大于8%。下路床的調(diào)料實(shí)際厚度應(yīng)當(dāng)設(shè)定在30-100cm之間，其最小結(jié)構(gòu)力強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)大于5%。

3 公路工程中路基施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵程序

第一，施工測(cè)量。路基的基層處理，主要是做好路基碾壓前工序的處理，加強(qiáng)路基基底質(zhì)量的控制。這一階段主要是完成路基勘察數(shù)據(jù)匯總，做好路基挖方準(zhǔn)備。同時(shí)，為滿足公路建設(shè)參數(shù)需求，需要按照?qǐng)D紙標(biāo)樣進(jìn)行技術(shù)落實(shí)，將路基通過(guò)開(kāi)挖實(shí)現(xiàn)工程地形整形，進(jìn)而做好土方調(diào)配和土方找平工作。

公路路基在施工建設(shè)時(shí)需要進(jìn)行施工測(cè)量，要按嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行多次反復(fù)數(shù)據(jù)采集和測(cè)量，檢查設(shè)計(jì)圖紙和施工工程的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)是否存在差異性，要控制具體的測(cè)量路線轉(zhuǎn)點(diǎn)和曲線點(diǎn)等。在測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采用固體裝置的方式進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)位的設(shè)置設(shè)定。在路基施工中，還需要安放好公路路基施工的水準(zhǔn)基點(diǎn)和施工地面基準(zhǔn)線，確保所測(cè)量的數(shù)據(jù)在誤差要求的范圍之內(nèi)，保障路基設(shè)計(jì)的合理性。

路基測(cè)量放線是在路基基層平整開(kāi)挖處理之后，利用全站儀進(jìn)行路基測(cè)量和定位的。使用全站儀可以進(jìn)行高精度的公路路基測(cè)量。在放線定位時(shí)，需要做好放線定位標(biāo)記，以便于為后續(xù)的公路施工打下基礎(chǔ)，做好位置標(biāo)的，在路基測(cè)量中對(duì)于各個(gè)樁基的測(cè)量需要堅(jiān)持因地制宜的原則。由于各個(gè)樁基高度不同，大小不一致，所以需要使用全站儀結(jié)合不同的高低位置進(jìn)行實(shí)測(cè)，最終測(cè)定出路基斷面高度，利用斷面高度的測(cè)量，來(lái)挑選使用哪種碾壓高程。

第二，土方作業(yè)。在公路路基施工中進(jìn)行土方作業(yè)時(shí)，需要在施工碾壓之前對(duì)路基進(jìn)行含水量測(cè)量，只有滿足含水量要求標(biāo)準(zhǔn)之后，才可以進(jìn)行路基碾壓施工。同時(shí)，對(duì)路基進(jìn)行干密度測(cè)試，需要根據(jù)土質(zhì)檢測(cè)儀器進(jìn)行土質(zhì)干密度檢測(cè)，根據(jù)不同的干密度來(lái)進(jìn)行碾壓作業(yè)，只有這樣才能確保土方作業(yè)真正能夠壓實(shí)。路基測(cè)量之后，緊接著需要做路基碾壓填料工作。在路基填料過(guò)程中，需要按照標(biāo)準(zhǔn)的填料程序進(jìn)行，填料所填的路基基底料應(yīng)當(dāng)保證有一定的強(qiáng)度。為了確保公路路基施工中施工的有效，工作人員應(yīng)當(dāng)提前對(duì)推土機(jī)等設(shè)備進(jìn)行清理，隨后才開(kāi)始取料，這樣可以有效的提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率，對(duì)石料進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)盡可能的減少灰塵，配合做好防塵工作。

4 公路工程路基施工中的排水質(zhì)量控制——以玉楚高速公路TJ-9標(biāo)段為例

為進(jìn)一步研究公路路基施工質(zhì)量控制過(guò)程，本文以玉楚高速公路TJ-9標(biāo)段為案例，研究該工程在建設(shè)中對(duì)于路基施工排水質(zhì)量的控制。

玉楚高速公路工程起于玉溪市研和鎮(zhèn)多依樹(shù)村，與昆明至磨憨國(guó)家高速公路交叉并順接在建的彌勒至玉溪高速公路，止于楚雄市大壩村，與杭州至瑞麗國(guó)家高速公路交叉并順接在建的楚雄至大姚高速公路，全長(zhǎng)190.597km，設(shè)計(jì)速度100km/h。本項(xiàng)目為T(mén)J-9標(biāo)段，位于玉溪市易門(mén)縣浦貝鄉(xiāng)境內(nèi)，其中路基土石方27.8060萬(wàn)m3，軟基處理0.7275km。

由于玉楚高速公路TJ-9標(biāo)段存在湖水、魚(yú)塘區(qū)域，所以該處工程地質(zhì)相對(duì)較軟。在該公路路基施工中，需要做好軟基工程施工質(zhì)量控制。根據(jù)工程報(bào)告分析，該標(biāo)段由于地基較軟，所以需要對(duì)標(biāo)段內(nèi)部的淤泥、細(xì)粉砂等土層進(jìn)行處理，處理厚度需要超過(guò)軟土層，需要對(duì)該標(biāo)段的部分公路地基軟土層進(jìn)行排水。為此，以路基范圍內(nèi)的軟土層為加固深埋對(duì)象，對(duì)路基橫斷面延展到外部1m以內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行軟土填埋和加固。

該工程中,實(shí)施軟土層加固時(shí)，主要是利用塑料排水板，結(jié)合土工布進(jìn)行路基軟土加固。由于塑料排水板和土工布排水性較好，過(guò)濾性強(qiáng)，材料的延伸性、變形性較好，能夠及時(shí)將水排出，同時(shí)塑料板形體較小，對(duì)整個(gè)公路的路基影響程度較小，所以采用這兩種物料進(jìn)行軟基加固可以促進(jìn)路基加固。

首先，對(duì)標(biāo)段處的魚(yú)塘水湖進(jìn)行放水清淤，吹沙填沙，利用塑料排水板，按照公路地基走勢(shì)條件，確定排水孔，設(shè)置平面土工布，將排水板斜插進(jìn)公路路基中間。插板時(shí)，需要通過(guò)插板機(jī)進(jìn)行插板，利用插板機(jī)的振動(dòng)插板操作作業(yè)，對(duì)準(zhǔn)設(shè)定的插板孔位置進(jìn)行插板，令排水板直接穿過(guò)套管與錨靴相連，套管再直接對(duì)準(zhǔn)錨靴進(jìn)行直插，直接將排水板導(dǎo)入到土壤內(nèi)部。

隨后，將套管拔出，錨靴則和插板一起留下，這樣就直接完成了一個(gè)排水板的安插鋪設(shè)。通過(guò)連續(xù)作業(yè)，就可以直接將排水板放入土層深處。同時(shí)，還要對(duì)土工布進(jìn)行操作，單向土工布實(shí)施三層鋪設(shè)，在砂墊層完成堆填之后，利用塑料排水板進(jìn)行直插。隨后鋪設(shè)上土工布，土工布主要是沿著路基橫斷面進(jìn)行一次性鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)向路基兩側(cè)各延展1-1.5m，每個(gè)土工布相互連接的部分可以使用聚乙烯扎扣相互連接。通過(guò)以上連續(xù)化操作，可以有效的對(duì)該標(biāo)段存在的軟路基進(jìn)行排水作業(yè)施工，防止該公路的路基含水量過(guò)多。

圖1 公路工程路基施工中的排水質(zhì)量控制

5 公路路基施工質(zhì)量控制措施

在公路路基施工質(zhì)量控制中，需要做好以下幾個(gè)方面的路基施工質(zhì)量控制。

第一，要做好路基防擠壓、防裂、平整性施工質(zhì)量控制。在工程施工中要確保填土含水量符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制路基壓實(shí)的參數(shù)、工藝等。對(duì)路基內(nèi)部所使用的土石填材要有效控制，仔細(xì)篩選，符合工程設(shè)計(jì)要求。在填料防裂方面，需要對(duì)路基基底層進(jìn)行填料清理，防止不符合要求的土質(zhì)和垃圾混入其中。對(duì)于路基可能出現(xiàn)的裂縫等現(xiàn)象，要選擇合適的材料加以控制。一方面在路面上可以選擇優(yōu)質(zhì)的瀝青材料進(jìn)行防裂填料。另一方面，可以使用與當(dāng)?shù)販囟扔休^好適應(yīng)性的混凝土材料進(jìn)行填料作業(yè)，防止路基裂縫。做好平整性控制，如果找平不合格，則將會(huì)導(dǎo)致路基積水等問(wèn)題。為此，需要利用水平找平儀，確保公路施工中路基的找平。

第二，嚴(yán)格做好公路路基施工的施工前準(zhǔn)備。在路基建設(shè)施工中，應(yīng)提前對(duì)路基周?chē)牡刭|(zhì)狀況進(jìn)行摸底排查，做好數(shù)據(jù)綜合分析。工程施工前工程師應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，及時(shí)對(duì)施工放樣做好檢測(cè)，放置標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量物。此外，在施工前，也要選擇好合適的施工工藝、設(shè)備，做好壓路機(jī)等公路路基施工設(shè)備的管理。要根據(jù)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合公路路基施工中的機(jī)器設(shè)備具體參數(shù)，做好機(jī)械設(shè)備的選擇和各種參數(shù)的調(diào)整，要對(duì)機(jī)械設(shè)備定期進(jìn)行維修保養(yǎng)，防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降。

第三，要做好公路路基施工中的質(zhì)量控制。公路路基施工要充分做好路面沉降變形研究，提前對(duì)路堤填筑過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)，防止污染等問(wèn)題產(chǎn)生路基變形，對(duì)土質(zhì)也要做好測(cè)量，防止土質(zhì)不符合密實(shí)度要求，還要加強(qiáng)路基中的排水管道設(shè)計(jì)。

最后，做好路基施工完工后的監(jiān)測(cè)檢查。在公路路基施工完工后，要定期定時(shí)對(duì)不同路段進(jìn)行抽檢，對(duì)路段中是否產(chǎn)生地面沉降、地基變形、排水不暢等問(wèn)題進(jìn)行全面的檢查分析，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改維護(hù)，完成路基的交付驗(yàn)收，隨后還要對(duì)路基工程質(zhì)量進(jìn)行。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路工程中的路基施工質(zhì)量控制是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要各方全力配合，需要做好路基基層處理、測(cè)量防線、碾壓、填料、路基填筑、排水維修等一系列工作。只有把每一項(xiàng)工作做到位，才能使公路工程中的路基施工質(zhì)量得到全面控制。