公路工程填石路基施工工藝控制技術(shù)探究

張永生

摘 要 填石路基的填料堅(jiān)硬，具有較大的壓實(shí)密度，且透水性良好，在具體施工中應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，制定科學(xué)施工方案，嚴(yán)格規(guī)范施工操作行為。本文主要對(duì)填石路基的施工工藝進(jìn)行分析，并探尋質(zhì)量控制的有效措施。

關(guān)鍵詞 公路工程；填石路基；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào) U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）16-0102-02

近年來(lái)公路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，有效拉動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)于施工質(zhì)量也提出更高要求。通常情況下，填石路基填筑高度大且填挖量多，為保證填石路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低后期沉降及壓縮變形，通常情況下，由較大粒徑碎石構(gòu)成路基填料，碎石顆粒之間的摩擦力形成抗剪切強(qiáng)度，屬于半剛性路基，穩(wěn)定性良好。必須充分了解公路工程實(shí)際地質(zhì)條件，確保填料強(qiáng)度滿足工程施工要求。

1 工程案例

某公路工程合同段全長(zhǎng)為18.096km，沿線地勢(shì)地形變化相對(duì)較大，年均降水量約為1 800mm，相對(duì)濕度85%左右。經(jīng)技術(shù)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，液化飽和砂土、崩塌是沿線不良地質(zhì)條件的主要表現(xiàn)形式，特殊性巖土包括高液限土、軟土。該項(xiàng)工程填實(shí)路基施工量約為404 838m?，利用路塹開挖石料作為路基填筑主要材料。在施工之前檢驗(yàn)路塹開挖石料，其各項(xiàng)指標(biāo)均滿足施工要求。遵循“便于管理、因地制宜、方便施工”的原則進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置，為后期施工創(chuàng)造良好條件，制定科學(xué)施工方案，為后期施工提供積極指導(dǎo)，在保證工程質(zhì)量的前提下，提高施工效率。

2 公路工程填石路基施工工藝研究

2.1 填料要求

在路基填筑施工前，應(yīng)按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)石料的各項(xiàng)性能是否滿施工要求，禁止應(yīng)用膨脹性或易溶性巖石，最大粒徑控制在500mm以內(nèi)，以不超過(guò)鋪筑層厚的2/3為標(biāo)準(zhǔn)，提升路基壓實(shí)程度。通常采用飽水極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)填料強(qiáng)度，要求填料強(qiáng)度不得低于15MPa，不應(yīng)存在強(qiáng)風(fēng)化碎石。

2.2 基底處理

首先全面清理施工范圍內(nèi)的碎石、植被等雜物，原地面處理深度應(yīng)達(dá)到15cm，及時(shí)回填表層坑洞并適當(dāng)壓實(shí)。若地基為松散土層，壓實(shí)程度應(yīng)大于90%，必要情況下可采取換填的處理措施，確保基底強(qiáng)度滿足施工要求。其次，在填石路基施工過(guò)程中，一旦出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，將會(huì)影響石料之間的嵌擠作用，破壞路基穩(wěn)定性，因此應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試路基承載力，具體標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。同時(shí)，填石路基具有較大孔隙，透水性能良好，水分深入路基內(nèi)部之后將會(huì)影響其整體穩(wěn)定性，可采取引排、攔截等措施進(jìn)行處理，或?qū)⑼杆畬釉O(shè)置在路堤底部，及時(shí)將水分排出。

2.3 填料運(yùn)輸及攤鋪

巖石開挖通常采用爆破方式，結(jié)合路基實(shí)際鋪筑厚度確定巖石最大粒徑限制。將開挖石料采用裝載機(jī)或挖掘機(jī)運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，裝料時(shí)應(yīng)均勻取料，避免石料粒徑存在較大差異，若存在風(fēng)化嚴(yán)重的石料，禁止應(yīng)用在施工過(guò)程中。對(duì)于粒徑過(guò)大的石料可采取二次爆破或人工處理方式。由專人負(fù)責(zé)指揮卸料，合理控制卸料間距，為后期施工提供便利條件。為保證攤鋪質(zhì)量，可在技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行試驗(yàn)攤鋪，以確定最佳松鋪厚度，及時(shí)記錄試驗(yàn)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出具體解決方案，避免正式施工中出現(xiàn)此類問(wèn)題。通常采用漸進(jìn)式攤鋪法分層填筑施工，合理控制每層攤鋪厚度，大粒徑石料盡量分布于壓實(shí)層底部，避免形成填料懸空現(xiàn)象。同時(shí)進(jìn)行卸料及攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，預(yù)先規(guī)劃運(yùn)料車行走路線，攤鋪?lái)樞蜃裱筛咧恋汀⒂蓛蓚?cè)至中間，確保松鋪厚度滿足施工要求。鋪筑完成的工作面采用推土機(jī)初步整平，利用推土機(jī)自重也能減少填料縫隙，提升密實(shí)程度。在此過(guò)程中，應(yīng)合理控制推土機(jī)鏟刀與壓實(shí)層間距，使填料之間處于緊密嵌擠狀態(tài)。

2.4 整平

填料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成之后，應(yīng)及時(shí)組織施工人員整平工作面，將細(xì)料填充至局部壓實(shí)層表面，以提升后期碾壓施工效果。在整平作業(yè)中應(yīng)保證大粒徑石塊處于壓實(shí)層底部，增強(qiáng)填筑層穩(wěn)定性。若鋪筑完成的工作面缺少細(xì)料，應(yīng)填充一層石料屑或隨時(shí)，禁止應(yīng)用細(xì)粒土，導(dǎo)致路基穩(wěn)定性降低。在攤鋪施工過(guò)程中可能會(huì)存在粒徑過(guò)大的填料，由施工人員進(jìn)行破碎、清除及整平，同時(shí)消除空洞及空隙現(xiàn)象。

2.5 路基壓實(shí)

由于填料中細(xì)粒土含量小且粒徑組成不佳，對(duì)于路基壓實(shí)提出了更高要求。應(yīng)結(jié)合填實(shí)路基實(shí)際情況確定合理的碾壓機(jī)械組合，不僅能夠提高施工效率，也最大限度控制路基強(qiáng)度及變形指標(biāo)。碾壓施工檢查攤鋪層的平整度、平整度及含水量滿足碾壓施工要求，碾壓順序通常為由兩側(cè)至中間，壓實(shí)路線保持縱向平行，同時(shí)保持40cm～50cm重疊范圍，相鄰工作段重疊100cm～150cm。首先是靜壓施工，以消除填料孔隙，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定最佳碾壓次數(shù)。其次是振動(dòng)碾壓，初期速度應(yīng)適當(dāng)放慢，待路基處于穩(wěn)定狀態(tài)之后方可提升速度，一般控制在3km/h～6km/h。為切實(shí)提升路基壓實(shí)程度，可進(jìn)行補(bǔ)充碾壓施工，通常采用沖擊壓路機(jī)，運(yùn)行速度控制在10km/h～12km/h。在此過(guò)程中若出現(xiàn)沖擊坑洞，應(yīng)及時(shí)采取推土機(jī)整平，避免對(duì)正常施工造成影響。待碾壓施工結(jié)束檢測(cè)路基壓實(shí)程度是否滿足施工要求，若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)再次碾壓。

3 公路工程填石路基施工質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)施工質(zhì)量檢測(cè)

填實(shí)路基施工過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況建立質(zhì)量管理體系，將質(zhì)量檢測(cè)工作貫穿于施工全過(guò)程，尤其加強(qiáng)重點(diǎn)部位及薄弱環(huán)節(jié)質(zhì)量控制措施，一旦在檢測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)分析問(wèn)題具體原因，并及時(shí)采取相應(yīng)處理措施，減少在施工中存在的質(zhì)量隱患。因此，必須充分掌握填實(shí)路基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并以此為依據(jù)進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量檢測(cè)工作，具體如表1所示。在施工前針對(duì)工程實(shí)際情況組織技術(shù)培訓(xùn)，使工作人員充分掌握操作規(guī)范，從根本上提升路基施工質(zhì)量。

3.2 壓實(shí)施工質(zhì)量控制

壓實(shí)是填石路基施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保壓實(shí)質(zhì)量滿足施工要求，提升路基穩(wěn)定性及承載能力，延長(zhǎng)公路工程使用壽命。在此過(guò)程中應(yīng)合理控制壓路機(jī)運(yùn)行速度及碾壓次數(shù)，通常將孔隙率作為壓實(shí)質(zhì)量的主要控制指標(biāo)，其計(jì)算公式為：

式中：孔隙率表示為。

土樣干密度表示為p。

土樣視比重表示為G。

可采用水袋法檢測(cè)試劑孔隙率，若路基壓實(shí)程度達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須及時(shí)采取相應(yīng)處理措施，以提升公路工程施工質(zhì)量。

3.3 攤鋪施工質(zhì)量控制

最大粒徑、松鋪厚度及不均勻系數(shù)是填實(shí)路基攤鋪施工過(guò)程中主要控制指標(biāo)。首先，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況及壓實(shí)機(jī)械的功率確定最大粒徑，通常情況下，伴隨填料最大粒徑增大，壓實(shí)層沉降率也會(huì)隨之增大，減小路基彎沉值，促使路基填筑結(jié)構(gòu)的密實(shí)穩(wěn)定，但若最大粒徑超出一定范圍，將會(huì)增加后期壓實(shí)難度，嚴(yán)重情況下造成路基失穩(wěn)現(xiàn)象。路基填筑深度不同，最大粒徑控制值也存在一定差異，必須根據(jù)實(shí)際填筑厚度合理控制填料粒徑。其次是不均勻沉降系數(shù)，填料不均勻系數(shù)過(guò)小是將會(huì)影響壓實(shí)程度，可根據(jù)填料巖性確定相應(yīng)的不均勻系數(shù)，通常控制在10～30。再者，路基壓實(shí)質(zhì)量的直接影響因素是松鋪厚度，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果及路基填料巖性是松鋪厚度主要參考依據(jù)。

4 結(jié)論

綜上所述，伴隨公路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，面臨更為復(fù)雜的施工環(huán)境，必須結(jié)合工程實(shí)際情況選取相應(yīng)技術(shù)，制定科學(xué)施工方案，逐步提升公路工程施工質(zhì)量。在填石路基施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制石料最大粒徑及不均勻系數(shù)，充分掌握相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范施工操作行為，盡量減少人為操作失誤，確保路基壓實(shí)程度滿足施工要求，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性及承載能力，延長(zhǎng)公路工程使用壽命。

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