公路工程中的土石混填路基施工技術(shù)

馮 永 富

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

公路土石混填路基是指路基填筑施工所用填料的石料含量在總量的50%～70%以?xún)?nèi)。土石混填路基正越來(lái)越多的出現(xiàn)于公路工程，尤其是地質(zhì)、環(huán)境條件復(fù)雜的山區(qū)公路，這種施工技術(shù)的合理應(yīng)用能充分利用當(dāng)?shù)夭牧希?jié)省成本，但其對(duì)工藝方法有著特殊的要求，需要通過(guò)試驗(yàn)段施工來(lái)確定并掌握正確的參數(shù)、方法。

1 工程概況

土石混填路基和普通的填土路基有很大不同，表現(xiàn)為土石混填路基的石塊總含量達(dá)到了50%～70%，而且具體的填筑施工方法、填料壓實(shí)機(jī)具選擇、路基壓實(shí)度要求也有所不同。現(xiàn)將某高速公路工程土石混填路基試驗(yàn)段作為研究對(duì)象，對(duì)路基施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，該段路基設(shè)計(jì)寬度24.5 m，總長(zhǎng)570 m。開(kāi)展試驗(yàn)段施工和分析的主要目的在于確定填料松鋪厚度、選定壓實(shí)機(jī)具類(lèi)型與組合形式、明確壓實(shí)遍數(shù)和速度，當(dāng)試驗(yàn)段施工符合要求后整合施工資料報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師進(jìn)行審批，批準(zhǔn)后將其視作控制指標(biāo)，從而為后續(xù)大面積施工作業(yè)提供正確指導(dǎo)。

2 施工準(zhǔn)備

開(kāi)工前，技術(shù)人員需要分析研究設(shè)計(jì)圖紙，并作適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和完善，最后提供一份具體的施工方案。同時(shí)，制定進(jìn)度計(jì)劃，安排好分項(xiàng)工程，提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，加強(qiáng)對(duì)所有施工隊(duì)伍及人員的技術(shù)交底，收集并整理相關(guān)資料，為施工提供可靠依據(jù)。本次試驗(yàn)段施工共配置1臺(tái)挖掘機(jī)、1臺(tái)壓路機(jī)、1臺(tái)推土機(jī)、1臺(tái)平地機(jī)、1臺(tái)灑水車(chē)和6臺(tái)自卸車(chē)。施工前應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，并作必要的維修養(yǎng)護(hù)，使其處在最佳工況。

3 土石換填路基施工技術(shù)

3.1 工藝流程

施工放樣→下承層打格→填料卸載、填筑→整平→碾壓→檢測(cè)。

3.2 主要工藝環(huán)節(jié)

3.2.1施工放樣

對(duì)路基中線(xiàn)與邊線(xiàn)進(jìn)行恢復(fù)，由于土石混填路基所用填料較為特殊，所以要根據(jù)具體施工需要對(duì)中樁進(jìn)行適當(dāng)加密，并在此基礎(chǔ)上掛線(xiàn)，確保路基高程得以有效控制[1]。

3.2.2填筑段規(guī)劃

將整個(gè)填筑段分成三層進(jìn)行施工控制，每層的松鋪厚度取30 cm,35 cm和40 cm，整段全斷面同時(shí)填筑。

3.2.3填筑施工

1)填料控制。

填筑前先按照?qǐng)D紙要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地面實(shí)際高程實(shí)施分區(qū)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范將整個(gè)填筑段分成93區(qū)、94區(qū)與96區(qū)，然后確定每一層的標(biāo)高，將其視作對(duì)壓實(shí)厚度進(jìn)行控制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，再分別按照30 cm，35 cm和40 cm的要求對(duì)填筑層厚度進(jìn)行控制，填料中石塊粒徑應(yīng)在層厚2/3以?xún)?nèi)；根據(jù)自卸車(chē)裝載容量計(jì)算填料堆的堆載間距，在現(xiàn)場(chǎng)地面作出標(biāo)記，安排專(zhuān)人對(duì)進(jìn)場(chǎng)的自卸車(chē)進(jìn)行指揮，在標(biāo)記的地點(diǎn)卸料[2]。

2)填料攤鋪和壓實(shí)。

在對(duì)填料進(jìn)行攤鋪之前，先沿路線(xiàn)方向按照設(shè)計(jì)整樁號(hào)橫斷面插鋼釬，并在鋼釬上量取各層的松鋪厚度，做好標(biāo)記，將其視作填料最大厚度，用于指導(dǎo)推土機(jī)初平。

采用推土機(jī)將填料推平，然后采用壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，再用平地機(jī)實(shí)施精平，平整度達(dá)到要求后由振動(dòng)壓力機(jī)靜壓收光。各填筑分層的實(shí)際沉降量按照0 mm的要求進(jìn)行控制。在進(jìn)行以上施工操作時(shí)，應(yīng)做好如下控制：

a.填料攤鋪采用推土機(jī)進(jìn)行，附帶初平作用，然后使用平地機(jī)精平，直到填筑層的表面沒(méi)有明顯的凹凸起伏。此外，當(dāng)填料透水性相對(duì)較小時(shí)，需要在平整的填筑層表面施作排水坡，坡向兩側(cè)，坡度按4%控制；

b.填料碾壓前，其實(shí)際含水量必須處在最佳含水量±2%以?xún)?nèi)。如果填料的實(shí)際含水量較低，則要進(jìn)行灑水燜料，但要嚴(yán)格控制水量，通過(guò)計(jì)算得出大致灑水量；如果填料的實(shí)際含水量較大，則要對(duì)其進(jìn)行翻曬，直到含水量滿(mǎn)足要求；

c.路基的填料為土石混合料，需采用分層的方法進(jìn)行鋪填，首層厚度為30 cm，以后每層增加5 cm，共三層。為防止大石塊集中，要先對(duì)大石塊進(jìn)行鋪填，將大面朝下，穩(wěn)固放置，然后鋪填小石塊，用石屑填補(bǔ)縫隙。初平后，應(yīng)用壓路機(jī)進(jìn)行一遍靜壓再實(shí)施精平。確認(rèn)平整度達(dá)到要求后，開(kāi)始振動(dòng)碾壓，要求嚴(yán)格按照從慢到快、從兩側(cè)到中間的原則進(jìn)行，兩個(gè)碾壓幅應(yīng)保持至少1/3的輪跡重疊，將壓路機(jī)行駛速度控制在3 km/h～4 km/h范圍內(nèi)，確保碾壓無(wú)死角，不漏壓。當(dāng)碾壓完成3遍后，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員按40 m/(5～9)個(gè)布點(diǎn)以測(cè)量實(shí)際沉降，每完成1遍碾壓測(cè)量1次，直至滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求，即在0 mm以?xún)?nèi)，最后使用壓路機(jī)進(jìn)行靜壓收光。不同區(qū)段之間的交接部位應(yīng)重疊壓實(shí)，搭接長(zhǎng)度在縱向上為2.0 m，在線(xiàn)路縱向上，行間壓實(shí)重疊不能少于0.5 m。同時(shí)，在兩端應(yīng)按1∶1的要求預(yù)留臺(tái)階，以便與相鄰段可靠搭接。所有填筑層在施工中都要設(shè)置至少2%的排水橫坡，以及時(shí)排干積水，實(shí)現(xiàn)碾壓后無(wú)積水的目標(biāo)。在對(duì)填筑層進(jìn)行碾壓以前，應(yīng)向壓實(shí)機(jī)具操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，具體內(nèi)容為：碾壓起點(diǎn)、碾壓終點(diǎn)、壓路機(jī)行駛速度、碾壓遍數(shù)等[3]。現(xiàn)場(chǎng)安排專(zhuān)人對(duì)壓路機(jī)的行駛作業(yè)進(jìn)行指揮和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施處理潛在的問(wèn)題。

d.施工完成且得到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師的認(rèn)可之后，將工程施工的測(cè)量、檢測(cè)資料與施工過(guò)程中所用的機(jī)械設(shè)備類(lèi)型、數(shù)量、組合等實(shí)施統(tǒng)計(jì)與整理，并進(jìn)行總結(jié)分析，獲取可以得到理想壓實(shí)度的填料含水量，以及合理的松鋪厚度與壓實(shí)遍數(shù)。以此為正式施工提供正確指導(dǎo)。

3.3 施工控制

為保證施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的施工目標(biāo)，在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)做好以下控制工作：1)填筑過(guò)程中，嚴(yán)格按照相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)填料的壓實(shí)度實(shí)施檢測(cè)；2)施工中的質(zhì)量控制工作應(yīng)以現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求；3)必須采用分層的方法進(jìn)行填筑，對(duì)于不同的填料應(yīng)按照其厚度進(jìn)行分段及分層填筑，在沒(méi)有特殊要求的情況下不允許在縱向上分幅填筑，而且一個(gè)填筑層中不能混填或混雜，相同的區(qū)段中應(yīng)使用相同類(lèi)型的填料，以此為后續(xù)質(zhì)量控制工作提供便利。此外，填料要有良好的透水性與水穩(wěn)性，正式開(kāi)工前有必要對(duì)填料進(jìn)行試驗(yàn)，凡不符合要求的填料都不能用于施工，否則將對(duì)質(zhì)量造成嚴(yán)重影響；4)填料的來(lái)源可能完全不同，在土石比例和巖性上存在很大差別，所以必須分層填筑，以減小或防止對(duì)路基質(zhì)量造成影響；當(dāng)填料從土石混合狀態(tài)變?yōu)槠渌麪顟B(tài)時(shí)，最后一層實(shí)際壓實(shí)度必須達(dá)到30 cm，并且粒徑應(yīng)在150 mm以?xún)?nèi)，經(jīng)過(guò)壓實(shí)以后，表面不能有明顯的孔洞；5)在對(duì)路堤進(jìn)行分層填筑時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)坡度對(duì)邊坡進(jìn)行分層修整和夯實(shí)，以此使邊坡的穩(wěn)定性能夠達(dá)到要求，確保坡比的準(zhǔn)確性[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

土石混填路基和填土路基有著本質(zhì)上的差別，不能根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)采用固定模式進(jìn)行施工，這就要求切實(shí)做好試驗(yàn)段施工和分析，從而確定重要工藝參數(shù)，包括填料最佳含水量、分層厚度、碾壓機(jī)具類(lèi)型及其組合方式、碾壓遍數(shù)、壓路機(jī)行駛速度等，這對(duì)保證全線(xiàn)土石混填路基施工質(zhì)量有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 王 瓏.公路施工中土石混填路基施工技術(shù)分析[J].華東公路,2014(4):87-89.