基于粉質(zhì)土條件下的路基填筑施工關鍵技術

肖斌

（河北滄州公路建養(yǎng)工程有限公司，河北滄州062650）

1 工程概況

國內(nèi)某高速公路項目主要位于河南省，路線起點位于山東省境內(nèi)。項目區(qū)域內(nèi)地形主要為黃河沖積平原區(qū)。河南省境內(nèi)的高速公路區(qū)段范圍內(nèi)的地勢較為平坦，自西南向東北略有傾斜，地面海拔一般在41～58m 之間。主要地層巖性為第四系沖積地層，以粉質(zhì)黏土、粉土和砂類土為主。

2 施工特點及難點

本項目沿線土質(zhì)主要為粉土和粉質(zhì)黏土，級配差、強度低、承載力差。粉土和粉質(zhì)黏土存在地震液化性，基底在灑水后易出現(xiàn)水坑，造成施工車輛和設備沉陷。

主線、匝道粉土和粉質(zhì)黏土路床采用水泥處置土填筑，對水泥初凝、終凝、碾壓成型時間有較高要求。

3 前期準備工作

3.1 技術準備

工程開工前，應對填筑的材料進行所需的各種試驗以確定填料的相關參數(shù)。進行顆粒分析試驗，檢測填料的顆粒組成。進行重型擊實試驗，確定填料的最大干密度和最佳含水量。進行填料的CBR 的確定以保證其符合規(guī)范要求。測定填料的天然含水量。

3.2 測量與機械準備

各路段施工前進行施工部位的原地面復測，對原地面標高及樁號進行記錄。施工前做好沉降觀測點的設置，施工時做好路基的沉降觀測工作。土方工程施工采用機械化程度較高的施工機械設備，并配備強有力的機修班子，以提高機械設備的完好率和利用率，確保機械化作業(yè)正常運行。

4 填筑施工工藝

4.1 測量放樣

工程施工前，對導線點、水準點進行復測，必要時加密，以滿足施工放樣的要求。填筑前，測量人員根據(jù)圖紙進行路線中線及邊線放樣，為保證路基邊緣的強度和穩(wěn)定，同時考慮施工期的沉降，施工時兩側各超寬50cm 進行測量放樣。填筑前劃分網(wǎng)格（見圖1）。根據(jù)單車運輸土方量確定網(wǎng)格大小，標出石灰方格網(wǎng)，保證每個網(wǎng)格內(nèi)單層松鋪所需土方量為單車運輸量。每個網(wǎng)樁處測量填前高程、填后高程和每遍壓實后的高程，以計算松鋪厚度、壓實厚度和松鋪系數(shù)。在現(xiàn)場用細鋼筋上綁紅帶配木樁定出左右路基填筑邊線、中線及相對應的高程，間距20m，并在每層施工完畢后復測控制點，保證現(xiàn)場施工符合規(guī)范圖紙要求。

4.2 地基處理

工程填筑前清除原地面表層20cm 耕植土。根據(jù)設計圖紙要求，在不同的軟土地段，采用碎石換填和水泥攪拌樁對軟土地基進行處理。

處理過后，碾壓原地面，壓實度不小于90%，壓實補償土方以10cm 厚計。現(xiàn)場施工時，倘若發(fā)現(xiàn)局部清表后的基底松散層厚度達到30cm 時，應翻挖再分層回填壓實。坑洼處用與地基同類的土填平壓實。

4.3 土方填筑施工

本項目路基填筑土方采用水平分層法進行填筑，若原地面不平，應從最低處分層填起。壓實度檢測采用灌砂法，每填一層，檢測壓實度符合設計要求后，再進行下一層施工。每層填筑施工步驟如下：

劃分網(wǎng)格，土方進場前在路基平面上用石粉劃出網(wǎng)格，以控制進料數(shù)量和松鋪厚度。按照松鋪厚度30cm 計算每個網(wǎng)格所需土方量，控制其與每車運輸土方量大致相同。自卸車運土，根據(jù)網(wǎng)格尺寸卸料，均勻卸在網(wǎng)格中間。推土機攤鋪整平，采用先兩側后中間，人工配合機械攤鋪整平的方法，按照先低后高的原則全幅均勻攤鋪（見圖2），做到控制層表面平整、均勻。整平后檢測土方松鋪厚度不大于30cm。調(diào)整含水量，施工時通過晾曬（見圖3）或灑水等方式對含水量進行調(diào)整，使其保持在最佳含水量3%甚至4%以上。機械碾壓，路基壓實采用20t 振動壓路機，碾壓時應先壓兩側后壓中間，要錯輪1/3 碾壓，碾壓時首先采用低頻高振幅振動碾壓，然后采用低頻低振幅碾壓，最后采用20t 壓路機靜壓。碾壓遍數(shù)根據(jù)路基試驗段的施工所得出的最佳碾壓遍數(shù)進行。在碾壓之前要用水準儀測出標高，并在碾壓之后再次測量標高，得出沉降差，作為壓實情況的一個參考。檢測壓實度，依據(jù)最佳碾壓遍數(shù)碾壓結束后，通過灌砂法檢測壓實度，如達到設計要求則停止碾壓，否則應繼續(xù)碾壓直至壓實度符合設計要求。

4.4 路床水泥處治土施工

主線和匝道路床一般采用水泥處治土填筑，按照壓實度≥96%，其中路床上部40cm 采用5% 水泥處治土，路床下部40cm 采用4%水泥處治土。水泥處治土采用32.5 級復合硅酸鹽水泥，初凝時間不小于4h，終凝時間不小于6h，摻加水泥后到碾壓成形不小于4h，一次碾壓長度控制在100m 以內(nèi)。路床水泥處治土在施工過程中應從嚴控制各項指標，滿足施工要求，如拌和前與拌和后的含水量、水泥劑量、拌和均勻程度、碾壓要求等。施工應遵循“三快一密實”原則，即快速攤鋪、快速整平、碾壓密實、快速檢測的方法，以保證整個施工過程在水泥初凝前結束。路床水泥處治土施工配備18t 或更重的設備碾壓。為了避免片面強調(diào)壓實度而過度碾壓，不得對成型后的水泥土進行二次補壓，以免造成水泥土結構的破壞[1]。碾壓完成后，利用壓路機進行靜壓收面。靜壓時，應勻速行進，不得在碾壓完成的表面進行機械掉頭、緊急剎車等操作，確保水泥上表面平整光潔。水泥土碾壓結束后檢測壓實度，檢測合格后及時進行適當灑水養(yǎng)生。

5 施工控制要點

路基填筑，必須根據(jù)設計斷面，分層填筑、分層壓實，分層的最大松鋪厚度不應超過30cm，填筑至路床頂面最后一層的最小壓實厚度，不應小于10cm。路基開始碾壓時的含水量宜控制在最佳含水量3%～4%以上，禁止在最佳含水量以下碾壓。碾壓時首先采用低頻高振幅振動碾壓，然后采用低頻低振幅碾壓，最后采用20t 壓路機靜碾。若路基填筑分幾個作業(yè)段施工，兩段交接處不在同一時間填筑時，則先填地段應按1∶1 坡度分層留臺階。若兩個地段同時填，則應分層相互交疊銜接，其搭接長度不得小于3m。為保證路基邊部的強度和穩(wěn)定，同時考慮施工期的沉降，施工時兩側各超寬50cm 填土壓實。填筑時排水溝的護坡道土方與路基主體同步同材料填筑，不摻水泥，以利于植物生長，下挖式排水溝外側擋水埝按素土填筑。路堤填筑時應根據(jù)基底條件分別處理。基底土密實，清表碾壓后（壓實度≥90%）直接填筑符合條件的路基填料；地下水位較高，路基填筑高度小于5m時，基底范圍內(nèi)受到地下水或地表水影響，為防止毛細水上升，影響路基強度及安全穩(wěn)定性，清表后鋪設一層30cm 碎石墊層，要求孔隙率≤24%。若路基底部20cm 位于上路堤范圍，壓實度不小于94%。路堤填土高度不足路面厚度+1.1m 的路段需要將地基表層土進行超挖，需下挖至路床底標高以下30cm，回填30cm碎石后分層回填路基填料壓實，以保證路床壓實度[2]。河塘段排水溝外側土堤與路基主體同時填筑。施工時必須避免高堆填快速施工。應薄層攤鋪，分層充分碾壓。填筑時加強觀測，控制施工速率。

6 實施效果

在施工過程中對各項性能指標進行檢測，包括回填土在不同階段的含水量、每碾壓一遍壓實度的數(shù)值大小、松鋪系數(shù)。檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 壓實度及含水率表

7 結語

由于施工位置處于黃泛區(qū)，粉質(zhì)土（砂土）分布較為廣泛，本次施工為在粉質(zhì)土土質(zhì)條件下進行的高速公路路基填筑施工。施工過程中嚴格控制各道施工工藝工序，最終保質(zhì)保量地完成了路基填筑施工任務，為今后的項目起到了良好的示范作用。