黑山北部山區復理石為填料的攤鋪與壓實施工工藝

李京寶

中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司

1 引言

公路工程屬于維持經濟穩健上升的基礎性工程，所以需要嚴格把控和監督公路工程的施工質量。影響公路路面強度和穩定性的很大因素是填石路基施工技術，因為填石路基具有很大的填方空間，且負載很大、填筑高度較高，由于這幾個特點，填石路基經常被運用在比較偏僻且高山險峻的地區中。

2 工程概況

黑山共和國南北高速公路全長40.9km，我分部承建第三標段K22+744.87～K31+800.00，線路全長9.055km，設計速度為雙向四車道斷面100km/h；雙向六車道斷面80km/h，行車道寬為3.5m。線路穿越高山地區，線路區巖性主要為復理石，本標段路基挖土石方82.6×104m3、路堤填土石方約40.5×104m3。

3 施工工藝及方法

3.1 填料準備和運輸

對于填石路堤來說，填料的選取是整個工程作業開始的前提，更要結合工程的實際地質條件和石料的性能來選擇。而填石路的石料多半來源于路塹開挖和隧道石方作業后的保留，材質具備一定的局限性，所以級配的融合程度較低，甚至會有離析的現象，這就要求在選取時認真篩選，根據相關規定控制粒徑的大小。而填料的強度一般需要大于15MPa，但如果用作碼砌則要大于20MPa，且粒徑的厚度占到層厚度的2/3。近年來，由于填石路堤施工運用越來越廣泛，相關技術人員也在實際的操作出總結出一些實用技巧，如路堤填筑的厚度最好在35cm 以下，且下路堤厚度鋪設度在50cm以下，這種厚度可以取得最佳的填筑效果。另外，對于粒徑不滿足要求的石料，要通過爆破的方式處理，直到其合格為止，避免浪費填料。

設備充裝運輸過程中，應安排專人合理規劃運輸路線，通過挖掘機等運輸工具將材料直接裝到自卸車上，然后運到施工的地方，卸料時按照高低水平依次卸下，而且每一側的填料寬度有相應的規定，需要超過填層原本設計的寬度30mm～50mm，這樣可以使得路基的邊緣更加充實，不會有散架的風險，為了使實際施工過程中的填料高度不超過最大限度，需要運用人工掛線和方格劃線相結合的填土方案，并且在填料時要用推車進行擠壓平整，保證最后平整的高度不超過掛線的高度[1]。

3.2 測量放樣

在施工前期需要開展一系列準備工作，首先要測量放樣，恢復好原本設計的路線，并且確定路基的中樁，用精確的測量工具測定好原來地面的高程，再根據要填的坡度和高度確定填料的最低邊線，最后撒上白灰進行標記，以此充當填筑的控制線[2]。

3.3 地表清理

在路基的表面主要覆蓋著草地和腐殖質，為了能夠使填充物與原始山體的結合更加充分，需要先清理這些裸露的山體巖石。在地面橫坡陡過1∶5 比例的區域，需要判斷山體的變化趨勢，在合適的地方挖出一個臺階，并且不能小于3cm，在頂面要做出2%～4%的反向斜坡才能平整地壓實地面。在沿著路基的兩邊設計出排水溝的具體位置，做好排水措施，以保障排水通暢。

3.4 填石路堤試驗路段工程施工

在進行大規模填筑的時候，首先根據規范要求開展現場踏勘和道路施工試驗，確定出最適宜的機械組合和方法[3]。在征求監理工程師的同意后，采用K22+350～K22+450段充當填石路堤試驗的路段，并且進行施工，使用填片石應用在對段路的基底層。試驗施工段落中需要拿第一層和第二層進行比較，將第一層的虛鋪厚度保持在50cm，第二層保持在60cm，其中最大填料粒的直徑需要控制在整體填筑厚度的2/3范圍內，并且把超過范圍的剔除出去。在表面沒有明顯的軌跡以后，采用沉降差的方法準確測量路基的壓實度，合格范圍為沉降差的平均值小于5mm。根據原來設計中的要求，在本次項目中，控制填石路堤的下路堤空隙率≤23%，上路堤則≤21%。施工碾壓的順序和遍數是使用YZ-18T壓路機先靜壓1遍，然后使用振動碾碾壓4遍，最后靜壓1遍。

3.5 大面積填筑施工

項目區域內地質主要為復理石，復理石地層中泥巖、泥灰巖等軟巖屬于對水比較敏感的材料，處于干燥狀態時其強度較好，但遇水后強度將迅速衰減，自穩能力極差。因此，在復理石地區的施工需要極其小心，嚴格把控各環節的質量。

在填充之前需做好相關排水工作，具體為先開挖表面底層的溝槽，將地下水分盡量排除，從而大大降低地表含水率。開挖溝槽時，為了達到較好的效果，應盡量選擇透水性好的碎沙，充分考慮環境與地形等因素，保證溝槽設計的合理、科學性[4]，同時保證周圍的水分不會滲透，進而對填充作業產生影響。在溝槽的設計上，其高度一般需要保持在0.5m 左右，且最高不能超過1m，在填充前可以先用透水性好的材料對盲溝進行填充，橫向盲溝一般為10m～16m左右。

3.5.1 攤鋪

填料的前期需要規劃好運輸路線，在把填料裝進自卸車之后，運輸到施工現場時要根據高低水平的要求，先進水平分層，然后按照先低后高和先兩側再中央的次序穩妥卸料。而且為了保證不超過原來設計好的最大填料厚度50cm，在路基兩側設置刻度30cm紅白相間標尺拉線，每隔有5m的距離安裝設置一個。攤鋪的過程中需要使用大型的推土機進行工作，并且在每次卸完一車的填料后，再由推土車先進行推攤，針對那些局部有不平坦的區域使用人力填平細石塊。在攤鋪的過程之中選取一些好的石料，用粒徑大的、石塊級配不好的填滿這些空隙。

3.5.2 邊坡修整

在裝機高度5m～12m范圍內，填石路堤所用邊坡的厚度應嚴格控制在1.5m 以下，填石邊坡大于12m 的規范厚度不得小于2m。加碼軸后，要保證坡度轉折點明顯，平直部分平緩，曲線柔和，坡度柔和美觀。

3.5.3 碾壓

在使用YZ-18T款的振動壓路機進行工作時，首先按照原本的項目規劃，在填石路堤試驗路段的工程處，分析總結出壓路機的碾壓程序和遍數需要不小于6遍的碾壓工作，而且碾壓后排查出達不到原本壓實要求的，需要再一次補充碾壓，直到全部都符合要求為止。在振動壓路機碾壓的過程中，第一次就需要使用光振動壓路機，速度為1.5km/h 進行振動靜壓。另外，采用振動壓實時應先慢后快。經過四次碾壓和強震后方可完成碾壓工作。當使用壓縮機壓縮時，操作速度應從頭開始先慢后快，并且一一進行碾壓，使得碾壓更加均勻，其中最大速度最好不要超過4km/h，在對路基邊緣進行碾壓工作時，確保壓路機與線路橫斷面成45°，實現無漏壓和無死角的目標，再之后使用光輪壓路機對地面再進行一次靜壓[5]。圖1為碾壓現場施工。

圖1 碾壓施工

3.6 壓實檢測

由于大型石質路堤的粒徑較大，在正確測量擠密程度時，采用挖填砂或在表面使用密度計的方法，效果不是很好。在對路面碾壓有六遍以上時，初步觀察壓層面和石塊之間是不是比較緊密，實現基本一致之后才可以檢測結果。在此次的合同段使用的是18t的壓路機，填石路堤確認道路工程之后再進行6次連續加壓，才進行最終階段的檢查。

4 質量控制

標段內主要為復理石區，可能存在軟弱地基，軟弱地基的處理嚴格按設計要求進行，確保地基承載力滿足要求。攤鋪采用人工配合機械的方式進行，攤鋪厚度均勻一致，表面平整，橫坡度大于等于3%。每層厚度小于等于20cm。推土機距面板不小于1.5m。推土機運行方向與筋帶垂直，并不得在未覆蓋填料的筋帶上行駛或停車。距面板1.5m范圍內采用人工攤鋪。填料填筑時，隨時檢查含水量是否滿足壓實要求，每層填料填筑完畢及時碾壓[6]。填料應嚴格分層碾壓。碾壓時先輕后重，不得使用羊足碾。壓路機不得在未經壓實的填料上急劇改變運行方向和急剎車。壓實作業先從筋帶中部開始，逐步碾壓至筋帶尾部，再碾壓靠近面板部位。碾壓前應進行壓實試驗，以確定最經濟的碾壓遍數，壓實機具距面板不應小于1.0m。

此外，除了在施工工藝方面進行質量控制，還可用沉降差法的檢測方式驗證工程質量情況，該項工作雖然比較復雜，但檢驗出的結果具備超高的精準度。沉降差法操作易上手且程序簡單，與密度法一起使用可以有效判定路面填筑后的壓實效果[7]。當然，對于填石路面的密度檢測需要使用灌碎石和灌水兩種方法，又因灌碎石法操作起來較煩瑣，使用前需要先對填筑所用的碎石進行量的換算，所以一般情況下采用灌水法來檢測填石路的密度。

5 結束語

綜上所示，項目施工的原料大部分是取自山上的巖石，其中具有粒徑大等特點，所以施工人員在采集過程時需要嚴格地進行篩選出適合的填料，并且在施工的過程中對每一個工序進行嚴格的操作，才能保證施工后公路運用的穩定性和安全性。