路基分層填筑施工技術在公路工程建設中的應用

張文武

摘 要：現階段，社會各界對高速公路質量提出更高的要求，根據工程施工情況應用科學的施工技術是創建高品質公路工程的必要前提。對此，文章結合寧韶公路二標段項目為工程實例，圍繞路基分層填筑施工技術進行展開，對施工過程中攤鋪、夯擊等技術針對研究并提出了施工要點和優化建議，希望所提內容可作為類似工程的參考。

關鍵詞：高速公路;路基工程;分層填筑

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 引言

路基是高速公路結構組成中的基礎部分，其對于路面等其它結構層的影響較為顯著，通常采取分層填筑的方式完成路基的施工作業。作為施工單位，應結合實際情況合理應用分層填筑施工技術，保證路基滿足密實度、平整度的要求，充分發揮出該技術在路基工程中的作用。

1 工程概況

寧韶二標建設于寧鄉境內，起于壩塘鎮溈烏村，在溈水河南岸接第1合同段后逐步向南布線，跨越烏江及在建的金塘公路，設南田坪互通及寧鄉南服務區，最后止于東湖塘鎮。該公路與韶山北互通相交，順接長韶婁高速公路韶山支線起點。

2 總體施工方案

路基填筑施工量較大，遵循的是分層填筑的基本原則（見圖1）。填土方挖運施工采取的是挖掘機與自卸車聯合作業的方式，以便快速運輸填料，利用推土機攤鋪后再借助平地機整平處理;配置重型振動壓路機，分層依次壓實到位，每完成一層壓實作業后均隨即檢查施工質量，無誤則組織下一層施工作業，若與設計值存在誤差則合理調整，從而保證路基的密實度。

3 路基分層填筑的主要工藝原理

3.1 分層壓實原理

分層壓實主要借助共振、反復荷載沖擊的途徑而實現，根據施工需求配置壓力機設備，其反復作用在被碾壓的結構體上，產生反復的振動沖擊，此過程中材料的內摩擦系數可大幅降低，土體所具有的黏性有所增強，路基密實度可滿足日常使用要求。

3.2 分層強夯加固原理

針對非飽和土的強夯作業，其主要借助夯錘而實現，該裝置在與地面接觸時將產生橫波、縱波和表面波，并向土層發生徑向傳播行為，各自所對應的傳播路徑具有差異性，因此土體內波的加固效果也不盡相同，從而形成隆脹區，其中以夯坑底部最為明顯。若飽和土內的空隙較大，同時存在較豐富的粗顆粒時，在對該處采取夯擊處理措施后土體間形成緊密接觸的關系，原本相對較大的土體空隙有效縮小，同時降低了土體內氣相，土顆粒從分散狀態轉變為聚集狀態，最終結果則是密實度得到大幅的提升。

4 路基分層填筑施工工藝

4.1 施工流程

4.2 分層填筑

填筑采取橫斷面全寬、縱向分層填筑的方式。當原地面高低不平時，從最低處分層填筑，由兩邊向中心填筑。為保證全斷面壓實度一致和完工后的路堤邊緣有足夠的壓實度，邊坡兩側各超填0.5 m，竣工時刷坡整平。填筑施工根據現場施工條件，采用推土機、平地機或裝載機配合自卸汽車運輸，松鋪厚度為35 cm，碾壓8遍。為節省攤鋪平整時間，在運送填料時，嚴格控制倒土密度，根據車載量及松鋪厚度計算卸車密度，采用方格網方法倒土。用不同填料填筑時，各種填料禁止混雜填筑，每一水平層的全寬用同一種填料填筑。

4.3 攤鋪整平

填料轉運至現場后不可隨即投入使用，應組織含水量試驗，以預先設計的最佳含水量為基準，若實測值超過該值的±2%，則要采取處理措施，如風干晾曬降低含水量或是灑水提高含水量，在填料含水量足夠合理后方可組織攤鋪碾壓作業。各層松鋪厚度≤30 cm，每側寬度超過設計值50 cm。首先利用推土機粗平填料，再利用平地機按照自外向內的順序依次整平，從而使路基表面形成2%～4%的雙向橫坡，可達到快速排水的效果。平整度檢測所用工具為3 m直尺，實測值與設計標準的誤差不可超過±15 mm，否則不可進入到壓實環節。

4.4 碾壓成型

（1）碾壓應遵循先靜后振，先慢后快的原則。碾壓順序為：先采用壓路機靜壓一遍，然后弱振碾壓一遍，而后強振碾壓，直至碾壓到合適的壓實度時為止。碾壓合格后，靜壓1～2遍，消除輪跡。碾壓過程中，壓路機必須保持勻速碾壓，嚴禁突然啟動或緊急剎車，避免對級路基產生推移。

路基壓實選用的是噸位達22 t或更高的振動壓路機，遵循先慢速后快速的原則，提速不可過猛，全程不超過4 km/h，遇直線段時從兩側開始逐步向中間推進，遇曲線段時從內側開始碾壓再轉向外側;輪跡重疊量0.4 m～0.5 m;避免漏壓現象，全程各段均要得到充分的碾壓。

（2）先靜壓2遍，施工機械從慢速逐步提高至快速，并從弱振逐步轉為強振。平地機整平，向施工區域均勻灑水，若表面水分向攤鋪層滲入后，便可組織2遍靜壓作業，以達到穩定填料表面的效果;隨后再轉為強振碾壓，持續4～6遍;最后微振1遍。結束振動作業后，及時檢測壓實度，若不滿足要求則要及時補充碾壓。

（3）填筑區段完成一層填料后，用推土機粗平、平地機精平攤鋪平整，做到填鋪面在縱向和橫向平順均勻，以保證壓路機壓輪表面能均勻地接觸填鋪面進行碾壓，達到碾壓效果。攤鋪時邊坡兩側各加寬0.5 m，在攤鋪的同時利用推土機對路肩進行初步壓實，并保證壓路機壓到路肩時不致發生滑坡。

4.5 分層強夯施工工藝

4.5.1 試夯

為給正式強夯提供正確的工藝指導，在正式施工前組織試夯作業，選取K26+880～K26+960作為試驗段，配置強夯機械、水準儀、全站儀各1臺，根據施工結果確定合適的工藝參數。

（1）強夯使用的是40 t履帶式起重機，配置直徑2.5 m、重20 t的圓形夯錘，設4個φ300 mm的貫通式氣孔。

（2）綜合考慮施工要求和所用機械的工作性能，單次夯擊能取1 000 kN·m，給予2遍滿夯處理。夯錘落距對夯擊效果的影響較大，結合所用工具的基本參數，取：1 000 kN·m/20 t=5 m。

（3）施工所用夯錘重M為20 t，正常狀況下最大落錘高度h為20 m，由此可求得有效處理深度，即10 m。

（4）夯點采取梅花形布置方式，間距采取3.5 m的標準，結束第一遍夯擊作業后，在其中心點處組織第二遍夯擊，若無誤則滿夯2遍。

4.5.2 強夯施工

（1）依據規范做好準備工作，如基底處理、清表等，盡可能消除雜物等外界因素對路基填筑施工效果的不良影響，經過填筑后的路基高度應超過原地面1.5 m，標出夯點并測量場地高程。

（2）保證夯點布設無誤后，夯擊機械進入指定施工位置，提起夯錘并調整，使其中心能夠與夯點中心相同，采取固定措施以確保夯機在運行中可維持穩定，加強防護措施，保證夯錘的通氣孔不存在堵塞現象。

（3）以夯擊能和夯錘重量為參考，根據公式計算后確定合適的落距，同時準確測量錘頂高程，完整記錄測量所得信息，將其作為后續工藝分析的依據。

（4）提升夯錘至指定高度，脫鉤后使其發生自由下落運動，測量夯錘的頂高程，對于坑底傾斜情況，則必須將該處填補平整。

（5）按照上述方法重復多次夯擊，嚴格依據設計要求控制好夯錘次數，要求最后兩次夯擊的沉降差<5 cm，對于不達標的夯點，則要繼續夯擊，直至符合標準為止。

（6）經過第1遍夯擊后將形成夯坑，利用粗顆粒回填后再使用推土機整平，根據設計要求間隔一段時間，隨后即可組織第二遍夯擊作業。保證各道工序可以緊密銜接，縮短不必要的間隔時間，保證夯擊遍數、壓實度、夯擊后高程等都可滿足要求。

（7）結束強夯作業后，持續2遍的滿夯，此階段單次夯擊能量設為1 000 kN·m，以施工所用夯錘自重為基準，經計算后將夯錘落距控制為5 m，產生的夯印搭接量至少要達到夯錘直徑的1/3，非特殊情況下均按照設計要求控制夯擊遍數，若情況特殊需多方協調，采取行之有效的夯擊施工工藝，保證滿夯施工效果。

4.6 路面、邊坡整形

按設計標高填筑完成后，恢復中邊樁。進行高程測量，計算平整高度，施放路肩邊線樁，修筑路拱，并用光輪壓路機碾壓一遍，使路面光潔無浮土，依據路肩邊線樁，用人工按設計坡率掛線刷去超填部分。邊坡刷去超填部分后進行整修夯實，整修后的邊坡達到坡面平順沒有凹凸，轉折處棱線明顯，直線處平直，變化處平順，壓實度合格。避免因路基壓實質量不合格而引起的重復檢測，橫向排水坡符合要求。

4.7 質量保證

按驗標要求對填料質量、填筑厚度、填層面縱橫方向平整度、壓實質量、寬度、邊坡質量及坡度等進行檢查驗收簽證，達不到標準的不驗收。

5 結語

綜上所述，文章以公路工程建設為背景，圍繞其中的路基分層填筑施工技術展開探討，體現在等方面，希望所提內容可作為類似工程的參考。作為施工單位，則要以施工現場實際情況為立足點，在既有路基分層填筑施工技術的基礎上作出優化，提出與施工現場相適的技術，并依據規范將各項施工作業落實到位，保證路基施工質量，給公路工程其它環節的施工作業奠定良好基礎。

參考文獻：

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