朱建國
山西路橋第八工程有限公司 山西運城 044000
近年來,隨著我國城市化進程不斷推進,公路建設也在逐年增多,在此背景下,對各項公路施工技術提出了更高的要求。填石路基施工技術作為公路施工中的一項常用技術,它在實際應用中涉及的問題較多較雜,填石路基施工技術在公路施工中的應用要點主要在于基底施工、填石材料裝卸、填石材料運輸、邊坡碼砌、填筑施工、攤鋪施工以及路基壓實等方面,所以對于這些方面的研究乃是重點。若想切實保證施工質量,必須要切實把握好相關施工要點[1]。
在公路填石路基施工前,應先對施工現場的地質條件、水文條件、環境條件等進行全面勘測,據此來設計合理的施工圖,確保施工設計科學可行;結合施工設計方案,詳細合理地制定出各施工環節的作業流程及質量控制目標;根據實際情況,對一些在施工過程中可能會發生的突發事件提前制定針對性應急預案;做好施工現場準備,確保施工現場道路通、給排水通、電力通、電信通等。
與填土路基相比,填石路基施工所使用的填石材料往往空隙較大,因此一旦有水體流過路面或邊坡時,水分極易滲入進路基內部,從而對填石路基造成不同程度的侵害,導致其穩定性降低。其次,一些山體自身存在的地下水也可能會影響到填石路基的穩定性[2]。對此,在公路填石路基施工前應先充分做好地基排水準備,以避免水體所帶來的不利影響。通過完善排水結構,不但有助于提升填石路基的穩定性,為后續施工工作打下良好的基礎,并且還能夠更好地展現出填石路基施工技術在公路施工中的應用優勢。
地基承載力對公路填石路基施工質量影響深遠,在正式施工前,必須先對地基承載力問題進行有效處理。特別是在山區的公路建設中,由于山區本身環境較為復雜和惡劣,所需填挖作業量較大,加之交通不便,所以很可能會出現路基抗剪水平不足的問題。再者導致地基承載力較差的一項關鍵因素是軟土地質,因此對于軟土地質的處理乃是重點任務。分析顯示,軟土地質的最根本原因是其含水量較高,最高含水量約能達到72%,這導致了其土層中存在較大量的粘土和粉土,而大量的粘土和粉土則會引起土層負電荷增加,當水分被蒸發時土層的孔隙率就會發生進一步增大,最終導致軟土地質的出現。由于軟土地質的壓縮系數大、抗剪能力低、流變性及觸變性明顯,不適合直接在上面進行公路施工,因此需先通過水泥土攪拌樁加固技術、預應力管樁加固技術、排水板加固技術、強夯加固技術、混凝土管樁加固技術、土木合成材料加固技術等軟基加固技術對其進行有效處理[3]。
填石材料的質量與性能直接關系著實際公路填石路基施工質量,故在公路填石路基施工前必須先合理準備好填石材料,確保所選填石材料充分滿足實際施工要求。首先,填石材料的密度影響較大,在實際選擇中,針對眾多密度不一的填石材料,應先根據現場實際情況進行有效計算和試驗后再進行選擇,尤其要開展好碾壓試驗,以獲取填石材料的準確數據;常見的幾種填石材料及其密度詳見表1。其次,填石材料的結構也具有較大影響,應用不同結構類型的填石材料進行公路填石路基施工可得到不同的路基緊密程度結果,所以要慎重選擇填石材料的結構;一般多會優先選擇軟質巖石作為填石材料,因為軟質巖石的顆粒較小、碎裂容易,在碾壓過程中巖石之間易產生更強的粘合力,但缺點是路基平整性欠佳;反之硬質巖石作為填石材料應用時存在著一定的困難,因為硬質巖石經碾壓后無法迅速碎裂,巖石間縫隙較大,難以有效滿足相關密度要求,不過若是將硬質巖石進行反復碾壓直至達到相關密度標準后,它的總體應用效果及路基平整性要優于軟質巖石。總的來說,在進行填石材料的選擇時,應充分結合施工現場的地質條件、水文條件、環境條件等,并對石料顆粒的大小、密度、結構、承載性能等做出全面分析和評價后再來合理地選擇,嚴禁不合格的填石材料出現在施工現場;同時還要對成本問題進行考慮,在保證填石材料質量與性能的前提下,盡量節約材料成本、減少資源浪費、提高經濟效益[4]。

表1 常見的幾種填石材料及其密度表
如果公路基底中存在著一些細粒狀土與巖石混合物的話,那么將會大大影響到公路基底的強度,所以填石路基施工技術在公路施工中應用的第一步就是要對基地進行施工處理。基底施工的重點是解決那些細粒狀土的問題,需采取合理方式減小公路基底各區域之間的差異性,以防止路面出現不均勻下降現象。具體的基底施工方法通常是:在路堤、公路過渡層等上面鋪設2-3層填石路基基底,并將過渡層的整體厚度保持在約50cm,注意要保證填石材料選擇合理及鋪設質量合格。
填石材料裝載是在成功采集準備完填石材料后、進行填石材料運輸前的一項重要工作;填石材料卸貨則是在填石材料運輸到達施工現場后的一項重要工作;二者皆不容忽視。為提高公路填石路基施工的整體效率,應嚴格遵循相關裝卸標準來開展好填石材料裝卸工作。具體來說,首先在填石材料裝載環節,應將那些規格較大的石塊裝載于車輛底部,同時應用石屑進行填縫,確保當運輸車輛到達施工現場后填石材料可迅速投入到使用中;其次在填石材料卸貨環節,應先合理規劃安排好填石材料堆放位置,再配合使用多種設備來進行卸貨,在保證卸貨安全的同時最大程度提高卸貨效率及整體施工效率。
填石材料的運輸非常關鍵,如若在運輸過程中發生了一些意外,導致填石材料損壞或流失,那么不但會影響到公路填石路基施工進度和施工質量,更可能引發一些嚴重事故,對人民的生命財產安全造成威脅。可見,把握好填石材料運輸環節至關重要。具體來說,在填石材料運輸過程中主要需注意以下幾點問題:第一,在運輸途中要合理控制好運輸車輛的時速及車輛之間的距離,切實保證交通行駛安全,避免意外事故發生;第二,在運輸途中要保證運輸車輛行駛平穩,避免使填石材料發生損壞或流失;第三,要明確標注好坡腳的位置,以為后續的填石材料卸貨工作提供有效參考[5]。
在公路填石路基施工中,最重要的一項要求就是要保證填石路基的穩定性;而若想切實保證填石路基的穩定性,則必須要有效開展好邊坡碼砌作業,確保邊坡碼砌質量。現階段,常使用的邊坡碼砌施工模式主要有兩種:一種是先填后碼模式、一種是先碼后填模式。在實際施工過程中,應結合實際情況選擇適宜的施工模式。在現實中有時還會遇到一些臺階碼砌的情況,在這種情況下,應密切關注臺階碼砌厚度與路基填筑高度之間的關系,一般若沒有專門的設計文件規定的話,則當路基填筑高度不足5m時臺階碼砌厚度應小于1m、當路基填筑高度大于5m時臺階碼砌厚度應大于1.5m。再者,邊坡碼砌必須要選擇高強度、完整性好的材料,在施工中確保材料之間密實性高,以保證公路填石路基的穩定性。
路基表面的平整度也對公路填石路基的穩定性具有著十分重要的影響,而若想提升路基表面的平整度,則應重視填筑施工工作。首先,應結合實際情況選擇適宜的填筑形式,一般常用的填筑形式有三種,分別是:水平分層填筑形式、縱向分層填筑形式以及豎向分層填筑形式。其中,以水平分層填筑形式在公路填石路基施工中的應用最為廣泛,這種填筑形式的優點是可以更好地保證材料分布的均勻性,從而更有效地提升路基表面的平整度[6]。不過,在實際施工中,仍需結合實際情況來進行選擇,而不可盲目。
在公路填石路基施工過程中,如果遇到填石材料表面比較粗糙的情況時,應采取合理的攤鋪施工措施對其表面進行進一步平整,并提高材料之間的密實性。目前比較常用的攤鋪施工措施是:通過在填石材料表面鋪撒1∶5的石屑或石粉,對材料之間的縫隙進行有效填補。
公路填石路基施工中非常關鍵的一步是對路基進行壓實。若是填石材料中存在著一些大顆粒石碴的話,則會嚴重影響到路基的壓實度,面對該問題,應采取震動功能強、功率大的壓路機來對路基進行壓實。在實際施工中,注意要先以壓路機的振動模式進行緩慢前進碾壓,然后再改換靜壓模式進行后退碾壓,這樣才能夠取得較佳的壓實效果。其次,在壓實過程中要控制好壓路機的行駛速度,嚴禁突然加速、突然剎車以及隨意移動。
綜上所述,填石路基施工質量直接關系著公路的整體施工質量,在實際公路填石路基施工中,必須要切實把握好相關施工要點,才能夠保證施工質量。經實踐總結,填石路基施工技術在公路施工中的應用要點主要在于基底施工、填石材料裝卸、填石材料運輸、邊坡碼砌、填筑施工、攤鋪施工以及路基壓實等方面,所以對于這些方面的研究乃是重點。