路橋工程建設(shè)中路基施工技術(shù)要點研究

閆愛林

（芒市交通運輸局，云南 芒市 678400）

0 引言

路橋施工質(zhì)量直接影響著公路橋梁工程的整體質(zhì)量。因此，在公路橋梁工程建設(shè)中，應(yīng)強化路基的設(shè)計與規(guī)劃，優(yōu)化施工工藝，做好施工監(jiān)督，以達到全面提升工程質(zhì)量的目的。基于此，文章重點對路橋工程路基施工中出現(xiàn)的問題進行了分析，并對其技術(shù)關(guān)鍵加以探討。

1 路橋工程建設(shè)中路基施工的技術(shù)特點

路基施工的技術(shù)特點會對路橋工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響，具體如下：①路基施工整體施工路線較長且涵蓋多項施工環(huán)節(jié)，往往需要大型工程機械設(shè)備的支持。②路基施工除了會受現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的影響外，還會受天氣因素、社會因素等的影響。這部分因素對路基施工的影響具有不確定性，但卻有可能直接影響施工質(zhì)量，也會導致工程進度滯后。③路基工程建設(shè)離不開環(huán)境支撐，但在實際建設(shè)中，工程機械的使用會對工程環(huán)境產(chǎn)生嚴重損害，因此，必須把路基工程建設(shè)與環(huán)保工作結(jié)合起來[1]。④征地變更、拆遷等與路基建設(shè)有關(guān)的工作，不僅會對整個路橋項目的進度產(chǎn)生一定影響，而且還會增加路基施工的控制難度。

2 路橋工程建設(shè)中路基施工的常見問題

2.1 橋頭跳車

結(jié)構(gòu)產(chǎn)生伸縮縫是公路橋梁路基施工中經(jīng)常遇到的一個問題，其原因是橋墩與橋墩之間的沉降有一定偏差，導致橋墩部位產(chǎn)生伸縮縫，甚至出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象，從而對路橋工程質(zhì)量和安全造成極大影響。

2.2 填土下沉

在逐層壓實的過程中，由于缺乏嚴格的控制，會使地基的回彈模量低于標準，或者兩邊填筑處理不當，進而造成地基沉降。另外，在填筑施工中，軟土段沒有經(jīng)過特殊處理，或者在特殊處理過程中軟土段沒有預(yù)留足夠的自然沉降時間，也會導致填筑后出現(xiàn)垮塌。

2.3 裂縫

公路橋梁路基事故中經(jīng)常遇到裂縫，包括橫向裂縫、縱向裂縫和裂縫。這與車外荷載超過路基承載荷載、路基基礎(chǔ)強度不足、高填方區(qū)域密實度與要求不一致等密切相關(guān)。裂縫的存在不僅會影響車輛的乘坐舒適性和舒適性，而且還會對道路橋梁的安全產(chǎn)生不利影響。

2.4 平整性差

路基平整度差，是因為在施工過程中施工人員沒有掌握好溫度，導致不均勻沉降現(xiàn)象出現(xiàn)，從而對整個路橋的安全和穩(wěn)定造成了很大影響。另外，部分地區(qū)存在軟土地基，這給路基施工帶來很大的困難。軟土地基易受外部環(huán)境影響，如在大雨的沖擊下可能產(chǎn)生變形，同樣也會對路基平整度造成威脅[2]。

3 路橋工程建設(shè)中的路基施工技術(shù)要點

3.1 準備工作

首先，要加強對施工圖紙的分析，細化施工工藝、施工技術(shù)應(yīng)用節(jié)點，明確施工質(zhì)量要求，為后續(xù)施工工作提供規(guī)范。其次，在建設(shè)之前，要加強對建筑場地的勘察，判斷場地狀況與設(shè)計是否一致，并分析是否有必要增加其他輔助措施，以便更好地實施該項目[3]。

3.2 挖方

首先，要加強對工程場地的實地勘察，確定工程的具體情況，并對路基的開挖方法進行科學選擇。目前，一般采用機械和手工作業(yè)相結(jié)合的方法，在挖掘前使用挖掘機對基坑進行挖掘，當挖深與標高接近后，再由人工進行挖掘，并對其進行修整。其次，當開挖深度超過指定標高后，應(yīng)立即停止開挖，并對基坑深度、寬度等參數(shù)進行校核，以保證基坑滿足設(shè)計要求。最后，清除殘渣并噴淋通風，使基坑平整程度達到最佳。路基挖方施工流程如圖1 所示。

圖1 基挖方施工流程

3.3 填筑壓實

在路基填筑壓實施工中，要注意：①路基填筑通常采用多層填筑法，并應(yīng)嚴格控制各層填料的厚度，保證不超過30～50cm 范圍。同時，要提高路基填筑的密實度，必須確保每一層的填筑厚度逐漸減小。②路基壓實是用機械碾壓路基，以確保各層路拱高度和路基平整度符合設(shè)計要求。在碾壓過程中，要注意碾壓順序，按規(guī)定的軸線進行碾壓，同時要保證碾壓次數(shù)和速度在合理范圍之內(nèi)。③路基壓實完畢后，要對工程質(zhì)量進行檢驗，確保路基施工質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范。路基填筑壓實施工流程如圖2 所示[4]。

圖2 路基填筑壓實施工流程

3.4 排水

在進行排水時，要考慮到兩個問題：①要根據(jù)工程場地的具體條件，對排水量進行預(yù)測，并結(jié)合區(qū)域特點設(shè)計出一套科學、合理的排水方案。②要針對工程場地特征設(shè)計排水方式，分析和優(yōu)化排水方案，并應(yīng)在確保連接節(jié)點穩(wěn)定性的前提下進行排水。

3.5 加強對軟土地基的處理

工程建設(shè)中有一些地區(qū)會存在軟土地基，施工單位要基于軟土地基特性選擇最適合的施工方法。比如：要求軟土地基厚度不超過50cm，可以采用砂礫鋪砌軟土來提高基礎(chǔ)承載力。礫石鋪層厚度為30～50cm，并應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行碾壓，以提高基礎(chǔ)夯實度和承載能力。若某些地區(qū)要求將軟土地基厚度維持在50cm 以上，那么可以采用充填方法來提高軟土地基的承載力。也就是在路基施工中，通過強化素土與軟土地基的融合來提高路基穩(wěn)定性，進而提高路橋工程質(zhì)量[5]。

4 案例分析

4.1 工程概況

在某高速公路七標段，設(shè)計雙向四車道，通車時速100km，路基凈寬25.5m，平均填方高度約6.0m。通過實地勘察，結(jié)果表明：樁位號K6+250～K9+920 的地基，是以粉質(zhì)土和低液態(tài)粘土為主的軟土，地表有植物根系和明顯積水，承載力較低，不能滿足路基施工要求。另外，該區(qū)地下水環(huán)境良好，采用換填法難以取得良好的壓實效果。為了提高路基穩(wěn)定性，根據(jù)工程具體情況提出先拋填片石，在此基礎(chǔ)上強夯處理軟基，最后鋪設(shè)土工格柵的方法。

4.2 夯前處理

在對地基進行強夯加固前，必須完成清淤和換填工作，為后續(xù)施工提供條件。首先，對軟土路基填筑區(qū)內(nèi)的各類雜物進行徹底清掃，將雜物清理干凈并保證平整程度符合規(guī)范要求。其次，對有水的地方，可以利用抽水機抽走積水，再利用挖掘機、推土機等機械將淤泥清理干凈，直到露出原來的土壤。然后在設(shè)計強夯區(qū)利用挖土機按照一定間距挖設(shè)明渠，形成連通的排水系統(tǒng)。排水溝深度應(yīng)在120～150cm 范圍內(nèi)，溝槽底部要有斜度，確保水流能順著斜坡流出來。再次，在拋填之前，要對路基中線進行恢復，并繪制出內(nèi)、外邊線。選用具有30MPa 以上抗壓強度的片石，保證中間厚15cm以上，且表面干凈沒有任何雜質(zhì)。在正式投料之前，應(yīng)選擇長約200m 的路段作為試驗段進行試投，以確定相應(yīng)的技術(shù)指標。最后，片石充填寬度應(yīng)稍大于設(shè)計寬度，約30cm。由自卸車將需要拋入的碎石物料運送到工地，推土機推平，平地機平整，再由振動壓路機碾壓，以保證壓實度滿足設(shè)計要求。片石采用分層堆砌的方法進行拋填，下層先填筑，再由下往上逐漸過渡。

4.3 夯機和夯錘選擇

該項目采用履帶式起重機作為地基強夯的施工主體。當起重機將夯錘吊到預(yù)定的高度時，拉緊鋼索（連接于脫鉤），開啟脫鉤，夯錘會自由下落，利用自身重力和慣性實現(xiàn)夯擊密實。另外，結(jié)合工程實際，選擇具有2000kN 單擊能力、15t 重的夯錘，在其上設(shè)置4 個上下穿孔，以避免在夯擊時出現(xiàn)真空效應(yīng)。

4.4 地基處理

在試驗區(qū)選擇一個夯擊點進行夯擊，由專門人員記錄每次夯擊的夯沉量，并對夯錘深度和周圍凸起進行測量，當最后兩次錘擊的平均夯沉量在控制范圍之內(nèi)時，可以終止夯擊。

對每次夯擊的夯坑沉降情況進行準確測量，據(jù)此確定各夯擊點最適宜的夯擊次數(shù)。同時采用荷載實驗方法，對強夯法加固后地基承載力進行測定，以此判斷是否達到了加固標準[6]。

4.5 夯擊方法

首先，測量隊按設(shè)計圖紙進行現(xiàn)場定位，精確確定強夯區(qū)位置，并在強夯區(qū)內(nèi)布設(shè)夯點。當所有的夯點都確定后，由監(jiān)理工程師進行檢驗。確定夯擊位置時，最大允許誤差為±50cm。

其次，選擇水平地塊安裝水準計，測量夯擊點的地表高程；在進行現(xiàn)場測量時，應(yīng)保證水平和夯擊點的間距大于30m。在使用之前要對水平計進行測試，保證其精度。

再次，夯機進場就位，將夯錘掛好，保證其處于穩(wěn)定狀態(tài)。在強夯區(qū)，標定夯錘下落距離，鎖緊解耦裝置鋼絲繩長度。然后將夯錘提升到設(shè)計高度，打開脫鉤器，讓夯錘自由下落。通過測量并記錄夯錘的固定高度，計算出每一錘的夯沉量。對一個夯點進行連續(xù)夯擊，直到達到停錘要求。完成一個夯點后，再對下一點進行夯擊。每一次夯擊結(jié)束后都要用填充物將夯坑填平。

此外，在強夯工程中，可以采用逐點觀察的方法來記錄夯沉量，從而精確地計算出夯土層厚度。根據(jù)需要，還可以對夯坑頂部的孔徑和周邊凸出量進行測定，以確定夯擊質(zhì)量[7]。

最后，普夯完成后，應(yīng)及時平坑修整，并回填排水明溝。強夯施工完畢后，測量隊還應(yīng)在現(xiàn)場進行橫向測量，確定是否滿足標高要求。

4.6 質(zhì)量與安全控制

質(zhì)量管理：在正式開始強夯之前，必須認真地檢驗夯錘重量和落差，確保每一次夯擊所產(chǎn)生的夯擊能與設(shè)計要求一致。每一遍強夯施工前都要對夯擊點的放線加以復核。夯擊結(jié)束后，要對夯坑進行定位，以確定是否有偏差。如出現(xiàn)偏差，應(yīng)立即找出原因，并采取相應(yīng)的糾正措施。對有關(guān)施工工藝參數(shù)進行詳細記錄，如有異常應(yīng)及時報告給現(xiàn)場的監(jiān)理工程師。

安全管理：在吊車駕駛室安裝安全防護罩，以防止在夯擊時泥土飛濺傷人。夯擊開始后，所有人員立即向后撤離，不相干的人員不準進入現(xiàn)場。6 級以上大風天氣不得進行強夯作業(yè)[8]。當工地附近有建筑物或地下管道時，還應(yīng)采用隔振措施。

5 結(jié)語

總之，在路橋工程施工中，要真正地提高路橋工程的路基施工質(zhì)量，除要明確具體的施工要求外，還必須明確有關(guān)技術(shù)條件。具體而言，就是要根據(jù)工程實際情況，選擇最佳施工工藝，并明確所選用施工技術(shù)的要點，從而提高整個路橋工程的施工質(zhì)量。