張俊峰
(中交第三航務工程局有限公司,上海 201900)
對于公路施工來說,高填和深挖方路基是其中最為基礎的部分,也是公路工程施工中非常重要的環節,其施工質量對整個公路工程的質量、穩定性、通車的安全性等方面均有較大影響。如果不能按照施工要求,選擇合理的施工技術,并對施工質量嚴格控制,必然會影響整個公路工程的使用性能,縮短公路使用壽命。基于此,開展公路高填、深挖方路基施工技術的分析探討就顯得尤為必要。
某公路施工項目屬于省道施工項目,位于江西境內。該施工項目為一級公路改建工程,路線全長8.35km,路面寬度21m,雙向四車道設計,路線切丘陵山體、跨谷間盆地而過,地形起伏較大。K6+540--K6+680 段落工程地形條件較復雜,分布有5 級邊坡防護、16m高填方、半填半挖、臺背回填等,制約條件多,施工難度大[1]。
1.在進行高邊坡的開挖的時候,我們需要注意逐層開發的原則,開挖和加固需要同步進行。開挖一層,加固一層。
2.對高邊坡地下水要重視,完善排水設施。
3.在開挖的過程中,要隨時進行針對性的地質條件核對。如果出現實際情況和當前設計的圖紙不符的情況時,要及時上報。
4.高填方路堤分層鋪筑,均勻壓實,嚴格控制壓實層厚(層厚≤30cm),壓實度采用重型壓實標準。因高填方在其路面鋪筑前仍具有一定的自然沉降量,故在填筑路床土方時適當超填(0.5%~1%)以消除高填土的工后沉降,確保填土標高滿足設計要求,必要時可采用重型強夯的辦法對路基填土進行夯實處理,提前消除工后沉降[2]。
5.路基位于地面橫坡陡于1:5 的地面上進行填筑,地面必須挖設寬2m、高1m 的平臺進行處理。對于地面橫坡陡于1:2.5 的路堤,每級平臺搭接8m 長土工格柵進行處理;同時,于陡坡填方的坡腳設置擋土墻或柔性擋土垛進行處理,柔性擋土垛采用土工格柵處理,共鋪設8 層,層高1m,其頂層土工格柵寬按4m 控制,底層寬度根據填方邊坡確定。
6.填挖交界處地面橫坡陡于1:5 時(包括縱橫兩個方向)應在基底挖寬度2m~4m,高度1m~2m的臺階(向內傾斜3%)處理,并鋪設土工格柵逐個臺階進行搭接;對挖方區的原路床0.8m 之內的范圍進行針對性的處理。其處理方式為超挖回填碾壓,同時在該施工范圍內進行針對性的土工格柵平鋪的平鋪作業,以減小路基橫向不均勻沉降。
7.墻背填料應采用滲水性強的砂性土等材料或透水性良好的填料,要回避粘土作業。同時對于土質不良的各種填料進行嚴格禁止,比如膨脹土或者腐殖土等。由于其土質疏松,因此在進行填充的時候會出現施工質量問題。
8.墻背填土必須要和路基進行針對性的拼接。同時如果出現縱向的接縫的話,則必須要進行臺階的設置。在進行回填之后,土質分布必須要均勻,土質的平鋪要完整,同時還要設立相應的橫坡,以保證排水結構的順利運行。每一層的表面都要進行平整處理。
9.高邊坡開挖與路基填筑合理組織,有序開展以節約成本,降低工程造價。
具體如圖1 所示。

圖1 總體施工安排流程圖
1.準備階段:包括圖紙審核、方案編制、測量控制網布置、技術交底、施工便道、土工試驗、棄土場布置、臨時截排水溝等工作。
2.清表:按照標準化要求,清表土集中存放在棄土場,并做好水土流失保護措施。
3.臨時排水溝施工:測量放線,定出坡腳線及邊線。隨后清除用地范圍內的樹樁、雜草、垃圾等所有障礙物;在周圍挖設臨時1m*1m 排水溝,排除地表水。
4.邊坡開挖:針對邊進行開發的過程中,我們必須要嚴格遵守一級一挖,一級一穩定,對坡腳進行加固的操作方式,施工必須要循序漸進,避免出現一次挖到底的情況。每開挖一級,就要支護一級(三維生態網客土植草),然后再開挖下一級。開挖前充分作好排水設施,設置截水溝以防止路塹上方邊坡坡面沖刷。自上而下分層開挖,并及時用人工配合挖掘機對邊坡進行分層修刮平整,以保證邊坡的平整與穩定,對不便機械施工的并行地段,采用人力施工。
5.針對半挖半填的路基進行施工的時候,我們需要評價地面的坡度。如果橫坡陡于1:5 時,應設置臺階,臺階高1m~2m,寬2m~4m;如遇地下水位較高時,應設碎石(砂礫)盲溝等作特殊地基處理,盲溝尺寸應視地下水流量大小確定,并用土工布包裹。半填半挖區域路面結構層以下設超挖回填區,并分層設置兩層雙向鋼塑土工格柵,土工格柵要求每延米縱、橫向拉伸強度≥110KN/m,縱向屈服伸長率≤3%,格柵縱向攤鋪,并針對性地進行綁扎連接處理。其長度必須大于0.15m,鋪設時應盡量張緊(用錨釘固定),其中挖方側土質地段采用Φ10 鋼筋錨釘進行有效錨固,巖質地段側采用水泥釘+鋼板錨固,對于部分陡峭的路段,可以適當增加土工隔柵層數,對應的錨固段長度要大于100cm。
6.在進行路基填筑施工的時候,我們要按照相應的施工工藝進行更進一步的組織施工。根據當前現場作業面的情況以及是否可以使用相應的修路機器等情況進行綜合分析。我們可以對當前施工設備使用的數量進行更進一步的確定,同時在當前的流程范圍內,我們需要禁止多項交叉作業、交叉施工。在進行正式施工的流程過程中,我們需要保證從最低處進行針對性的分層填筑,然后施工順序是從兩邊到中間,路基的兩側邊坡進行超填作業處理,其寬度為0.3m 左右。在進行填料攤鋪的時候,我們應該使用推土機進行針對性的平整作業,層面應該保持表面平整,沒有凹凸的情況。并在兩側做出橫線的排水坡,以利于排水。施工的順序應該是先兩側,后中間,先靜壓后弱振,最后再強振。一般填料路堤填筑按規定施工方法施工,具體填筑工藝流程詳見圖2。

圖2 一般路堤填筑施工工藝流程圖
第一,填土、攤鋪、平整。在填料施工之前,需要先對填料的質量進行詳細檢驗,保證填料的粒徑、含水量、硬度、硬度等指標都符合公路軟基地段高填方路基施工要求后才能使用,避免劣質填料對施工質量造成的影響。如果用不同土質進行填充處理的話,那么不同的土質材料應該進行分層處理,并盡量減少對應的層數。每種填料層總厚度不得大于300mm,亦不應小于100mm。如果壓路機無法到達相應的地段,那么則需要施工人員進行手動的強夯作業處理,盡可能地保證當前的高填方路段整體的路基保持壓實的一致性,這樣就可以避免在施工過后,局部地區出現應力集中的問題,延長當前公路的使用壽命。對于這一點來說,施工單位需要尤其的注意。[3]
第二,碾壓在進行針對性的壓實操作的過程中,我們需要采用先兩邊后中間的壓實順序進行針對性的處理。對于非直線路段的標準施工,我們可以采用對路段走向的順接方式進行針對性的碾壓,并在順序上選擇從內側到外側不斷推移的方式進行構建。但是由于該地段土質特殊,因此我們需要按照當地路基的實際情況進行針對性的碾壓工藝選擇和相應的參數匹配。在整個碾壓的過程中,要對碾壓的速度進行嚴格把控,每個小時碾壓的速度不能大于3.9km,同時在這個過程中要保持速度的一致性,保證碾壓的效果,如果合格之后可進入下一道工序,否則需要重新檢查,重新補做,直到合格為止。
第三,路涵過渡段采用倒梯形形式,并沿1:2.0 坡度設置臺階,臺階寬2.0m,高1.0m,每層臺階均設向內4%坡度;過渡段長度L=2+2×h(m),h 為涵背路基填筑高度;涵背基坑采用6%灰土填筑,針對性分層壓實的厚度盡量不要大于15cm,并用小型平板振動機夯實,要求壓實度不小于97%;涵背回填采用砂卵石粒徑不大于10cm,分層填筑、分層壓實,保證壓實的程度不低于97%;分層松鋪厚度控制在200mm,填筑及壓實過程中選擇合適機具同時在涵洞兩側對稱填筑,避免對涵洞結構造成破壞[4]。
1.部分地段存在滑坡現象。解決辦法:(1)條件允許,嚴格按照設計要求開挖一級防護一級。(2)不能及時進行護坡施工時,采用彩條布進行覆蓋,防止雨水沖刷造成滑坡。
2.填筑高路基沖溝較嚴重。解決辦法:(1)天氣條件較好時,在段落最低處修設臨時排水溝,用彩條布覆蓋,保護邊坡。(2)采用超寬填筑的方法,由原來的30cm 調整至50cm,以保護邊坡。(3)在雨季施工時,要及時增設臨時排水溝,采用挖機刷溝,水泥砂漿抹面防護。
3.臺背回填不實導致后期填筑沉降量大,路面出現橫向斷縫。解決辦法:(1)施工時嚴格控制回填材料質量,嚴格檢查壓實度,確保每一層填筑質量符合設計要求。(2)預留自由沉降時間,穩定后再進行后續施工。(3)93 區頂出現這樣的情況時,應立即停止施工,召開質量專題會議,確定處理方案后,按照方案處理(一般是注漿處理)[5]。
近年來,我國公路建設網不斷擴大,新建公路項目也越來越多。其中許多項目建設無法回避復雜地形,如若組織處理不夠合理,則很有可能引起滑坡和路面不均勻沉降等問題,對行車的安全與穩定性構成威脅,增加工程造價。通過對施工方案的優化和不斷地摸索總結,無論從安全、質量、進度、環保等各方面均收到了良好的效果,值得以后類似工程借鑒。