高速公路工程高液限土填筑路基施工技術

高杰

（張家口市路橋工程監理咨詢有限責任公司，河北 張家口 075000）

1 引言

路基施工質量直接決定著高速公路的整體穩定和結構安全，因此，結合實際情況制訂路基填筑施工方案非常重要。 目前，高速公路建設過程中常會遇到高液限土體，高液限土主要是指強度低、穩定性差、含水量高、重度小的細粒土，一般其液限＞50%，較難壓實，非常容易出現“彈簧”現象[1]。 因此，本文主要針對高液限土填筑路基施工技術要點進行研究。

2 工程概況

某高速公路建設項目全線長97.643 km，設計行車速度為80 km/h，路基寬度為25 m，雙向四車道設計標準，瀝青混凝土路面，全線橋隧比為52.3%，路基工程中存在較大填方量。 由于該高速公路所處山區地帶，常年多雨，歷年的降雨量通常在1 700～2 100 mm，且每年4～10 月降雨量集中充沛，直接影響路基填筑的工期和質量。 另外，路基所需填料較多，周邊富裕土體以高液限土為主，直接填筑會增大路基土體的含水量，長時間影響下會導致路基穩定性降低，因此，在高液限土路基填筑施工前需進行高液限土改良處理， 結合摻灰試驗確定最佳改良方案。

3 高液限土路基改良

高液限土路基通常具備較大孔隙比，其水敏感性高，且透水性和固結性差， 在長期水作用下路基土體的壓縮強度會發生較大變化，進而導致路基的穩定性降低，沉降變形嚴重[2]。本項目通過摻加水泥拌和的方式改善高液限土路基的物理性能，并結合摻灰試驗得出最佳水泥摻量，設定水泥摻量分別為1%、2%、3%、4%、5%，摻灰試驗參數具體如表1 所示。 試驗結果表明，摻加完水泥拌和后，高液限土的物理性能發生較大變化，提升了土體的加州承載比（CBR）值。 因此，本項目選用P·O42.5 水泥，且摻灰量確定為3%。

表1 填料摻灰試驗參數表

4 高液限土路基施工工藝研究

4.1 施工放樣

高液限土路基填筑施工之前， 技術人員應按照設計圖的要求針對路基中、邊樁和中、邊線進行放樣處理，并將路基兩側進行加寬處理， 通常加寬50 cm 左右， 以保證路基邊緣質量、寬度、削坡以及沉降等。 施工測量放樣完畢后，采用石灰粉進行連線標明，以便后續的卸料處理[3]。

4.2 布格

結合自卸車的松鋪厚度和裝載容量， 以確定出每輛自卸車的卸料面積，促進后續攤鋪整平施工質量。 本項目高液限土路基填筑施工中，松鋪厚度設定為30 cm，自卸車裝載量控制在24 m3左右，并布設出縱橫向8 m×10 m 的方格網，并采用石灰粉進行標識，這樣可便于現場指揮卸料。

4.3 上土、整平

采用挖掘機挖裝土體，并選用自卸車進行運料處理，安排專門技術人員指揮卸料操作， 確保每一方格網內可卸料一車土體，遵循逐排逐行卸料原則，然后再選用推土機進行初平施作后利用平地機進行精平[4]。 整平完畢后對含水量進行檢測，當含水量偏大時， 需要翻曬處理， 待含水量達到最佳含水量后，即可開展后續施工。 本項目試驗段中土料的最佳含水量為18.4%，天然含水量為23.7%，之間相差5.3%，經過精平后可直接摻灰并拌和。

4.4 摻灰

摻灰操作之前應結合每車裝載袋裝水泥的數量計算確定方格網尺寸，并根據每格方格網用量卸運水泥，及時檢查其布置的均勻性，存在問題時需及時予以調整。 本項目人工布格尺寸為8 m×10 m，對應的松鋪厚度設定為30 cm，且每個方格網需均勻布置25 袋水泥，每袋水泥質量為50 kg。

4.5 拌和

本項目選用型號XL2103 的路拌機進行拌和施工，施工速率控制在5 m/min 左右，且需保持平穩、勻速，頭兩遍的翻拌施工不得翻拌到底， 而是將路拌機下齒和鄰近填筑層之間保持3～4 cm 的預留層，并將混合料粒徑破碎至小于1.5 cm，進行第3 遍的翻拌施工時，將路拌機下齒直接插至緊鄰填筑層1～2 cm厚度范圍內，這樣可有助于各層之間的結合緊密。 值得注意的是，路拌機處理各個路段時，之間的搭接距離應大于30 cm。針對施工不到的邊角部位，應進行人工配合翻拌施工。

4.6 含水量調整

拌和施工完畢后，及時對含水量進行檢測。 當含水量差大于2%時， 需借助路拌機進行翻拌處理， 而當含水量差低于-2%時， 可選用灑水車進行適當補水后再結合路拌機進行均勻拌和，實現含水量的調整。

4.7 穩壓和整形處理

待拌和施工完畢，且含水量差在-2%～2%時，即可開展穩壓施工。 首先采用推土機履帶進行1 遍快速穩壓，再選用平地機進行整平，并嚴格對松鋪厚度進行控制，保證穩壓和整平作業能交替進行，以避免混凝土均勻性降低，同時防止混凝土表層產生貼皮現象。 整形過程中應提前設置3%的橫坡，以便積水盡快排出。

4.8 碾壓

整形作業經驗收合格后，結合試驗段確定的碾壓遍數、機械設備型號以及碾壓速率來進行路基碾壓施工， 確保每一層的壓實度滿足規范要求。 高液限土路基碾壓遍數在6～8 遍，針對路基兩側需增加碾壓2～3 遍， 前幾遍碾壓速率控制在1.5～1.7 km/h，后幾遍碾壓速率控制在2～2.5 km/h，壓路機在施工過程中嚴禁加減速或調頭，以免已形成的工作面受到損害。

4.9 質量檢測

高液限土路基碾壓完畢后，應對施工質量進行現場檢查，檢測主要指標有摻灰量、外觀、壓實度，分別進行自檢、報驗以及抽檢[5]。嚴格按照施工規范和設計要求進行高液限土路基施工，待施工和養護完畢后，及時對其施工質量進行檢測。 檢測人員采用3 m 直尺對高液限土路基的平整度進行檢測， 檢測區域選定為路基的上下路堤，分別選取5 個檢測點位，平整度檢測結果如表2 所示。 另外，采用灌砂法來檢測高液限土路基的壓實度大小，其檢測結果如表3 所示。 根據檢測結果可得，高液限土路基的平整度和壓實度均滿足規范要求， 其施工質量良好，沉降變化無明顯差異，高液限土路基結構強度和穩定性均較好，證實了高液限土路基技術應用的可行性。

表2 高液限土路基施工平整度檢測結果

表3 高液限土路基施工壓實度檢測結果

5 結語

本文就高速公路工程高液限土填筑路基施工技術進行研究，結合實際高速公路路基工程，確定摻加水泥拌和的高液限土改良措施，對高液限土填筑路基施工工藝進行研究，并對填筑完畢后的高液限土路基壓實度和平整度進行檢測。 結果表明，水泥摻加拌和方式可起到良好有效的高液限土改良效果，可提高路基的整體穩定性和結構強度。