公路路基施工中大粒徑填筑技術研究

夏侯騰福

（江西省路橋工程集團有限公司，江西南昌 330038）

0 引言

我國的地域面積非常廣闊，很多地區的地形條件較特殊，特別是山區地帶，進行高速公路建設有著較高的難度，也容易引發嚴重的施工問題。山區地帶地形條件較復雜，地勢呈現出多樣化的特點，特別是一些交通通行難度較高的區域，容易發生嚴重的安全事故。在公路路基施工環節，應推廣使用大粒徑填筑技術，確保路基結構的性能達到標準，滿足當前公路通行的需要，為提升公路運行的效果奠定良好基礎。

1 大粒徑施工特點

第一，粒徑分布。不同粒徑的碎石材料在性能上有著很大差異，如果在施工中所選擇的粒徑分布不均勻，則會嚴重影響大粒徑施工的質量。因此，在施工之前要考慮現場的實際情況，選擇合適粒徑的施工材料，以滿足施工要求。

第二，壓實特性。比如常用的玄武巖材料，通過灑水施工方式進行對比分析，發現灑水玄武巖路基的壓實度為95%，沒有灑水的則為95.1%，沒有明顯的差異。由此可知，大粒徑的滲水性良好，對于提高工程的質量有著積極的作用。

在大粒徑施工環節，需要加強破碎率的研究和應用，以保證填料的性能合格，避免影響公路路基的使用性能。經過回歸分析發現，級配和破碎率之間的相關系數較小，并不會產生直接影響。經過骨料級配和破碎率線性回歸分析發現，填料最大粒徑和破碎率有著直接關系。

分析破碎率數據可知，填料最大粒徑對于破碎率影響最大，對松散厚度也會產生影響，所以在施工過程中，要加強填料粒徑的選擇和破碎率參數的分析，以保證現場填料符合施工需求[1]。

2 混合料的組成設計

在現場施工開始前，應進行混合料的組成設計，通過使用緊密嵌擠骨架-密實原則進行設計，即將單一粒徑的材料制作為主骨料的結構，使用水泥穩定碎石作為填充材料，從而制作成為密實度合格的結構形式。第一，現場施工中，主骨料通常選擇粒徑為40～80mm 的碎石材料。第二，填充材料的粒徑控制在19mm 以內，采用連續級配的材料形式。第三，使用的填充材料需要加強水泥比例的控制，按照8%的要求設定，確保填充效果合格，不會影響結構的使用性能。第四，主骨料和填充材料的質量比按照54∶46 設定，粗骨料的壓碎值控制在26%以內。

3 施工工藝及控制

在大粒徑填筑施工的環節，需要加強碎石基層結構施工的控制，選擇使用水穩拌和站攪拌的方式。對主骨料加強控制，以確保結構性能合格，在填充之后整體性達到要求，經過碾壓成型后即可滿足道路交通通行需要。

3.1 施工準備階段

大粒徑碎石路基現場施工過程中，做好施工準備工作非常重要，通常包括以下三個方面的工作。

一是施工前準備。組建高水平的施工團隊，加強人員的專業技能學習，了解設計方案和技術標準，嚴格落實各項施工技術措施。設置土工試驗室，展開土工試驗工作。

二是基底處理。由于大粒徑碎石材料的密度較大，硬度較高，透水性較強，所以在現場施工的過程中，可以將其直接鋪設在路基結構內部，但是要加強處理，避免發生路基不均勻沉降的問題。

三是準備底基層。第一，處理原底基層結構。將原底基層結構進行處理，特別是處治舊瀝青路面病害，并將松散的材料清理干凈，填補坑槽，作業合格之后上報監理工程師，達到要求才能繼續施工。第二，現場放樣，按照設計要求布置導線點和水準點，恢復道路中線，間隔5～10m 設置控制樁。第三，基層高程控制。為了能夠確保基層材料壓實度合格，達到均勻性、準確性的要求，在基層結構鋪設施工之前，對舊路基進行找平處理。第四，找平方案設置。按照設計方案進行標高控制，根據現場結構數據計算分析，選擇合適的結構形式，確保標高數據合格。在找平環節，加強結構平整度的控制，組織專業技術人員對現場開展檢測工作，以免影響結構的施工效果[2]。

3.2 主骨料攤鋪

第一，在施工開始之前，選擇試驗路段進行攤鋪試驗工作，確定基層厚度、攤鋪主骨料厚度等參數。第二，在主骨料攤鋪過程中，使用雙側鋼絲線進行標高的控制，詳細記錄基層的厚度參數，端部的位置上要設置隔擋結構，確保壓實效果達到要求（攤鋪施工現場如圖1 所示）。第三，嚴格落實技術方案對主骨料攤鋪進行控制，確保厚度、平整度、粒徑、規格等參數符合要求，如果存在任何問題，則立即組織人員進行處理。第四，加強現場監督管理工作，保證壓實機械設備的性能達到要求，確保壓實效果合格。

圖1 攤鋪施工現場

3.3 填隙料拌和及攤鋪

根據計算確定填充材料的厚度，使用小型機械設備進行攤鋪作業，確保主骨料的碾壓效果合格，并且進行內部材料的填充處理，使結構的整體性達到標準。如果發現有離析的問題，則及時組織人員進行翻拌處理。加強材料性能檢測，保證含水量處于合理的范圍內，以免影響結構的性能。填充材料的攤鋪施工分兩次進行，確保其與主料結構組合形成整體。每日組織人員進行現場監督檢測工作，確保粒徑合格、潔凈度達標、材料的使用量符合標準[3]。

3.4 翻拌

填充材料填充到位之后使用旋耕機進行現場翻拌處理，每一次操作之前都要進行刀片的調整，確保施工的效果合格。在翻拌環節，按照從兩側到中間的順序進行，并且相連的部位重疊15～20cm，確保不會發生遺漏的情況。現場組織人員進行檢查，確保填充作業的均勻性合格，填充材料的使用效果合格。對于接縫以及邊角的位置，組織人工的方式進行翻拌作業，確保各個部位的質量合格。為了防止出現過度翻拌的問題，應加強現場監督管理，以免產生嚴重的危害。

3.5 粗整平、精平

根據工藝方案的要求，先進行粗整平處理，達到基本平整的要求，然后使用振動壓路機進行穩定壓實，再開啟強振動功能，進行兩遍碾壓。對于邊角的位置或者不合格的部位，及時進行找補處理，實現整體結構性能的提升。組織人員對現場進行全面檢查，如果發現存在嚴重質量問題或者缺陷，則立即組織人工進行修補。在施工結束之后，確保平整度在8mm以內。

3.6 二次撒布填隙料

組織人員對現場進行檢查，并且二次進行撒布作業，要求主骨料之間的縫隙填充達到標準。

3.7 壓實

壓實作業關系到整個路基結構的使用效果。在施工結束之后，每個作業面都需要使用25t 以上的振動壓路機碾壓4～6 遍，使用18～21t 之間三輪壓路機靜壓3 遍以上。對于接縫及邊角的位置要尤為關注，碾壓結束之后立即組織人員對于特殊位置進行檢查。碾壓施工現場如圖2 所示。如果發現壓實度不合格，應該及時采取補充壓實作業，確保平整度和壓實度符合標準。在碾壓的過程中，如果發現路面出現彈簧現象，則應將該位置挖開并補充骨料，之后再進行碾壓施工[4]。

圖2 碾壓施工現場

3.8 養生

現場碾壓工作結束之后，即可開放交通，但是要保證車輛重量及速度不能超標。同時，進行灑水養生作業，時間在7d 以上。車輛通行的過程中，如果發現路面出現骨料露出的情況，應及時進行修補處理。

3.9 橫縫及縱縫的處理

將前一段施工的最后段落部分使用挖掘機挖出，然后換填為新的混合料。在相鄰路段合龍施工的環節，縱縫處理非常重要，通常需要將結構不合格的材料挖除，然后填充合格的材料，再進行碾壓處理，形成整體的結構。

3.10 表面處理

表面處理尤為重要，確保表面的尺寸、平整度都符合要求，以免因為結構的性能、質量差異影響公路路面的施工效果。此外，對于表面檢查不合格的情況，及時組織施工人員返修處理。

4 大粒徑碎石路基施工的質量檢測措施

4.1 灌水檢測法

大粒徑填筑技術和普通的施工技術有著很大差異，所以在施工完成之后必須進行全面的質量檢查，才能保證結構的性能合格，以免產生嚴重的質量缺陷問題。在進行質量檢測試驗的過程中，必須考慮到路基結構的性能差異，選擇最佳的檢驗工具和方法，明確試驗檢測的工藝流程，才能落實各項試驗檢測分析工作。考慮到大粒徑碎石路基結構的特性，分析不同粒徑材料之間的關系，了解粒徑對于整個路基結構施工效果的影響，所以要結合現場情況，選擇最佳的檢測技術，才能保證檢測結果具備準確性，符合當前公路質量管理標準要求。就目前而言，灌水檢測法應用非常普遍，在操作過程中需要開挖1 處超過粒徑3 倍的試坑，然后進行灌水試驗。該檢測方法會對路基結構造成一定破壞，但是檢驗結果非常準確。在具體檢驗過程中，以試坑作為中心，在周邊設置4 個左右的檢測點，以觀察坑內是否出現變形的情況，也能夠更好地了解路基結構的性能是否合格。在灌水試驗環節，應該選擇合適的塑料薄膜，以保證檢測工作順利進行：如果厚度過大，將不能和坑壁結合，對于試驗結果的準確性也造成一定影響；如果塑料薄膜較薄，會導致試驗過程中發生損壞，也會影響試驗的準確性[5]。

4.2 彎坑檢測

大粒徑碎石路基施工中，粒徑較大的石料是主要的施工材料，對于路基結構的性能和質量有著直接影響。該材料的主要特點是粒徑較大，性能非常優越，但是也有一定缺陷，即容易出現結構松動的情況，對于整個路基的性能和質量產生不利影響。所以在檢測過程中，需要考慮到大粒徑碎石材料的特性，選擇合適的檢測方式。但是目前在檢測過程中，大粒徑容易出現松動的情況，使得傳感器收到的數據發生變化，對于最終檢測效果造成不利影響。因此，在進行彎坑檢測的過程中，應該盡量消除大粒徑碎石產生的影響，確保選擇的試驗路段符合要求，不會影響檢測結果的準確性。選擇路基壓實層較平整的位置進行檢測，能更好地避免各種不良因素的影響。在檢測過程中，要考慮到施工環節的實際情況，選擇合適的試驗荷載，以此提高試驗檢測的精確性。

5 結語

綜上所述，在公路路基施工中，大粒徑填筑技術應用非常普遍。如何發揮出大粒徑填筑技術的優勢，提高路基結構的整體性和穩定性，滿足公路工程的運行需要，是一個具有重大研究意義的課題。在具體施工的環節，應加強各個環節的管控，尤其要重點保證粒徑碎石的性能合格，確保路基結構的施工效果，以此提升公路路基的施工質量，滿足公路工程的使用要求，促進交通事業的全面發展。