談高速公路施工填石路基施工技術(shù)
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摘要：填石路基施工技術(shù)在公路工程建設(shè)中取得廣泛的應(yīng)用，填石路基是公路結(jié)構(gòu)體系中的基礎(chǔ)部分，公路的整體質(zhì)量與之息息相關(guān)。鑒于此，本文以工程實(shí)例為依托，分析填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，并提出質(zhì)量控制措施，以期為同仁提供參考，推動(dòng)填石路基施工技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：公路工程；填石路基；質(zhì)量控制
1工程概況
太行山高速公路邯鄲段起訖里程K40＋470～K49＋825，長(zhǎng)9．055km，主線(xiàn)施工中挖方量219．11萬(wàn)m3，填方量126萬(wàn)m3。整體式路基寬24．5m，填石路基施工所用材料主要源自于項(xiàng)目挖方階段產(chǎn)生的花崗巖及花崗片麻巖，石料強(qiáng)度普遍在20MPa以上，壓縮值19％，滿(mǎn)足質(zhì)量要求，可作為填石路基的施工材料。
2填石路基施工技術(shù)
2．1測(cè)量放線(xiàn)
控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)和加密由測(cè)量人員利用GPS、全站儀完成，水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測(cè)和加密用精密水準(zhǔn)儀完成，并按照規(guī)范復(fù)測(cè)中線(xiàn)，設(shè)置穩(wěn)定的控制樁。中線(xiàn)的測(cè)放利用坐標(biāo)法完成，配套儀器為全站儀，固定路線(xiàn)中心的控制樁。邊樁和中樁的設(shè)定間距分情況考慮，直線(xiàn)段為20m，曲線(xiàn)段減小至10m；測(cè)放各點(diǎn)的坡腳線(xiàn)，在確保無(wú)誤后于該處撒上白灰，形成醒目的標(biāo)記。此外，應(yīng)在控制樁上確定各層土的松鋪標(biāo)高線(xiàn)，并做好標(biāo)記，以便后續(xù)能夠精準(zhǔn)地拉線(xiàn)，作為松鋪厚度的控制基準(zhǔn)［1］。
2．2清表及地基處理
以路基寬度和紅線(xiàn)為參照基準(zhǔn)，劃定施工界線(xiàn)，對(duì)周邊的構(gòu)造物及植物采取防護(hù)措施，盡可能減小對(duì)外部環(huán)境的影響；全面清理用地范圍內(nèi)的樹(shù)根、垃圾等不利于正常施工的雜物，保證清表深度至少達(dá)到30cm，以免影響正常施工；期間產(chǎn)生的各類(lèi)雜物均統(tǒng)一轉(zhuǎn)至指定堆放場(chǎng)所，作為綠化工程的原材料而使用，提高資源的利用價(jià)值。清表工作落實(shí)到位后用重型壓路機(jī)碾壓，要求實(shí)測(cè)壓實(shí)度≥90％；遇軟土地基時(shí)考慮到其穩(wěn)定性不足的情況，按照先換填碎石土、再碾壓的方式處理，確保施工現(xiàn)場(chǎng)具有足夠的穩(wěn)定性與平整性。
2．3填料選擇
填料的性質(zhì)將直接影響路基的施工質(zhì)量，為合理選擇填料，在施工前組織取樣試驗(yàn)，確定施工效果最佳時(shí)的填料，將其投入使用。秉承著資源效用最大化的原則，填料選用的是項(xiàng)目挖方施工中產(chǎn)生的花崗巖或花崗片麻巖，檢測(cè)其粒徑，剔除超粒徑部分，篩選優(yōu)質(zhì)的材料，用于路基填筑施工［2］。
2．4臨時(shí)排水
水損害問(wèn)題較為棘手，在路基工程施工期間，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況修筑臨時(shí)排水設(shè)施，提高排水效率，以免因積水而影響路基的質(zhì)量。排水工作中設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施和永久排水設(shè)施，在路基兩側(cè)開(kāi)挖邊溝，用于匯聚表層水和地下水，將水高效轉(zhuǎn)移至其他區(qū)域［3］。各施工層分別設(shè)2％～4％的排水橫坡，用于提高排水效率。
2．5分層填筑
1）遵循水平分層、縱向分段的基本原則，采取機(jī)械為主、人工為輔的填筑方法，依次完成各部分的填筑作業(yè)。以試驗(yàn)段的施工結(jié)果為準(zhǔn)，嚴(yán)格控制松鋪厚度，作為施工的依據(jù)。結(jié)合運(yùn)料車(chē)的容量以及路基填筑用量要求，在施工前先打網(wǎng)格，運(yùn)輸車(chē)在指定網(wǎng)格內(nèi)均勻卸土。此后從最低處開(kāi)始填筑，逐層向上推進(jìn)，每完成一層填筑作業(yè)后均組織全面的檢查，滿(mǎn)足要求后方可施工后一層。對(duì)于縱坡在12％以上的地段，采取縱向分層的施工方法，逐層壓實(shí)，以切實(shí)提高其密實(shí)性。2）攤鋪所用設(shè)備為推土機(jī)和平地機(jī)，兩者聯(lián)合作業(yè)。首先由推土機(jī)將卸載至方格內(nèi)的填料推平，再利用平地機(jī)平整處理，經(jīng)施工后若局部依然存在凹坑，則由施工人員填補(bǔ)適量的填料。3）橫坡陡于1∶5時(shí)宜開(kāi)挖臺(tái)階，寬度至少達(dá)到2m，臺(tái)階坡度內(nèi)傾4％。4）填方路堤分段施工時(shí)，對(duì)于相鄰兩段交接區(qū)域的填筑時(shí)間不一致的情況，在先填段按1∶1的坡度控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留臺(tái)階；若具備相鄰兩段同步填筑的條件，則需加強(qiáng)對(duì)銜接區(qū)域的質(zhì)量控制，要求搭接長(zhǎng)度至少達(dá)到2m。壓實(shí)階段，路基兩側(cè)分別超寬壓實(shí)30cm，以免出現(xiàn)路基兩側(cè)失穩(wěn)的情況。5）逐層填筑施工時(shí)，均要加強(qiáng)對(duì)平整度和路拱的檢測(cè)與控制，遇降雨天氣時(shí)加強(qiáng)排水，以免在路基填筑面產(chǎn)生積水。
2．6整平
經(jīng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，若路基表面存在缺陷，需向該處撒布一層石屑，用于填補(bǔ)碎石間的縫隙，提高路基結(jié)構(gòu)的完整性。考慮到細(xì)粒土抗沖刷性能欠佳的情況，不宜將其作為填補(bǔ)料而使用，否則將破壞填石路基的穩(wěn)定性。對(duì)于超粒徑的碎石，首先需破碎，再清理與整平；而對(duì)于部分硬度較大的碎石，僅經(jīng)過(guò)一次處理難以有效將其清理干凈時(shí)，需二次破碎，直至滿(mǎn)足要求為止。經(jīng)前述施工后填石路基表面應(yīng)具有平整性，不可出現(xiàn)局部石料大范圍堆積的情況［4］。
2．7碾壓夯實(shí)
正式碾壓前做全面的檢查，例如填筑層的厚度、平整度，若無(wú)誤則進(jìn)入碾壓環(huán)節(jié)。填土壓實(shí)作業(yè)利用振動(dòng)壓路機(jī)完成，采取靜壓1遍＋振動(dòng)碾壓4遍相結(jié)合的方法，直線(xiàn)段從兩側(cè)開(kāi)始逐步向中間推進(jìn)，曲線(xiàn)段從內(nèi)側(cè)向外側(cè)有序碾壓，橫向、縱向接頭重疊量分別控制在0．4～0．5m、1．0～1．5m，壓路機(jī)盡可能做到勻速行駛，速度以2～4km／h為宜，確保各處均得到有效的碾壓，避免過(guò)振或漏振現(xiàn)象。邊坡處的穩(wěn)定性欠佳，采取先靜壓、后振動(dòng)碾壓的方法，嚴(yán)格控制壓路機(jī)外緣的位置，該處與超填路基的邊線(xiàn)保持約30cm的間距，以免壓路機(jī)在運(yùn)行期間失穩(wěn)［5］。對(duì)于壓路機(jī)難以觸及到的邊角區(qū)域，轉(zhuǎn)為小型打夯機(jī)壓實(shí)的方法。填石路基施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。
2．8填石路基填筑期間的質(zhì)量控制措施
1）填料強(qiáng)度至少達(dá)到15MPa，路床頂面以下120cm內(nèi)的填筑施工統(tǒng)一采取分層的方法，所用材料為質(zhì)量達(dá)標(biāo)的碎石土，要求其粒徑均不超過(guò)10cm。每完成一層填筑作業(yè)后，先由施工單位自檢，若無(wú)誤則由監(jiān)理工程師進(jìn)一步檢驗(yàn)，滿(mǎn)足要求后方可進(jìn)入后一層填筑施工環(huán)節(jié)。2）以網(wǎng)格線(xiàn)為基準(zhǔn)，由專(zhuān)員指揮卸料，保證各處均有足量的填料。試驗(yàn)人員跟班作業(yè)，加強(qiáng)質(zhì)量檢查，及時(shí)測(cè)定沉降差，若存在問(wèn)題則采取處理措施，確保各層的施工質(zhì)量均可滿(mǎn)足要求。易溶性巖石對(duì)水較為敏感，易在外部環(huán)境的影響下而出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因此不宜作為路基填料而使用；強(qiáng)風(fēng)化石料不可直接用于填筑，超粒徑部分應(yīng)視為廢料處理。3）路基基底填筑施工前做好準(zhǔn)備工作，即全面清理現(xiàn)場(chǎng)的雜物；填筑施工采取的是加寬填筑的方法，開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，避免積水。4）以現(xiàn)場(chǎng)施工需求為準(zhǔn)，及時(shí)運(yùn)輸適量的填料，避免現(xiàn)場(chǎng)等料或是材料堆積量過(guò)多，卸料時(shí)應(yīng)由專(zhuān)員指揮。
3壓實(shí)度檢測(cè)
受填石料特性的影響，施工期間易出現(xiàn)壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)的情況。對(duì)此，需加大對(duì)壓實(shí)度的檢測(cè)力度，根據(jù)所得數(shù)據(jù)判斷實(shí)際壓實(shí)情況。參照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF10—2015）的相關(guān)規(guī)定，引入灌砂法，利用此方法展開(kāi)有關(guān)于路基壓實(shí)度的檢測(cè)工作，匯總所得結(jié)果，具體如表1所示。根據(jù)表1內(nèi)容可知，壓實(shí)度指標(biāo)平均值均在92．0％以上，可以滿(mǎn)足要求，表明壓實(shí)效果良好，采用的壓實(shí)方法具有可行性。除了壓實(shí)度外，平整度也是衡量填石路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，其對(duì)后期路面的整體平整度具有明顯的影響，為給后續(xù)的施工質(zhì)量提供保障，便要在路基施工環(huán)節(jié)加強(qiáng)對(duì)路基平整度的控制。對(duì)此，利用3m直尺檢測(cè)，結(jié)果表明，在3個(gè)標(biāo)段中平整度均值分別為10．2，10．1和9．8mm，相較于現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范而言，其均能夠滿(mǎn)足要求。
4結(jié)束語(yǔ)
在公路路基結(jié)構(gòu)形式中，填石路基占據(jù)較大的比重，為充分保證填石路基的施工質(zhì)量，需在施工前制定合適的方案，合理選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的原材料，按分層的方法完成各層的填筑與壓實(shí)作業(yè)，并加強(qiáng)質(zhì)量檢查，切實(shí)提高填石路基的質(zhì)量，給后續(xù)工作的開(kāi)展創(chuàng)設(shè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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［5］吳萍，薛淼．高速公路填石路基施工技術(shù)研究［J］．交通世界，2019，26（32）：3－4，7．
作者：石優(yōu)煒 單位：中鐵十九局集團(tuán)廣州工程有限公司