淺談填石路堤施工

高勇衛　程建彬

摘要:隨著公路建設不斷向山區延伸,填石路堤已成為山區公路較普遍的路基形式之一,也是高速公路建設的主體項目之一,其質量的好壞直接關系到高速公路的成敗。

關鍵詞:填石;路堤;壓實

1填石路堤的概念

填石路堤是指路堤的填筑材料粒徑大于2mm的顆粒含量大于70%,粒徑小于0.074mm的顆粒含量少于15%,也稱石質路堤。

2填石路堤的施工要求

填石路堤的石料強度不應小于15MPa(用于護坡的不應小于20MPa)。填石路堤石料最大粒徑不宜超過層厚的2/3。

分層松鋪厚度:高速公路及一級公路不宜大于50cm;其他公路不宜大于100cm。

填石路堤傾填前,路堤邊坡坡腳應用料徑大于30cm的硬質石料碼砌。當設計無規定時,填石路堤高度小于或等于6m時,其碼砌厚度不應小于lm;當高度大于6m時,碼砌厚度不應小于2m或設計規定。

逐層填筑時,應安排好石料運輸路線,專人指揮,按水平分層,先低后高、先兩則后中央卸料,并用大型推土機攤平。個別不平處應配合人工用細石塊、石屑找平。

當石塊級配較差、粒徑較大、填層較厚、石塊間的空隙較大時,可于每層表面的空隙里掃人石渣、石屑、中、粗砂,再以壓力水將砂沖入下部,反復數次,使空隙填滿。

人工鋪填粒徑25cm以上石料時,應先鋪填大塊石料,大面向下,小面向上,擺平放穩,再用小石塊找平,石屑塞縫,最后壓實。人工鋪填塊經25cm以下石料時,可直接分層攤鋪,分層碾壓。

3填石路堤優點

填石路堤不會出現翻漿現象,受雨季干擾少。這對于工期緊,必須在雨季施工的工程有重要的意義。

填石路堤用粗粒料進行填筑,滲水性很強,堤身不會形成飽水區,可減少路基沉陷、塌散現象。

由于不存在毛細水上升而使路基、路面強度降低的現象,填石路堤可以降低邊坡防護量,節約投資。

利用開挖石方,減少棄方,節約造價,提高經濟效益。

4填石路堤施工

4.1基底處理

路堤基底的處理是保證路基穩定、堅固極為重要的措施。在路堤填筑前進行基底處理,能使填石與原來的地表緊密結合;能使初期填石作業順利進行能使地基保持穩定,增加承載能力;能防止因草皮、樹根腐爛而引起的路堤沉陷。對于路堤的基地處理,應按下列規定執行:

基地密實,且地面橫坡不陡于1:10時,經碾壓符合要求后,可直接在地面上修筑路堤。在穩定的斜坡上,橫坡為1:10～1:5時,基地應清除草皮。橫坡陡于1:5時,原地面應挖成臺階,臺階寬度不小于1m,高度不小于0.5m,若橫坡超過1:2.5時,外坡腳應進行特殊處理,如修護墻和護腳。

路堤修筑范圍內,原地面的坑、洞、墓穴等,應回填,并按規定進行壓實。

地面橫坡不陡于1 :10時,在基底完成后用石灰線打出方格網,方格網按路堤的寬度橫向從中線分開,縱向每隔5m打一道橫線,即每個縱向隔5m設2個小方格,根據路堤的寬度計算出每個方格的面積,按照每層不超過50cm的厚度計算出每個小方格的體積,結合運輸車運石料的立方數,從而確定每個方格所卸石料的車數。

4.2填料的選取

填筑施工前,要對計劃用的填筑材料進行試驗,保證其抗壓強度達標。

從石料的強度考慮,填石路堤的石料強度不應小于15MPa,用于護坡的石料強度不應小于20MPa,路床頂面以下0～50cm范圍內不大于10cm,50cm以下不大于25cm。

從分層鋪筑與碾壓工藝和邊坡漿砌的需要考慮,按石方爆破采取的施工工藝,將石料按比例分成三類:①路堤的主填料,要求石塊粒徑不超過25cm,供粗粒層用;②石屑和石渣等細料,供細粒層用;③漿砌邊坡用的塊石,要求主要粒徑0.3～0.5m以上的塊石,選用表面比較平整的石塊。

4.3試驗段施工

大面積施工前,應進行試驗段施工,以確定最佳的機械組合、施工工藝及方法。在試驗段施工時,填筑二層進行比較,第一層松鋪厚度控制在50cm填料最大粒徑為25cm;第二層松鋪厚度控制在60cm,其最大填料粒徑控制在填筑厚度的2/3以內,超過的采用人工破解或將其剔除。經推土機推平后,各層采用25T光輪振動壓路機或相近的重型壓路機和激振力400KN以上的振動壓路機或拖式振動碾形成不同的碾壓次序及碾壓遍數,進行試驗比較。每層在碾壓至無明顯輪跡后,采用壓沉值法檢測路堤的壓實度,每20m作一斷面,每個斷面選2個點(左、右)作測量處,設置道釘。采用水準儀測標高并記錄,壓路機激振重壓一遍(往、返),再測一次標高并記錄,得到一個壓沉值。當壓沉值小于5mm時,認為路堤壓實符合要求。

松鋪厚度為50cm、60cm兩種。從匯總試驗結果可以看出:由于填料的不均勻,填料的松鋪系數相差較大;松鋪厚度為50cm時,振動壓路機碾壓5遍,壓實沉降差能夠滿足要求(平均值≤5mm,標準差≤3mm),松鋪厚度為60cm時,振動壓路機碾壓6遍,壓實沉降差能滿足要求(平均值≤5mm,標準差≤3mm)。考慮到實際施工中機械利用、工程進度、經濟效益等,根據試驗段以上兩層的施工并加以分析,得到如下結論:每層的松鋪厚度最大不宜超過50cm;填筑時填筑料的最大粒徑控制在25cm,不能超過30cm;碾壓次序及遍數為25T光輪壓路機或相近的重型壓路機先靜壓1遍,激振力400KN以上的振動壓路機或拖式振動碾碾壓5遍,然后25T光輪壓路機或相近的重型壓路機再激振1遍。碾壓7遍,就能較好地將壓沉值控制在5mm范圍內,達到填石路堤的壓實要求。

4.4填石路堤的填筑

填石路堤的填筑,先要對其基地進行處理,石料的強度應不小于15MPa,(用于護坡的不應小于20MPa)。石料的最大粒徑不宜超過層厚的2/3。每層的松鋪厚度,高等級公路不宜大于50cm,其他公路不宜大于100cm。

高速公路、一級公路和鋪筑高級路面的其他等級公路的填石路堤均應分層填筑,分層壓實。分層填筑時,應安排好石料的運輸路線,專人指揮。按水平分層先低后高、先兩側后中央卸料,每側填料鋪設的寬度要超過填層設計寬度50cm。二級及二級以下且鋪設低級路面的公路在陡峻山坡施工或大量爆破移挖作填時,可采用傾填方式將石料填筑于路堤下部,但傾填路堤在路床底面不小于1.0m的范圍內仍采用分層填筑壓實。

4.5大面積填筑施工

按照試驗段得出的最佳機械組合、碾壓次序及遍數,進行大面積填筑施工。

填石路堤碾壓時,先壓兩側(即靠路肩部分),后壓中間。先用25T光輪振動壓路機或相近的重型壓路機靜壓1遍,時述控制在1.5km/h,起穩壓作用,保證各測點穩定,便于測量。再用激振力400KN以上的振動壓路機或拖式振動碾先慢后快、由弱振至強振振壓5遍。碾壓時,從低到高進行,直線段由兩邊向中間,曲線段由內側向外側。縱向相鄰兩次的輪跡應重疊輪寬的1/3,橫向接頭重疊1.0～1.5m,對路堤的邊緣碾壓時,壓路機與線路橫斷面成45°角。振動壓路機械,振幅一般控制在1.5～2.0mm范圍內,振動頻率在25～30HZ之間,碾壓速度控制在4Km/h以內,做到無漏壓、無死角,確保碾壓均勻。之后再用25T光輪振動壓路機或相近的重型壓路機激振1遍進行收面。

對于邊角以及與山體交界處,大型壓路機不能實施正常碾壓的地方,采用人工鋪填粒徑25cm以上的石料時,,先鋪大塊石料,大面向下,小面向上擺放平穩,再用小石塊找平,石屑、石渣等塞縫。然后采用振動壓路機開啟激振靜壓,使石料之間填塞飽滿,確保路堤填筑質量。

結語

對填石路堤,采用有效的方法控制施工工藝和質量,可以取得很好的效果,利用開挖的石方作為路堤填料,節約了投資,減少了廢方數量,有利于環境保護。