基于粉質(zhì)土條件下的路基填筑施工關(guān)鍵技術(shù)

肖斌

（河北滄州公路建養(yǎng)工程有限公司，河北滄州062650）

1 工程概況

國內(nèi)某高速公路項(xiàng)目主要位于河南省，路線起點(diǎn)位于山東省境內(nèi)。項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地形主要為黃河沖積平原區(qū)。河南省境內(nèi)的高速公路區(qū)段范圍內(nèi)的地勢較為平坦，自西南向東北略有傾斜，地面海拔一般在41～58m 之間。主要地層巖性為第四系沖積地層，以粉質(zhì)黏土、粉土和砂類土為主。

2 施工特點(diǎn)及難點(diǎn)

本項(xiàng)目沿線土質(zhì)主要為粉土和粉質(zhì)黏土，級配差、強(qiáng)度低、承載力差。粉土和粉質(zhì)黏土存在地震液化性，基底在灑水后易出現(xiàn)水坑，造成施工車輛和設(shè)備沉陷。

主線、匝道粉土和粉質(zhì)黏土路床采用水泥處置土填筑，對水泥初凝、終凝、碾壓成型時(shí)間有較高要求。

3 前期準(zhǔn)備工作

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

工程開工前，應(yīng)對填筑的材料進(jìn)行所需的各種試驗(yàn)以確定填料的相關(guān)參數(shù)。進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，檢測填料的顆粒組成。進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)，確定填料的最大干密度和最佳含水量。進(jìn)行填料的CBR 的確定以保證其符合規(guī)范要求。測定填料的天然含水量。

3.2 測量與機(jī)械準(zhǔn)備

各路段施工前進(jìn)行施工部位的原地面復(fù)測，對原地面標(biāo)高及樁號進(jìn)行記錄。施工前做好沉降觀測點(diǎn)的設(shè)置，施工時(shí)做好路基的沉降觀測工作。土方工程施工采用機(jī)械化程度較高的施工機(jī)械設(shè)備，并配備強(qiáng)有力的機(jī)修班子，以提高機(jī)械設(shè)備的完好率和利用率，確保機(jī)械化作業(yè)正常運(yùn)行。

4 填筑施工工藝

4.1 測量放樣

工程施工前，對導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，必要時(shí)加密，以滿足施工放樣的要求。填筑前，測量人員根據(jù)圖紙進(jìn)行路線中線及邊線放樣，為保證路基邊緣的強(qiáng)度和穩(wěn)定，同時(shí)考慮施工期的沉降，施工時(shí)兩側(cè)各超寬50cm 進(jìn)行測量放樣。填筑前劃分網(wǎng)格（見圖1）。根據(jù)單車運(yùn)輸土方量確定網(wǎng)格大小，標(biāo)出石灰方格網(wǎng)，保證每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)單層松鋪所需土方量為單車運(yùn)輸量。每個(gè)網(wǎng)樁處測量填前高程、填后高程和每遍壓實(shí)后的高程，以計(jì)算松鋪厚度、壓實(shí)厚度和松鋪系數(shù)。在現(xiàn)場用細(xì)鋼筋上綁紅帶配木樁定出左右路基填筑邊線、中線及相對應(yīng)的高程，間距20m，并在每層施工完畢后復(fù)測控制點(diǎn)，保證現(xiàn)場施工符合規(guī)范圖紙要求。

4.2 地基處理

工程填筑前清除原地面表層20cm 耕植土。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，在不同的軟土地段，采用碎石換填和水泥攪拌樁對軟土地基進(jìn)行處理。

處理過后，碾壓原地面，壓實(shí)度不小于90%，壓實(shí)補(bǔ)償土方以10cm 厚計(jì)。現(xiàn)場施工時(shí)，倘若發(fā)現(xiàn)局部清表后的基底松散層厚度達(dá)到30cm 時(shí)，應(yīng)翻挖再分層回填壓實(shí)。坑洼處用與地基同類的土填平壓實(shí)。

4.3 土方填筑施工

本項(xiàng)目路基填筑土方采用水平分層法進(jìn)行填筑，若原地面不平，應(yīng)從最低處分層填起。壓實(shí)度檢測采用灌砂法，每填一層，檢測壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行下一層施工。每層填筑施工步驟如下：

劃分網(wǎng)格，土方進(jìn)場前在路基平面上用石粉劃出網(wǎng)格，以控制進(jìn)料數(shù)量和松鋪厚度。按照松鋪厚度30cm 計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格所需土方量，控制其與每車運(yùn)輸土方量大致相同。自卸車運(yùn)土，根據(jù)網(wǎng)格尺寸卸料，均勻卸在網(wǎng)格中間。推土機(jī)攤鋪整平，采用先兩側(cè)后中間，人工配合機(jī)械攤鋪整平的方法，按照先低后高的原則全幅均勻攤鋪（見圖2），做到控制層表面平整、均勻。整平后檢測土方松鋪厚度不大于30cm。調(diào)整含水量，施工時(shí)通過晾曬（見圖3）或?yàn)⑺确绞綄窟M(jìn)行調(diào)整，使其保持在最佳含水量3%甚至4%以上。機(jī)械碾壓，路基壓實(shí)采用20t 振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓時(shí)應(yīng)先壓兩側(cè)后壓中間，要錯(cuò)輪1/3 碾壓，碾壓時(shí)首先采用低頻高振幅振動(dòng)碾壓，然后采用低頻低振幅碾壓，最后采用20t 壓路機(jī)靜壓。碾壓遍數(shù)根據(jù)路基試驗(yàn)段的施工所得出的最佳碾壓遍數(shù)進(jìn)行。在碾壓之前要用水準(zhǔn)儀測出標(biāo)高，并在碾壓之后再次測量標(biāo)高，得出沉降差，作為壓實(shí)情況的一個(gè)參考。檢測壓實(shí)度，依據(jù)最佳碾壓遍數(shù)碾壓結(jié)束后，通過灌砂法檢測壓實(shí)度，如達(dá)到設(shè)計(jì)要求則停止碾壓，否則應(yīng)繼續(xù)碾壓直至壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。

4.4 路床水泥處治土施工

主線和匝道路床一般采用水泥處治土填筑，按照壓實(shí)度≥96%，其中路床上部40cm 采用5% 水泥處治土，路床下部40cm 采用4%水泥處治土。水泥處治土采用32.5 級復(fù)合硅酸鹽水泥，初凝時(shí)間不小于4h，終凝時(shí)間不小于6h，摻加水泥后到碾壓成形不小于4h，一次碾壓長度控制在100m 以內(nèi)。路床水泥處治土在施工過程中應(yīng)從嚴(yán)控制各項(xiàng)指標(biāo)，滿足施工要求，如拌和前與拌和后的含水量、水泥劑量、拌和均勻程度、碾壓要求等。施工應(yīng)遵循“三快一密實(shí)”原則，即快速攤鋪、快速整平、碾壓密實(shí)、快速檢測的方法，以保證整個(gè)施工過程在水泥初凝前結(jié)束。路床水泥處治土施工配備18t 或更重的設(shè)備碾壓。為了避免片面強(qiáng)調(diào)壓實(shí)度而過度碾壓，不得對成型后的水泥土進(jìn)行二次補(bǔ)壓，以免造成水泥土結(jié)構(gòu)的破壞[1]。碾壓完成后，利用壓路機(jī)進(jìn)行靜壓收面。靜壓時(shí)，應(yīng)勻速行進(jìn)，不得在碾壓完成的表面進(jìn)行機(jī)械掉頭、緊急剎車等操作，確保水泥上表面平整光潔。水泥土碾壓結(jié)束后檢測壓實(shí)度，檢測合格后及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)灑水養(yǎng)生。

5 施工控制要點(diǎn)

路基填筑，必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，分層填筑、分層壓實(shí)，分層的最大松鋪厚度不應(yīng)超過30cm，填筑至路床頂面最后一層的最小壓實(shí)厚度，不應(yīng)小于10cm。路基開始碾壓時(shí)的含水量宜控制在最佳含水量3%～4%以上，禁止在最佳含水量以下碾壓。碾壓時(shí)首先采用低頻高振幅振動(dòng)碾壓，然后采用低頻低振幅碾壓，最后采用20t 壓路機(jī)靜碾。若路基填筑分幾個(gè)作業(yè)段施工，兩段交接處不在同一時(shí)間填筑時(shí)，則先填地段應(yīng)按1∶1 坡度分層留臺階。若兩個(gè)地段同時(shí)填，則應(yīng)分層相互交疊銜接，其搭接長度不得小于3m。為保證路基邊部的強(qiáng)度和穩(wěn)定，同時(shí)考慮施工期的沉降，施工時(shí)兩側(cè)各超寬50cm 填土壓實(shí)。填筑時(shí)排水溝的護(hù)坡道土方與路基主體同步同材料填筑，不摻水泥，以利于植物生長，下挖式排水溝外側(cè)擋水埝按素土填筑。路堤填筑時(shí)應(yīng)根據(jù)基底條件分別處理。基底土密實(shí)，清表碾壓后（壓實(shí)度≥90%）直接填筑符合條件的路基填料；地下水位較高，路基填筑高度小于5m時(shí)，基底范圍內(nèi)受到地下水或地表水影響，為防止毛細(xì)水上升，影響路基強(qiáng)度及安全穩(wěn)定性，清表后鋪設(shè)一層30cm 碎石墊層，要求孔隙率≤24%。若路基底部20cm 位于上路堤范圍，壓實(shí)度不小于94%。路堤填土高度不足路面厚度+1.1m 的路段需要將地基表層土進(jìn)行超挖，需下挖至路床底標(biāo)高以下30cm，回填30cm碎石后分層回填路基填料壓實(shí)，以保證路床壓實(shí)度[2]。河塘段排水溝外側(cè)土堤與路基主體同時(shí)填筑。施工時(shí)必須避免高堆填快速施工。應(yīng)薄層攤鋪，分層充分碾壓。填筑時(shí)加強(qiáng)觀測，控制施工速率。

6 實(shí)施效果

在施工過程中對各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測，包括回填土在不同階段的含水量、每碾壓一遍壓實(shí)度的數(shù)值大小、松鋪系數(shù)。檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 壓實(shí)度及含水率表

7 結(jié)語

由于施工位置處于黃泛區(qū)，粉質(zhì)土（砂土）分布較為廣泛，本次施工為在粉質(zhì)土土質(zhì)條件下進(jìn)行的高速公路路基填筑施工。施工過程中嚴(yán)格控制各道施工工藝工序，最終保質(zhì)保量地完成了路基填筑施工任務(wù)，為今后的項(xiàng)目起到了良好的示范作用。