高速公路軟基的高填方路基施工工藝

龍獻江

（中交四航局第三工程有限公司，廣東湛江 524000）

1 工程概況

廣州從化至清遠連州高速公路，線路全長28.223 km，按雙向六車道高速公路標準建設，設計速度120 km/h，路基寬度34.5 m。路基最高填方約20 m，受低洼地勢的影響，易形成大范圍的積水，迫使地下土的含水量明顯提高，使原本穩定性不足的軟土受到嚴重，承載力大幅下降。為給公路施工創設良好的條件，應對軟土地基采取針對性的處理措施。

2 軟基換填施工工藝

2.1 淤泥的挖除

放水晾曬后挖除干凈，在現場鋪設臨時道路，供車輛以及機械設備通行，實施挖掘機挖泥裝載、自卸車高效外運的聯合作業模式。考慮淤泥黏性較強的特點，將自卸車的車廂底部清理干凈后預裝砂石質干土，避免淤泥黏附在車廂上。

挖泥時，挖掘機從邊部開始作業，逐步向中間推進，連續施工，力爭一次開挖至設計高程。局部的淤泥厚度較大，用挖掘機盡可能開挖，對于超出大臂作業范圍的部分，用石渣回填，構成穩定性較好的施工便道，再安排挖掘機駛入該處，繼續開挖剩余部分在，直至淤泥完全挖除，將為了滿足臨時施工要求而設置的石渣清理干凈。基底巖土的坡度超過1∶5時，重點對堅實巖土層做開挖處理，采分臺階開挖的方法，寬度不超過2 m，橫坡按4%控制。

2.2 換填

（1）測量放樣。

以設計圖紙為準，測放換填施工邊界線；由專員操作水準儀，測定基底高程，采集數據并記錄。第一層填筑試驗前，中邊線拉出松鋪厚度，用適量的石灰形成標記。

（2）填料運輸。

自卸車和挖掘機聯合作業，有條不紊地向現場運送優質填料，加強協調，盡可能縮短運輸時間，做到連續施工。

（3）攤鋪。

路基填筑施工環節，逐層施工并做平整處理，從中線開始向兩側設2%的橫向坡度。一次性全幅填筑，單層攤鋪厚度最大為30 cm。材料的質量會直接影響填筑施工效果，應加強對填料粒徑級配的檢測與控制，在填筑前過篩，剔除超粒徑的填料。

（4）整平。

以推土機為主，人工輔助作業，高效整平換填的碎石，施工期間及時檢測松鋪頂面的高程數據，完整記錄。

（5）碾壓。

遵循“先慢后快、先低后高”的基本原則，沿路線縱向碾壓，直線段施工時從兩側開始有序向中間部位推進，曲線段則優先處理內側，再轉向外側。碾壓時，控制好壓路機的運行速度，盡可能保持勻速行駛的工作狀態，不可急剎車或忽然提速，避免影響攤鋪料的平整性。

2.3 攪拌樁處理

（1）樁位放樣。

施工前，先確定場地的覆蓋范圍，清理、整平；測放樁位作為施工的基準；遇水塘、低洼區等含水量較高部位時，采取排水、清淤、換填措施，直至滿足整平高程要求。

（2）鉆機就位與調試。

鉆機按設計要求精準就位，保持平穩；試運行，判斷設備的工作狀態，若有問題及時處理。

（3）鉆進。

經過對攪拌頭的調整，使其對準設計樁位，啟用電機，在其帶動作用下使攪拌頭轉動，旋轉的過程中同步切土下沉，按照此方式持續操作，直至達到加固深度要求。鉆進速度變化不宜過大，全程穩定在0.8～1.5 m/min。

（4）上提噴粉。

鉆頭反轉，做到邊旋轉提升邊噴粉，全過程中提升速度穩定在0.5～0.8 m/min；隨著提升量的增加，待鉆頭與地面的距離減小至1 m后，適當放慢提升速度；噴粉口即將出地面時，及時終止提升，在該位置攪拌數秒，經過此操作后切實保證樁頭攪拌的均勻性。

（5）循環提鉆、噴漿。

以試驗路段確定的參數為準，完成重復下沉、提升、噴粉、攪拌四項關鍵的操作。

（6）鉆機移位。

將鉆桿完整提出，根據施工進度計劃將鉆機轉移至下一根攪拌樁的作業點位，有序推進施工進程。

3 路基施工工藝

3.1 攤鋪

（1）水平分層攤鋪，各層虛鋪厚度不超過30 cm，同一層施工時，全寬范圍內的填料類型保持一致（不得混用）。最后一層施工時，壓實度厚度至少達到100 mm，保證結構的穩定性。

（2）部分路段存在較強烈的地下水干擾時，采用透水性較好的填料，避免水損害。

（3）分段填筑施工時，若不具備交替填筑的條件，則對先填路段進行處理，按1∶1坡度分層留臺階；條件允許時，直接分層交替填筑，考慮到連接穩定性要求，搭接長度達到2 m或視實際情況適當增加。

（4）按橫斷面全寬縱向水平分層施工，逐層將填筑、壓實工作落實到位，每200 m左右劃分為一個施工區段，逐段施工。以試驗路段所確定的參數為準，有效控制分層厚度，路堤每20 m設一組標高點，作為攤鋪施工時的控制基準，每次松鋪厚度20～30 cm。

（5）自卸車將填料運輸至現場后，以車容量為依據展開計算，確定合適的堆土間距，劃出準確的堆土方格，均勻卸料，以滿足攤鋪施工對于填料數量的要求。

（6）路堤高度超過20 m時，鋪設土工格柵（每4.0 m鋪設一層），用于提升路基的穩定性[1-2]。

3.2 整平

按照先粗平、后精平的順序施工，前者所用設備為推土機，后者采用平地機。攤鋪時，設置橫向排水坡（向兩側傾斜2%～4%），提高排水效率，避免路基填筑時形成積水。

路堤填筑過程中密切關注填料的質量，加強對含水量的檢測與控制。對于黏砂土、細粒土，其實際含水量不超過最佳含水量的±2%。若實測含水量偏低，則以灑水的方式處理，將含水率提高至合理范圍內；若實測含水量偏高，則以翻松晾曬的方式處理。

以灑水的方式增加填料含水量時，增添的水量：

式中：V——所需加水量（kg）；W0——土的含水量；W——最佳含水量；Q——需要加水的土的重量（kg）。

按前述方法計算，初步得到需要增加的水量，用水車均勻灑水。經6 h的滲透后，按照規范檢測含水量，若滿足要求則繼續后續施工（碾壓），否則根據實際情況進一步處理。

3.3 碾壓

碾壓設備采用重型振動壓路機，由具有資質的司機進行操作，沿線路方向縱向行進，嚴格控制包含設備運行速度、壓實遍數在內的關鍵作業參數。靜壓時、弱振時、強振時，壓路機的行駛速度分別不超過2、3、4 km/h，具體根據現場作業條件靈活調整，且禁止隨意大幅度變更速度。設備縱向進退式行進，邊緣部位易失穩，因此多碾壓2～3遍。為保證施工面的完整性，橫向輪跡重疊量達到40 cm或適當增加，上下兩側填筑接頭錯開3 m。

3.4 高填路堤補強施工

考慮路堤結構的完整性以及工后沉降要求（盡可能避免大范圍沉降），地基處理時采用強夯法，有效夯實填料，使填料緊密結合。高填方路基施工中，路堤在100 m以內，填筑高度達到4 m或更大時，必須采取強夯處理方法。

（1）機械設備的配套。

強夯設備為履帶式起重機，帶有自動脫鉤裝置，提高施工靈活性，保證強夯效果；配套輔助門架，將其設置在臂桿端部，以免機架落錘時失穩。為及時掌握垂直高度，提前在起重機臂桿處設置醒目的標識，此外也可以將其設在門架上；夯錘是強夯施工中的關鍵裝置，采用10 t圓形夯錘，落距10 m；施工前確定錘底直徑以及夯錘重量，精準施工。

（2）夯前準備。

在現場選取具有代表性的場地，于該處組織試夯，采集數據并記錄，判斷實際夯實效果，得到強夯施工方案。

（3）強夯施工要點。

①正式施工前，先清理現場的雜物并整平，以便起重機順暢通行。注重對施工范圍內的勘察，并查閱既有資料，明確地下構筑物和管線的分布情況，對其采取防護措施，以免因施工的干擾而無法正常使用。

②經過場地清理、整平后，準確標出第一遍夯擊點的位置，設置紅色塑料袋，形成顯眼的標記。第一遍夯點呈正方形布置，中心間距為5 m，第二、第三遍夯點的該距離調整為2.5 m。實際夯實施工中，最后一遍必須滿夯，全面增強夯實效果；夯點搭接量以夯痕1/3～1/2為宜。

滿點布置如圖1所示。

圖1 滿點布置

③根據施工規劃，使起重機就位，調整夯錘的姿態，直至對準夯點，確定錘頂高程。按要求提升夯錘，在特定高度脫鉤，使夯擊裝置自由下落，并再次測量錘頂高程。如果坑底傾斜而出現夯錘歪斜現象，根據坑底的實際情況整平。

④主夯點、副夯點各自的夯擊次數分別為8、5次，夯擊能量2 000 kN·m，有序夯擊。最后兩擊為重點控制對象，其產生的平均沉降量不可超過50 mm。

⑤經過強夯施工后，再對夯擊后的作業面進行滿夯，此舉目的在于提高表面的密實性與平整性。夯點呈梅花形布置，取重疊搭接量的1/4，作為夯跡重疊量的控制要求，形成完整的夯擊面。

4 結語

綜上所述，軟土地基的地質條件較差，在正式施工前需要加強處理，切實解決承載力不足、不均勻沉降等問題。本文經過分析后，提出軟基的高填方路基施工工藝，希望可作為類似工程的參考。