市政道路填石路基施工要點與質量檢驗

張戌妮

（山西機械化建設集團有限公司，山西 太原 030001）

0 引言

公路填石路基采用大粒徑碎石填料進行路基填筑施工，與土質填料相比施工質量控制難度更大，控制不當施工后很容易產生不均勻沉降，導致路基路面結構產生縱、橫向開裂。在填石路基施工過程中，應該從填料選擇、碾壓工藝、邊坡防護、質量檢驗等方面進行全面控制，做好施工全過程質量控制。本文以某市政道路填石路基施工為研究背景，從施工準備、填料運輸、攤鋪與壓實等方面全面闡述路基施工技術，并在施工過程中檢測沉降差和孔隙率，作為合理確定施工參數，檢驗施工質量的主要依據。

1 工程概況

某市政道路工程，設計全長22.2km，原設計采用雙向2～4車道二級公路標準設計，于1998年開工建設，2000年建成通車。由于交通量不斷增長，原公路設計標準已不能滿足當地經濟發展的需要，擬進行改擴建工程。該市政道路改擴建工程采用雙向4車道一級公路建設標準，路基設計寬度25.5m，設計車速80km/h。公路沿線存在高填方，部分路基采用填石路基設計。其中K13+360～K13+952段填石路基最大填筑高度為7.2m，填料選擇城市周邊采石場的石料，主要以花崗巖和石英砂巖為主。為保證路床頂面平整度與壓實度，上路床填料選用天然砂礫。高填方路段支擋結構采用C30漿砌片石重力式擋土墻，片石選用當地開挖下來的花崗巖。

2 公路填石路基施工技術

2.1 施工準備

公路填石路基施工前準備工作主要包括技術準備、原材料準備、人員機械準備等。

2.1.1 施工技術準備

填石路基正式施工前，由工程項目部組織施工技術人員閱讀和審核圖紙，對施工區域的工程地質、水文地質、周邊環境、交通情況等進行分析，計算工程量，確定施工內容和技術要求，審核并反饋圖紙中存在的問題。現場工程測量技術人員根據施工需要對控制點進行復測，為后期施工提供測量基準。按照施工要求確定C30漿砌片石混凝土重力式擋土墻技術要求，通過試驗確定砂漿配合比，天然砂礫級配等。

2.1.2 原材料準備

（1）路基填料準備。填石路基基底為基巖，承載力滿足《公路路基施工技術規范》（JTGT 3610-2019）中的相關要求。路基填料主要為花崗巖，硬度高、強度高、風化程度較低，經試驗檢測得出石料抗壓強度為42～65MPa，滿足填方路基施工要求。施工過程中嚴格控制填筑石料粒徑，對粒徑過大的石料進行二次破碎，并適當摻配一定比例的細料，保證填料級配滿足施工要求。填石路基上路堤和下路堤石料粒徑不得超過40cm，下路床石料粒徑不得超過20cm，上路床石料粒徑不得超過10cm，填料不均勻系數控制在15～20范圍內。

（2）重力式擋土墻支擋結構材料選擇。填石路堤重力式擋土墻采用挖方片石，爆破后形狀不規則的片石經人工加工后使用。所選片石為花崗巖，片石不得有裂紋、開裂現象，厚度為20～30cm，施工前對片石進行沖洗，保證表面清潔干凈。所選水泥為P·O 42.5水泥，進場前檢查水泥出廠合格證等資料，滿足要求方可選用。進場后取樣送試驗室進行檢測，檢測內容包括水泥細度、凝結時間、安定性等指標，滿足設計要求方可使用。砂選用中粗砂，嚴控含泥量和細度模數。按照要求進行砂漿配合比設計，根據現場原材料準確確定生產配合比。

2.1.3 施工機械設備準備

根據施工需要，結合施工現場地形、施工便道分布情況、運輸距離等基本情況，合理配備施工機械設備。運輸設備選擇5輛20t自卸汽車，裝料施工設備選擇SH210型挖掘機2臺。施工現場配備TY220型推土機1臺，用于路基填料粗平，PY190型平地機1臺，用于路基填料精平作業。路基壓實設備選配2臺LSS2012型壓路機，載重量為21t，施工現場配備灑水車2臺。

2.2 填料運輸

本項目填石路基施工采用全寬水平填筑施工，挖方段爆破開挖后由專人負責填料篩選，組織人員和施工機械裝車。現場采用2臺SH210型挖掘機裝車，5臺20t自卸汽車運輸，裝料運輸過程中保證作業連續，即保證挖掘機持續作業，以提高工作效率。運輸到施工現場后通過專人指揮卸料，試驗路段單層松鋪厚度不超過40cm。卸料前在下承層上部畫5m×5m灰格子，以作為自卸汽車卸料的參考依據，攤鋪厚度采用花桿掛線控制。通過灰格子確定卸料數量，按照先高后低、先邊后中的順序卸料。

2.3 分層攤鋪

卸料后操作TY220型推土機進行粗平，局部作業困難位置采用人工找平。現場由專人指揮推土機進行整平作業，作業順序為先中后邊，先在中部推出一條標準帶，然后向兩側作業。攤鋪過程中注意做出路拱，確保中間高、兩側低，路拱橫坡度按2%控制，以保證排水要求。攤鋪過程中如發現超尺寸石料，應人工擊碎或清除，確保最大粒徑不得超過2/3單層攤鋪厚度。大粒徑填料之間的空隙，采用石屑或砂石料填充，以降低路基填料孔隙率，提高密實度。粗平后采用PY190型平地機進行精平，進一步提高路基表面平整度，修整路拱橫坡度。攤鋪完成后采用精密水準儀進行復測，準確確定松鋪厚度，以保證壓實質量[1]。

2.4 分層碾壓

攤鋪平整后采用2臺LSS2012型自行式光輪振動壓路機進行碾壓，分初壓、復壓和終壓三步。初壓為穩壓，在關閉振動的狀態下進行靜壓，碾壓遍數為2遍，碾壓速度不超過3km/h。第3遍開始為復壓階段，首先進行弱振碾壓，調整壓路機激振力為190kN，振動頻率為28Hz，碾壓速度不超過3km/h；第4遍開始為強振碾壓，調整壓路機激振力為330kN，振動頻率為28Hz，第4遍碾壓速度不超過3km/h，第5～7遍碾壓速度不超過5.5km/h，碾壓過程中對路基頂面高程進行測量。最后2遍為終壓，也采用靜壓，主要目的是消除輪跡，提高路基頂面平整度。填石路基碾壓按照先邊后中、先慢后快、先靜壓再振動再靜壓、先弱振后強振的原則，輪跡碾壓重疊按1/3輪跡寬控制，縱向相鄰施工區段重疊0.8～1.0m。碾壓過程中嚴格按照碾壓程序施工，不得在施工路段掉頭或急剎。碾壓過程中對路基表面高程進行測量，計算沉降差，進而確定路基填層的密實度。另外，碾壓施工過程中對路面平整度進行檢測，復壓（第7遍碾壓）后重點檢查路面平整度，以保證路基平整度[2]。

3 公路填石路基壓實質量檢驗

為保證該路段填石路基壓實質量，在各個施工工序進行嚴格質量控制的同時，采用“沉降差+施工參數”雙控的方式控制路基壓實質量。在試驗路段，對沉降差和孔隙率進行檢測，確定壓實效果。

3.1 沉降差檢驗

選取K13+400～K13+500段作為試驗路段，以K13+400、K13+420、K13+440、K13+460、K13+480、K13+500作為監測斷面，在路基碾壓過程中對各斷面中線位置、中線左側、中線右側高程進行檢測，計算確定沉降量。試驗段路基松鋪厚度為40cm，分別在碾壓第3～7遍時對路基表面沉降量進行測量。統計施工現場各斷面沉降監測結果，6個監測斷面沉降差監測結果見表1。

表1 K13+400～K13+500段路基沉降差檢測結果

在碾壓3遍后各檢測斷面沉降差分別為53mm、55mm、47mm、57mm、53mm、48mm，平均值為52.7mm，說明填石路基沉降差仍然很大。碾壓4～7遍后路基沉降差平均值分別為36.5mm、14mm、5.7mm、2.8mm，可以得出隨著碾壓遍數的增加，沉降差不斷下降，在碾壓到第7遍后沉降差平均值低于3mm。通過分析上述6個監測斷面沉降差監測結果，可以得出碾壓到第7遍后，沉降差已經很小了，說明路基密實度已經達到了規定要求，可進行終壓。碾壓7遍后試驗路段路基沉降差平均值為3mm，在大規模填石路基施工時可將3mm作為標準值，即相鄰兩次沉降差<3mm時可認為壓實度達到了設計要求。

3.2 孔隙率檢驗

路堤填料孔隙率檢測是確定填石路基的一種施工方法，根據《公路路基施工技術規范》（JTG T 3610-2019）中的相關規定，采用硬質石料作為填料，上路堤（0.8～1.5m）孔隙率不得超過23%，下路堤（1.5m以上）孔隙率不得超過25%，本文檢測部位為上路堤。同樣以K13+400～K13+500段作為試驗路段，采用灌水法檢測碾壓后路基填料的孔隙率。按照同樣的檢測頻率，分別在碾壓3～7遍后檢測孔隙率，檢測結果如表2所示。

表2 K13+400～K13+500段路基孔隙率檢測結果（單位：%）

分析表2所列數據，碾壓3~7遍各檢測斷面孔隙率平均值分別為30.6%、27.3%、24.2%、23.3%、21.8%，可以得出隨著碾壓遍數的增加路基孔隙率不斷下降。各檢測斷面在碾壓到第6遍后大部分檢測斷面孔隙率仍高于23%，碾壓第7遍后孔隙率均下降到了23%以下，達到了設計要求。根據試驗段沉降差監測結果，說明碾壓遍數確定為7遍可滿足該路段填石路基壓實質量的要求，與沉降差檢測結果相同，因此碾壓7遍后可進行終壓，可達到設計壓實質量要求。

3.3 施工參數總結

根據K13+400~K13+500段試驗路段沉降差和孔隙率檢測結果，得出采用LSS2012型自行式光輪振動壓路機碾壓7遍后，沉降差平均值低于3mm，孔隙率低于23%，可以達到設計要求的壓實質量。總結K13+360~K13+952段填石路基主要施工參數：松鋪厚度為40cm，初壓靜壓2遍，復壓采用LSS2012型自行式光輪振動壓路機弱振1遍、強振4遍，最后終壓（靜壓）2遍消除輪跡，提高路基表面平整度。按照上述施工機械配備方案，現場配置管理人員10人、司機12人、普通工人8人。現場施工過程中做好施工組織管理，協調好施工人員與施工設備，保證填石路基施工效率。

4 結束語

本文以某市政工程填石路基施工為例，在施工現場建立試驗段，結合施工現場實際情況制定施工方案，合理選配施工人員與機械設備，做好現場協調管理。從施工準備、填料運輸、攤鋪和壓實等方面全面闡述填石路基施工技術，總結了施工技術要點。從沉降差和孔隙率2個方面檢測路基壓實質量，分析檢測結果得出路基碾壓7遍后試驗路段各斷面沉降差平均值為3mm，各測點孔隙率均<23%，達到了設計要求，進一步確定了松鋪厚度、碾壓遍數等施工參數，明確了施工設備與施工人員的配置，確定了施工方案。