市政道路工程建設中的填方路基施工技術

1 引言

在市政道路工程中，填方路基屬于重要部分，提高路基的施工質量對保障道路建設活動的順利開展以及建成道路的穩定使用具有重要意義。 市政道路中的填方路基施工條件復雜，需深入分析施工技術，依托科學的方法建設填方路基。

2 工程概況

順德高新區西部啟動區一期城市綜合開發項目——龍海路（容奇大道至馬崗大道西延線段）按一級公路兼顧城市道路功能標準設計，全長2 143.743 m，寬度40 m，設計速度60 km/h。沿線建設內容包含道路、橋涵、排水、照明設施及綠化等。

3 填方路基施工準備

前期準備工作的落實有利于路堤填筑施工的順利進行，現場調查、測量放樣、基底處理等均屬于施工準備所需考慮的范疇。

3.1 施工前的現場調查

對填筑作業范圍做全面調查，包含道路、管路、水井、地質、地形、地下水位等，與設計不符且對回填造成不良影響時，與業主、設計單位、監理工程師取得聯系，根據因地制宜的原則制訂適應于實際情況的處理方案，消除不良影響。

3.2 測量放樣

施工前， 復測線路及高程， 核對已設置的水準點和控制樁，測量路線橫斷面并基于實測數據繪制圖形。 以設計圖紙為準，將線路中樁作為基準，測放路堤填筑坡腳線樁，設標志樁。

3.3 基底處理

以超挖換填碎石土的方法施工低填方路段。 壓實度屬于重點控制指標，根據路堤填土高度采取針對性的控制措施，考慮填土高度0～80 cm、80～150 cm、150 cm 及以上3 類，各自的壓實度要求分別為：不低于96%、不低于94%、不低于93%。零填挖路段，填挖以下80 cm 的壓實度不低于96%，若未達到要求，做換填處理[1]。

根據地面橫坡的不同，采取適宜的施工方法。 橫坡不陡于1∶10 時，無須做任何處理，直接填筑路堤即可；橫坡為1∶10～1∶5時，采取先翻松表土再填筑的施工方法；橫坡陡于1∶1.5 時，開挖臺階再填筑路堤，臺階寬度不少于2 m，頂面設2%～4%的內傾斜坡。路堤施工現場分布耕植土及腐殖土時，考慮到穩定性不足的特點， 先用推土機清除， 再用壓路機碾壓至壓實度不低于90%。部分路段存在積水，先排水清淤、再填筑。其他不良土質地段對路基施工的影響較大，不具備直接填筑的條件，嚴格依據圖紙要求加以處理，例如，用石灰改善，或按特定的深度換填。

4 填筑施工技術分析

4.1 填土路堤

填土路堤的填筑施工流程如圖1 所示。

圖1 填土路堤施工流程

4.1.1 填筑

1）根據試驗結果選擇填料，分層填筑并壓實。 不同填料的性質存在差異，用于填筑同一層時易出現質量問題，因此同一層選用相同的填料進行填筑。 填筑時每側加寬50 cm，確保經過壓實后路堤寬度和邊坡密實度均達到要求。 每填筑2～3 m后，用挖掘機初步刷坡，將刷下的余土及時轉至填筑作業面用于施工，提高填料的利用率；待路堤高度達標后，再次刷坡和修整。

2）分段施工填土路堤，相鄰兩段施工時間不一致時，按1∶1的坡度留臺階；若同步施工，分層交疊銜接，維持相鄰兩段的完整性與穩定性。

3）使用透水性弱的填料用于填筑層的施工時，含水量對填料使用效果有顯著的影響， 實測值與最佳含水量的偏差不超過±2%，否則以灑水或晾曬的方法提高或降低含水量。

4）工程采用多種填料填筑時，考慮不同填料性質的差異化，要求同一層所用填料的類型必須一致，禁止多種填料混填至相同的結構層。 填筑路床頂最后一層時， 壓實厚度不少于100 mm[2]。

5）從最低處填筑路基，分層依次進行，每層填筑后采取壓實措施，保證填筑效果。 運料車將填料運至現場后，準確控制卸料的范圍和卸料量，要求卸載后的材料均勻分布。 對于每立方卸土面積的計算，先經過試驗后確定適宜的松鋪厚度，再根據此結果進行計算。

4.1.2 攤鋪整平

卸料后，聯合應用推土機和平地機，使填料均勻分布并保持平整狀態。攤鋪整平時，從中線開始向兩側設2%～4%的橫坡。

4.1.3 碾壓

根據填料類型選擇壓實機械， 細粒土用輪胎式壓路機或振動壓路機碾壓， 粗粒土用重型振動壓路機碾壓。 橫向重疊0.3～0.5 m，縱向重疊量超1.0 m。

4.1.4 路基及邊坡的修整

路基填筑位置即將接近設計標高時，加強對高程的測量，根據最新的測量數據調控施工進度，采取控制措施，確保填筑后路基面的高程、 寬度各方面均達標。 根據設計坡度要求刷坡，從上部開始向下進行。

恢復各標樁，對路基的中線、寬度、標高、橫坡、縱坡做全面的檢查，匯總檢查數據，結合工程質量要求編制整修計劃，通過監理工程師批準后做精細化的處理，提高施工質量。

土質路基采取刮土或補土的方法進行處理， 利用機械設備碾壓，保證表觀質量和密實度。 局部填料由于雨水沖刷而缺失或在施工時本就缺乏填料時，將原邊坡開挖成臺階，分為多層填補到位。 路基表面的平整度不達標時，用推土機刮平，局部凹陷處可用刮下的土進行填筑。 為保證填土路基邊緣部分的施工質量，兩側超填施工，確認無質量問題后將超出設計寬度的部分切除。 對于邊坡土料不足的問題，按照開挖臺階、分層填補的方法處理。

4.2 土石混填路堤的施工

4.2.1 施工思路

項目實施機械化施工模式，挖掘機挖裝土料，自卸車根據現場施工要求高效運輸，攤鋪機將到場的填料攤鋪到位，聯合利用推土機和平地機整平，使填料均勻分布，再用壓路機碾壓至密實狀態。

4.2.2 施工細節

土石混填路基以石料居多， 采用填料中石料含量不超過40%的中硬巖石或硬質巖石， 也可采用石料含量不超過60%的軟質巖石。

每層的壓實厚度不大于30 cm，分層施工時及時檢驗當前層的質量，不遺留隱患。 填料的粒徑不超過壓實層厚度的2/3，按照此要求選取填筑材料，對于超粒徑的填料，將其分解至達標的粒徑再用于填筑， 未經處理的超粒徑石塊不可作為填料進行使用。 土石混填路基的壓實設備為振動壓路機， 分層壓實，利用沉降差檢測壓實度是否達到要求[3]。

要用等離子體的診斷儀器：測量溫度、密度、能量，用高速照像機、硬X射線成像系統，測等離子的分布，用磁探針測磁場強度等。為了安全，要保證各部件的正常運行，還必需從較低參數入手，摘優選摘運行參數，直至穩態運行。

4.3 填石路堤施工工藝

4.3.1 分層填筑

1）橫斷面全寬縱向分層施工，依次完成各層的填筑和壓實作業，每層的填筑厚度、壓實度、平整度各項參數均要達標。在半填半挖地段的橫向傾填施工中， 材料禁止采用爆破的巖塊，適宜方法是沿縱向分層作業，各層填筑、壓實后，平整度和密實度均要達標。 縱向分層填筑如圖2 所示。

圖2 縱向分層填筑示意圖

2）填料的不均勻系數以15～20 為宜，可以采用級配良好的石塊混合填筑。 石塊的大面向下，維持穩定，石料間存在的縫隙用合適規格的石屑或小石塊填充，使填料具有密實性。

3）填石路堤填筑施工的基本要求為：填料以強度不低于15 MPa 的石料為宜，路床以下400 mm、路床部位對填料粒徑的要求分別為不小于150 mm、小于100 mm；分層填筑，單層的填筑厚度不超過40 cm。

4）填料運至現場后，由專員指揮，在指定區域卸料，保證卸料量的合理性。 水平分層填筑時，采取先兩側后中間、先低后高的作業順序，逐層檢驗填筑質量，確認本層施工質量無誤后方可安排后一層的施工。

4.3.2 攤鋪整平

卸料后，用大型推土機粗平，再由人工找平，對粗平后存在的孔洞做填塞處理。而后，于每層表面填筑粒徑不超過10 cm的碎石或礫石，厚度控制在10～20 cm，保證層面的平整性。

4.3.3 振動碾壓

壓實設備采用重型振動壓路機，從低處開始碾壓，遵循先靜壓后振壓、先慢后快的原則。 前后相鄰兩段的重疊量控制在1.5～2.0 m，橫向相鄰兩行間重疊0.4～0.5 m。 壓實期間，施工人員若發現局部有縫隙，及時用小石塊或石屑填充密實，保證成型的壓實層頂面具有穩定性和平整性， 從檢查結果來看以無下沉、無明顯孔洞的狀態為宜。

4.4 橋涵臺背路基回填

4.4.1 橋涵臺后路基施工范圍

對于結構物距離在30 m 以內的臺背、 填土高度＞7 m 的薄壁臺背以及大中橋臺背，用泡沫輕質土填筑，以便提升施工的便捷性并通過減小填料自重的方法控制橋頭沉降。 臺背填土順路線長度方向進行，底部距基礎內邊緣3 m，與一般路基填土間設2 m 寬、1 m 高的臺階。 涵洞兩側的路基可能有不均勻沉降現象，車輛行駛至該處時顛簸感增強，為控制不均勻沉降，用4%水泥土或4%水泥穩定風化砂填筑涵洞兩側路基，填筑后碾壓密實，壓實度≥96%。

4.4.2 泡沫輕質土回填料的選用

填筑的泡沫輕質土用復合土工膜包裹， 外側設預制板以起到防護的作用。 分層施工泡沫輕質土，縱橫向每隔10～20 m設沉降縫。取厚度為1～2 cm、表觀密度不低于15 kg/m3的EPS泡沫塑料板，填塞變形縫。

變形縫兩側的泡沫輕質土錯開施工， 待泡沫輕質土成型后，用鐵絲將泡沫塑料板錨固至該處，或采用長鐵釘固定的方法。 溫度和濕度的變化均會影響填筑結構的穩定性，導致其出現收縮裂縫，裂縫未得到控制時向周邊延伸，反射至路面上，輕則影響路面的表觀質量， 重則破壞道路整體的穩定性。 因此， 在泡沫輕質土頂面及其下方50 cm 內設置兩層塑鋼土工格柵，材料在縱、橫向極限抗拉強度下的伸長率≤3%，縱、橫向極限抗拉強度≥60 kN/m，連接點極限分離力≥300 N。 在確認塑鋼土工格柵所處位置無誤后， 按2 m×2 m 間距布置錨固點，用U 形釘錨固，維持塑鋼土工格柵的穩定性。

5 結語