淺析路基施工工藝在高速公路改擴(kuò)建項目中的應(yīng)用

摘要 在高速公路改擴(kuò)建項目中，優(yōu)化路基施工工藝、提高路基質(zhì)量成為確保行車安全、提升道路使用壽命的關(guān)鍵。文章結(jié)合具體案例首先介紹了高速公路改擴(kuò)建項目中路基施工工藝的重要性，隨后詳細(xì)分析了路基施工工藝的主要環(huán)節(jié)和技術(shù)要點，包括路基填筑、排水處理、加固措施等，以期為高速公路改擴(kuò)建項目的路基施工工藝提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 路基施工；改擴(kuò)建項目；施工工藝

中圖分類號 U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）16-0052-03

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，高速公路改擴(kuò)建項目已成為交通建設(shè)領(lǐng)域的重要一環(huán)。而在這些項目中，路基施工工藝的應(yīng)用顯得尤為重要。路基作為高速公路的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接關(guān)系到路面的平整度和行車安全。該文旨在淺析路基施工工藝在高速公路改擴(kuò)建項目中的應(yīng)用，以期為相關(guān)領(lǐng)域的實踐提供有益參考。

1 工程概況

該工程是某項目的擴(kuò)建，全線路基共有挖方89萬立方米，填方89.7萬立方米。根據(jù)設(shè)計圖紙，該項目路基填料采用外購?fù)练绞浇鉀Q，并采取摻石灰處治的方法對其性能進(jìn)行改善；土石方按照設(shè)計圖紙進(jìn)行調(diào)配。通過劃分2個路基作業(yè)隊進(jìn)行左右側(cè)全線的路基施工，平行作業(yè)，互不干擾。在大面積開工前，首先進(jìn)行路基試驗段的施工。

2 施工概述

首先進(jìn)行便道修筑，機械設(shè)備進(jìn)場后，開始路基清表及拆除工作，同時對路基填料進(jìn)行土工試驗，確定填料是否合格。路基正式填筑前，應(yīng)選取一段路基作為試驗段施工，以取得各種試驗參數(shù)指導(dǎo)后續(xù)施工。路基拼寬填筑應(yīng)嚴(yán)格控制松鋪厚度和含水量，整平后分層碾壓，壓實度應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求，并加強檢測。清表結(jié)束后，逐步進(jìn)行路基開挖及填筑，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行原有路基邊坡臺階的開挖及老路邊坡削坡的開挖。填筑過程中對軟土地基、半填半挖、填挖交界以及低填淺挖等路段進(jìn)行特殊處理；新舊路基銜接處的路基處理應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求；路堤填筑前，先清除原地面表土并回填壓實；老路邊坡應(yīng)根據(jù)既有路基邊坡表層土進(jìn)行深度測試等；拼接路基前，在保證路基穩(wěn)定的前提下清除既有植物根系、圬工防護(hù)等，全線削坡厚度取55 cm。此外，為使新老路基更好地結(jié)合，邊坡削坡坡度為1：1.5。臺階寬度不宜小于1 m，臺階高度按20 cm的倍數(shù)設(shè)計，便于路基分層填筑。對于臺階開挖后不易成形路段，在臺階坡面上進(jìn)行噴漿，以保證臺階穩(wěn)定。該項目沿線既有路基填料主要為摻灰土，原地表在填筑路堤前應(yīng)清除30 cm表土后，向下翻松25 cm進(jìn)行摻灰處治。路床頂以下40 cm設(shè)置鋼塑格柵，路基底部以上20 cm處設(shè)置一層土工格室。

3 總體施工流程及重點工藝

3.1 原地面處理

機械設(shè)備進(jìn)場后，應(yīng)先將紅線范圍內(nèi)的樹木、草根等清理干凈；及時拆除隔離柵、邊溝、急流槽、標(biāo)志牌、混凝土結(jié)構(gòu)物等；坑、穴等原地表在填筑路堤前清除30 cm表土后，向下翻松25 cm進(jìn)行摻灰處治，其壓實度不小于90%[1]。

3.2 軟基處理

在軟弱地段，對淺層軟土進(jìn)行換填，深層軟土則按設(shè)計要求采用PHC管樁進(jìn)行處理。

（1）淺層軟土

地表存在淺層軟（弱）土的路段：采用換填碎石/圬工拆除料進(jìn)行處理。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備—測量放樣—臨時排水及支護(hù)—承載力試驗、確定換填深度—挖除不良土—回填合格填料并分層壓實—壓實度檢測[2]。

（2）深層軟土

根據(jù)地勘資料，沿線局部區(qū)域內(nèi)有深厚層軟土地基，地基承載力較低，工程地質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，不適合做路基持力層，此類軟基處理需采用復(fù)合地基處理方案。根據(jù)設(shè)計要求，該項目軟（弱）土深度較大且沉降不滿足要求的路段，采用PHC管樁處理。

PHC管樁采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，管樁混凝土強度為C80，樁徑40 cm，壁厚9.5 cm。采用靜壓法沉樁，使用液壓式機械。大面積施工前應(yīng)進(jìn)行試樁，以取得各施工工藝參數(shù)。靜壓樁機能提供的壓樁力應(yīng)滿足設(shè)計的最大壓樁力要求，靜壓樁施工沉樁速度不宜大于2 m/min；為確保最內(nèi)側(cè)一排樁基的施工，需對常規(guī)靜壓樁機進(jìn)行改裝，確保樁機正常施工；對于老路范圍的管樁施打困難處，可采用引孔工藝。

工藝流程：施工準(zhǔn)備—清表、翻挖壓實—吊裝、插樁—壓樁—接樁—送樁—截樁（若需要）—樁帽施工—鋪設(shè)土工格室、碎石墊層—驗收。PHC管樁施工流程見圖1所示。

3.3 臺階開挖

按照通常的工程實踐，新老路邊坡削坡坡度通常設(shè)定為1：1.5。對于每垂直下降1個單位的高度，水平距離將增加1.5個單位。這樣的設(shè)計能夠確保土壤或巖石在受到重力作用時保持穩(wěn)定，避免滑坡或崩塌等自然災(zāi)害的發(fā)生。

在設(shè)計過程中，除了坡度外，還需要考慮臺階的寬度和高度。臺階寬度不宜小于1 m，以確保道路在長期使用過程中能夠承受車輛和行人的壓力，同時也有足夠的空間進(jìn)行維護(hù)和檢修。而臺階高度則建議按照20 cm的倍數(shù)進(jìn)行設(shè)計，該設(shè)計能夠使臺階更加整齊劃一，方便施工和維護(hù)，同時也能夠確保臺階的穩(wěn)定性和承重能力。

除了上述設(shè)計要點外，實際工程中還需要考慮地質(zhì)條件、氣候條件、交通流量等多種因素。例如：在地質(zhì)條件較差的地區(qū)，可能需要采用更加嚴(yán)格的坡度設(shè)計和加固措施；在氣候條件惡劣的地區(qū)，可能需要考慮排水系統(tǒng)的設(shè)計和維護(hù)問題；在交通流量較大的地區(qū)，可能需要增加道路寬度和臺階數(shù)量，以滿足交通需求。

3.4 路基填筑

路基正式填筑前，應(yīng)選取一段路基作為試驗段施工，以取得各種試驗參數(shù)指導(dǎo)后續(xù)施工。路基填筑應(yīng)嚴(yán)格控制松鋪厚度和含水量，整平后分層碾壓，壓實度應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求，并加強檢測。

（1）基底處理

路堤填筑前，路基填筑前應(yīng)先清除地表根植土或松散土，設(shè)計按平均厚度30 cm計列，基底翻25 cm后摻5%石灰進(jìn)行處治，壓實度不小于90%。

（2）一般路段路基填筑

路基底部填筑兩層20 cm厚度的5%石灰處治土，壓實度不小于93%（若上層20 cm石灰土處于上路堤范圍內(nèi)，壓實度不小于94%）；路基中部填筑5%石灰土，下路堤壓實度不小于93%，上路堤壓實度不小于94%；路床采用7%石灰土，壓實度不小于96%。

（3）低填淺挖及挖方路段路基填筑

為滿足路堤分層填筑、均勻壓實要求，當(dāng)路基填土高度小于路面、路床及壓實度過渡層（一般以40 cm計）三者厚度之和時，需超挖回填，壓實度不小于相應(yīng)層位的規(guī)范要求。

土質(zhì)路塹段清表后，向下開挖至路床底部40 cm，原地翻挖25 cm后摻5%石灰并碾壓，其壓實度≥90%。其上填筑兩層20 cm厚度的5%石灰土，壓實度分別不小于93%、94%，再填筑120 cm厚度的7%石灰土路床，壓實度不小于96%。

巖質(zhì)路塹段清表后，向下開挖至路床底部20 cm，原地面壓實后填筑一層20 cm的天然級配碎石，其上再填筑120 cm厚度的7%石灰土路床，壓實度不小于96%。

（4）河塘路段處理

臨河、塘路基路段，先清淤回填50 cm碎石/圬工拆除料。河塘的陡坎挖成臺階狀，臺階寬度不小于100 cm，臺階底設(shè)3%的內(nèi)傾坡度；河塘底至原地面用5%石灰處治土回填，至整平高程時的壓實度不小于90%，上部填筑同一般路基路段（若處于上路堤范圍，則須滿足相應(yīng)壓實標(biāo)準(zhǔn)）。復(fù)合地基處理段河塘清淤后采用素土填筑，壓實度不小于87%。

（5）構(gòu)造物臺背回填

為減少路基在構(gòu)造物兩側(cè)產(chǎn)生不均勻沉降而導(dǎo)致路面不平整，對于構(gòu)造物兩側(cè)的一定長度路基范圍內(nèi)在填筑時需加強處理，涵洞兩側(cè)的填土和壓實、橋臺背后，以及錐坡的填土與壓實應(yīng)對稱或同時進(jìn)行[3]。

3.5 路基土工材料鋪設(shè)

路床頂以下40 cm設(shè)置鋼塑格柵，路基底部以上20 cm處設(shè)置一層土工格室。

3.6 輕質(zhì)泡沫土施工

主線拼寬擋墻支擋收坡路段，考慮該項目拓寬寬度較窄，墻背填料不易壓實，故從保證路基質(zhì)量，結(jié)合工期需求，加快施工等角度，墻背采用泡沫輕質(zhì)土回填。路床上部壓頂采用C30水泥板壓頂，橫坡2%，水泥板最薄處為20 cm。下部采用輕質(zhì)土澆筑，底部鋪設(shè)防滲土工布，為加強臺階與泡沫輕質(zhì)土接縫處的排水措施，應(yīng)在接縫處設(shè)置排水盲溝，并每隔30 m設(shè)置橫向排水管，保證出水口標(biāo)高高于邊溝頂。輕質(zhì)土澆筑施工前，應(yīng)對澆筑區(qū)基底進(jìn)行檢查，確保基底無雜物、無積水。泡沫輕質(zhì)土橫斷面見圖2所示。

在地下水位以下的施工區(qū)域，必須采取臨時排水措施，確保在基底無積水的情況下進(jìn)行澆筑，這是防止水分對路基穩(wěn)定性造成不利影響的關(guān)鍵步驟。在泡沫輕質(zhì)土的澆筑過程中，單個澆筑區(qū)的澆筑施工時間應(yīng)控制在水泥漿初凝時間內(nèi)。同時，單個澆筑層應(yīng)盡可能一次性澆筑完畢。在澆筑方向上，應(yīng)沿澆筑區(qū)長軸方向自一端向另一端進(jìn)行澆筑。當(dāng)采用多條澆筑管時，可以并排從一端開始澆筑，或采用對角的澆筑方式，以提高施工效率和質(zhì)量。在澆筑過程中如需移動澆筑管，應(yīng)沿澆筑管放置的方向前后移動，避免左右移動對路基造成的不利影響。若確實需要左右移動澆筑管，則應(yīng)將澆筑管盡可能移出當(dāng)前已澆筑輕質(zhì)土表面后再移動[4]。

在澆筑施工過程中，應(yīng)盡量減少在澆筑層中的走動擾動，以保持路基的穩(wěn)定性和整體性。當(dāng)澆筑層澆筑接近結(jié)束時，應(yīng)按規(guī)定頻率進(jìn)行濕密度的取樣檢測。路床部位的泡沫輕質(zhì)土澆筑完畢后，應(yīng)覆蓋塑料薄膜或無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。澆筑至設(shè)計標(biāo)高后的養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)不小于7 d，以確保材料充分硬化和強度發(fā)揮。

3.7 臺背回填

該標(biāo)段臺背回填7%石灰土為25 669.86 m3，壓實度不低于96%，回填碎石178.08 m3。擋土墻臺背采用泡沫輕質(zhì)土回填。為最大限度地減輕臺背沉陷，臺背回填處應(yīng)順路基方向開挖臺階并分層夯實，分層厚度不超過20 cm，回填處壓實系數(shù)不小于96%；臺背區(qū)采用小型打夯機夯實，其余地段采用與路基壓實同等性能的碾壓設(shè)備壓實。涵頂填土50 cm內(nèi)則采用輕型靜載壓路機壓實，墻背回填結(jié)束后應(yīng)及時將頂部封閉。

3.8 排水防護(hù)

邊坡防護(hù)遵循“開挖一級，防護(hù)一級”的原則，開挖后應(yīng)及時進(jìn)行防護(hù)施工，以保證邊坡穩(wěn)定。路基排水應(yīng)及時施作，同時考慮臨時與永久相結(jié)合，防止路基水害的發(fā)生。

排水設(shè)施應(yīng)與路基同步施工。堅持高接遠(yuǎn)送的原則，及時做好路基施工過程中臨時排水及永久性排水系統(tǒng)，并注意排水系統(tǒng)與自然水系的銜接，及時進(jìn)行管理與養(yǎng)護(hù)，保障排水系統(tǒng)水流暢通[5]。

路基排水系統(tǒng)由排水溝、邊溝、截水溝、急流槽、縱向排水涵、過水涵洞等排水設(shè)施組成。路基路面綜合排水系統(tǒng)的主要功能是迅速、快捷地排出路界內(nèi)外的地下水、地表水，同時保證沿線原有排水、灌溉系統(tǒng)的正常運行，有條件還應(yīng)加以改善。

4 結(jié)論

經(jīng)過對路基施工工藝在高速公路改擴(kuò)建項目中的深入分析，可以得出以下幾點結(jié)論：首先，路基施工工藝的優(yōu)化和改進(jìn)對于高速公路改擴(kuò)建項目的成功至關(guān)重要，一個穩(wěn)固、耐用的路基是確保整個道路系統(tǒng)安全、高效運行的基礎(chǔ)；其次，通過采用先進(jìn)的施工技術(shù)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，可以顯著提高路基的承載能力和穩(wěn)定性，進(jìn)而延長高速公路的使用壽命。此外，合理的排水設(shè)計和加固措施也是保證路基質(zhì)量不可忽視的方面。

參考文獻(xiàn)

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