周探

（湖南湘江新區(qū)發(fā)展集團(tuán)有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410000）

0 引言

目前國(guó)內(nèi)公路路基建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域更加側(cè)重研究細(xì)粒土填料施工，尚未系統(tǒng)性研究石料填料領(lǐng)域。我國(guó)幅員廣闊，不同區(qū)域地質(zhì)構(gòu)成顯著不同，且較為復(fù)雜。因此在工程建設(shè)階段，尚無(wú)技術(shù)資料提供支撐。

因此，選擇某市政工程道路建設(shè)項(xiàng)目為研究對(duì)象，重點(diǎn)剖析了填石路基施工活動(dòng)，深入研究了相關(guān)壓實(shí)工藝，為同類工程建設(shè)作有益探索。

1 工程概況

某市市政道路工程，全長(zhǎng)2.452km，根據(jù)設(shè)計(jì)測(cè)算需石方量總計(jì)約12.4 萬(wàn)m3。為全面提升路基施工效果，保障施工質(zhì)量，在該工程中，擬選擇200m（里程樁號(hào)：K1＋500—K1＋700）試驗(yàn)段，詳細(xì)研究碾壓遍數(shù)、填料松鋪厚度等對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的影響。

2 填方石料技術(shù)特性

試驗(yàn)段全長(zhǎng)200m，在此范圍內(nèi)使用的填方石料均為該市周邊采購(gòu)，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)石料。結(jié)果顯示石料主要成分為花崗巖，風(fēng)化較少，最小強(qiáng)度為45MPa，最大強(qiáng)度為70MPa。人工去除大塊石料（粒徑大于50cm），余下塊料粒徑較小，最大粒徑小于50cm，填方石料不均勻系數(shù)介于15～20 之間。

3 填石路基壓實(shí)過(guò)程及方案

為全面了解填方壓實(shí)度受不同松鋪厚度的影響，試驗(yàn)段選擇三種松鋪厚度：40cm、50cm、60cm。選擇振動(dòng)壓路機(jī)作為壓實(shí)設(shè)備。項(xiàng)目根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，選擇設(shè)備型號(hào)為L(zhǎng)SS201221t，數(shù)量2 臺(tái)。主要研究不同松鋪厚度，不同碾壓遍數(shù)導(dǎo)致的沉降情況，了解具體的碾壓效果，最終獲取最優(yōu)工藝參數(shù)。

3.1 壓實(shí)施工方案1

對(duì)上述三種松鋪厚度，均進(jìn)行7 次碾壓，依次為：靜壓2 次，弱振1 次，強(qiáng)振4 次。完成上述7 次碾壓施工后，對(duì)距離路基頂3.5m 處的沉降差進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)共有兩種方法，挖試坑和水袋法。表1、表2、表3所示為三種不同松鋪厚度下，強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差之間的關(guān)系。

表2 松鋪厚50cm 下強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

表3 松鋪厚40cm 下強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

3.2 壓實(shí)施工方案2

對(duì)上述三種松鋪厚度，均進(jìn)行7 次碾壓，依次為：靜壓2 次，弱振2 次，強(qiáng)振3 次。完成上述7 次碾壓施工后，對(duì)距離路基頂3.5m 處的沉降差進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)共有兩種方法，挖試坑和水袋法。表4、表5、表6所示為三種不同松鋪厚度下，強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差之間的關(guān)系。

表4 松鋪厚60cm 下強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

表5 松鋪厚50cm 下強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

表6 松鋪厚40cm 下強(qiáng)振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

通過(guò)表1-6 可以得出如下結(jié)論：

其一，綜合對(duì)比表1至表3和表4至表6統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，方案2 壓實(shí)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)劣于方案1。

其二，從相同壓實(shí)工藝角度看，對(duì)比三種松鋪厚度下的具體壓實(shí)情況，如使用方案2，松鋪厚度50cm的壓實(shí)效果最佳。

其三，通過(guò)分析上述6 表載明數(shù)據(jù)可知，當(dāng)40cm松鋪厚度時(shí)，經(jīng)過(guò)3 次強(qiáng)振碾壓后，沉降差最低。但對(duì)比實(shí)際施工情況，進(jìn)行碾壓施工時(shí)發(fā)現(xiàn)，路基表層石料破損較為嚴(yán)重，如石料粒徑較大，對(duì)相互間的嵌擠非常不利。

其四，通過(guò)分析表3所載明的數(shù)據(jù)可知，在40cm松鋪厚度的情況下，進(jìn)行4 次強(qiáng)振碾壓，沉降差首次出現(xiàn)負(fù)值現(xiàn)象，表明壓實(shí)過(guò)載，如運(yùn)用于實(shí)際施工，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。

其五，綜合分析上述6 表所載明的數(shù)據(jù)可知，方案1 為最佳壓實(shí)方案，其中50cm 為最佳松鋪厚度。

4 填石路基質(zhì)量檢測(cè)方法

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)檢測(cè)公路工程填石路基壓實(shí)質(zhì)量的方法有多種，最常用的方法有6 種：壓實(shí)計(jì)法、面波儀法、孔隙率法、沉降差法、壓實(shí)干密度法、壓實(shí)計(jì)法。

其一，現(xiàn)行的公路工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范明確要求填石路基壓實(shí)層必須具有一定的孔隙率，具體控制質(zhì)量指標(biāo)情況見表7。公路施工時(shí)，如想了解孔隙率，必須在現(xiàn)場(chǎng)明挖試驗(yàn)坑，通過(guò)水袋法測(cè)試得出孔隙率數(shù)據(jù)。但公路經(jīng)壓實(shí)后，質(zhì)地較為堅(jiān)硬，密實(shí)度較大，僅僅了解孔隙率難以對(duì)壓實(shí)質(zhì)量做出快速、準(zhǔn)確的判斷。

表7 控制填石路基壓實(shí)質(zhì)量指標(biāo)

其二，現(xiàn)行的公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了需檢測(cè)填石路基壓實(shí)質(zhì)量情況，試驗(yàn)段測(cè)定的沉降差為最大水平，全段路基沉降差嚴(yán)禁超過(guò)測(cè)定數(shù)據(jù)，且孔隙率必須滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)定路基沉降差較為方便，所以，工程施工時(shí)常通過(guò)路基沉降差檢測(cè)了解壓實(shí)情況。但現(xiàn)行的公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中，并未明確限定填石路基完成壓實(shí)作業(yè)后，必須滿足的孔隙率及沉降差，所以，沉降差必須通過(guò)其他試驗(yàn)測(cè)定，以便了解真實(shí)情況。

其三，為建設(shè)高質(zhì)量公路，全面按照現(xiàn)行公路技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施質(zhì)量控制，建議路基壓實(shí)施工使用方案1，且壓實(shí)作業(yè)按照表2所載明的松鋪厚度50cm實(shí)施，即進(jìn)行7 次碾壓，依次分別為靜壓2 次，弱振1次，強(qiáng)振4 次。完成前3 次的碾壓施工后，每多碾壓1次，都需使用水袋法檢測(cè)其孔隙率情況，至全面完成碾壓作業(yè)施工。每次檢測(cè)所得孔隙率數(shù)據(jù)情況見表8。根據(jù)表8統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可知，完成前3 次碾壓施工后，平均孔隙率數(shù)值不斷降低。完成全部7 次碾壓施工后，平均孔隙率為21.9%，與現(xiàn)行規(guī)定的施工技術(shù)規(guī)范相符，即孔隙率不得超過(guò)23%。

表8 孔隙率試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

其四，從里程樁號(hào)K1 ＋620 起，每20m 選擇一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，共隨機(jī)選擇9 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)各點(diǎn)位沉降差情況（見表9）。檢測(cè)程序?yàn)椋河? 個(gè)點(diǎn)位處打樁并植入鋼板樁，以便實(shí)施沉降差高程檢測(cè)，分別測(cè)定第3次碾壓至第7 次碾壓后的沉降差。根據(jù)表9的數(shù)據(jù)，試驗(yàn)段內(nèi)全部完成填石路基壓實(shí)施工后，壓實(shí)層平均沉降差為3mm。根據(jù)現(xiàn)行公路技術(shù)規(guī)定，項(xiàng)目全路段填石路基沉降差不能超過(guò)3mm，對(duì)此要予以重視并嚴(yán)格控制。

表9 填石路基試驗(yàn)段沉降差檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)語(yǔ)

選定某市市政道路建設(shè)項(xiàng)目為研究對(duì)象，剖析了填石路基施工活動(dòng)，根據(jù)國(guó)家相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，于試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)開展相關(guān)試驗(yàn)，了解全段壓實(shí)控制情況。試驗(yàn)段填石路基壓實(shí)層使用沉降差法測(cè)定沉降差，因受現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范制約，壓實(shí)沉降差指標(biāo)測(cè)量較為方便，但難以轉(zhuǎn)換為孔隙率，需進(jìn)行孔隙率測(cè)量。通過(guò)研究分析，得出結(jié)論如下：其一，壓實(shí)作業(yè)按照松鋪厚度50cm 實(shí)施，能夠全面提升壓實(shí)質(zhì)量和壓實(shí)效果；其二，使用振動(dòng)壓路機(jī)（20t）開展碾壓施工活動(dòng)，一般需進(jìn)行7 次碾壓，即靜壓2 次，弱振1 次，強(qiáng)振4 次，方可控制路基壓實(shí)的孔隙率，滿足規(guī)范要求；其三，該路段路基壓實(shí)沉降差務(wù)必控制在3mm 以內(nèi)。