黃寶忠

泉州三眾工程管理有限公司

1 引言

為了解決填石路基施工中面臨的質(zhì)量問題，加強填石路基施工的標(biāo)準化程度，本文以某市政道路路基施工項目為研究案例，就填石路基施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開研究，希望能夠提升填石路基現(xiàn)有的施工能力。

2 填石路基填料性質(zhì)

2.1 填料巖性要求

路基需要長期承受來自路面層的荷載，為了保證路基的長期耐久、可靠，在遴選填料時，應(yīng)重點關(guān)注填料的強度、硬度、水穩(wěn)性及抗風(fēng)化剝蝕等性能；對于石灰?guī)r、花崗巖等巖層富集的山區(qū)，可優(yōu)先考慮修筑填石路基。相反，對于泥質(zhì)巖、粉砂巖等工程指標(biāo)較差的巖層富集時，本著因地制宜、經(jīng)濟環(huán)保的原則，不建議采取遠調(diào)的方式，可不采取填石路基施工方案。本項目所處區(qū)域，白灰質(zhì)巖富集，其工程特性僅次于花崗巖，完全滿足路基填筑技術(shù)要求，故擬選用填石路基施工方案。

2.2 填料其他要求

（1）通過工程試驗研究發(fā)現(xiàn)，路基壓實度指標(biāo)與路基填筑料的粒徑大小指標(biāo)之間呈明顯的負相關(guān)關(guān)系，在施工實踐中，為了追求高壓實度，必須對填料進行機械破碎，保證填料粒徑處于較小范圍內(nèi)，但機械破碎將增加路基施工總成本，因此，有必要在粒徑范圍與壓實度指標(biāo)之間找出一個相對平衡的方案；通過總結(jié)大量工程案例后，建議路基填筑料的粒徑應(yīng)控制在松鋪層厚度的2/3左右，且最大不能超過250mm。（2）在控制施工原材料的各項強制指標(biāo)的過程中，除了明確具體的控制標(biāo)準外，還應(yīng)加強對現(xiàn)場檢測的把控，以路基填料粒徑控制為例，為了提高粒徑篩選效率，可根據(jù)粒徑設(shè)計要求，制作相應(yīng)尺寸的篩網(wǎng)，采用篩網(wǎng)直接篩分達標(biāo)的填筑料，不僅能夠提高現(xiàn)場施工效率，還能為現(xiàn)場質(zhì)量控制提供便利。

3 填石路基施工工藝

為了獲取第一手的施工參數(shù)，在大規(guī)模施工前，應(yīng)先選擇某段作為試驗段，本項目選擇的試驗段里程100m，擬通過試驗段試鋪、攤鋪等工序，優(yōu)選出最佳的施工參數(shù)。

路基填料攤鋪采用“機械+人工”的組合形式，攤鋪施工應(yīng)遵守橫向全斷面攤鋪和縱向分層攤鋪的基本原則，具體施工工藝如下：（1）填石路基攤鋪應(yīng)使用專用的攤鋪機械，攤鋪后使用平地機整平攤鋪面，保證整平后的地面橫向坡率介于3.5%~4.5%之間，且整平后的路基表面不允許出現(xiàn)石料突起或局部沉陷等問題。（2）為避免邊坡施工對路基邊緣平整性和壓實度的影響，在路基攤鋪過程中，實際攤鋪寬度應(yīng)略大于設(shè)計寬度，超出寬度單側(cè)不少于250mm，在攤鋪前，應(yīng)準確放出邊樁、中樁的方位。（3）路基攤鋪和壓實過程中，應(yīng)同步開展路肩壓實，避免因路基壓實擾動而引發(fā)邊坡滑塌事故，同步壓實過程中，應(yīng)做好施工交界面的人工處治，及時填充局部空洞，填充后再次攤鋪整平。

3.1 整平方法

（1）整平施工工序，關(guān)鍵要做好卸料與整平的現(xiàn)場銜接工作，首車路基填筑料卸貨后，使用推土機完成初平，初平過程中應(yīng)合理確定松鋪系數(shù)；首車卸載并完成初平后，第二車路基填料緊隨整平路段末尾卸料，卸料后繼續(xù)使用推土機整平；經(jīng)推土機初平后，路基填料得到重新分布，大粒徑填料位于路基底部，小粒徑填料則嵌鎖在大粒徑填料的縫隙間，重分布后的路基填料表面平整度得到明顯改善。（2）機械整平的過程中，還應(yīng)配合人工整平，人工整平主要針對大粒徑填料的破碎、移除。（3）經(jīng)整平后的路基表面不允許出現(xiàn)明顯的凸起或凹陷，經(jīng)現(xiàn)場檢測達標(biāo)后，方可進行下一環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。

3.2 邊坡修筑方法

（1）在填方路基施工過程中，易出現(xiàn)因邊坡砌體施工與路基整平施工脫節(jié)而導(dǎo)致的邊坡與路基邊緣黏結(jié)失效問題，因此，在具體施工過程中，必須做好邊坡砌體與路基整平施工的同步性，同時現(xiàn)場應(yīng)配合人工整平。（2）填石路基邊坡施工過程中，應(yīng)保證邊坡填筑石料的強度、硬度、耐久性及水穩(wěn)性等指標(biāo)滿足施工要求，邊坡填料強度不能低于30MPa，粒徑不能超過80mm，層厚應(yīng)控制在200mm以上，石料外觀應(yīng)力求規(guī)整，避免選用片石類粒料。（3）按照石料堆砌與填筑先后順序，可將邊坡施工分為先堆砌再填筑和先填筑再堆砌兩種，先填筑后堆砌工藝能夠預(yù)防壓實不到位的問題，壓實質(zhì)量較高，故多使用先填筑后堆砌工藝。

4 填石路基施工參數(shù)確定

為了保證壓實效果，應(yīng)合理調(diào)整壓實工況和壓實機械噸位，壓實過程應(yīng)嚴格按照施工組織方案開展。

4.1 機械參數(shù)的確定

在壓實機械選型過程中，應(yīng)重點關(guān)注壓實機械的振動頻率、自重及振動幅度三大參數(shù)，壓實工況以振動壓實為主，同時配合靜壓實，振動壓實頻率應(yīng)控制在30Hz~35Hz之間；壓實機械自重不能低于18噸，振幅應(yīng)控制在0.7mm~1.8mm之間，避免“過振”或“欠振”問題出現(xiàn)。

4.2 施工工藝參數(shù)的確定

（1）攤鋪壓實環(huán)節(jié)具體要控制好松鋪系數(shù)和壓實速率，填石路基的松鋪厚度應(yīng)控制在350mm~400mm之間，且壓實次數(shù)應(yīng)與松鋪厚度相匹配，最大松鋪厚度不能超過500mm。（2）選用振動壓實與靜壓實組合的壓實工況，靜壓實先于振動壓實，遵循“緩速初壓、中速復(fù)壓、快速終壓”的基本原則。

5 試驗路施工與結(jié)果分析

5.1 試驗路施工方案

填石路基施工流程：①現(xiàn)場測繪；②基底清表、平整；③合理選擇填筑石料類型及參數(shù)；④現(xiàn)場試驗，明確石料參數(shù)是否滿足施工要求；⑤分層填筑，首層松鋪厚度不超過300mm，下一層松鋪厚度不超過400mm；⑥填石路基壓實；⑦路肩、邊坡的同步填筑及壓實；⑧總結(jié)施工經(jīng)驗。

5.2 試驗路結(jié)果與分析

表1給出了兩種不同松鋪厚度對應(yīng)的壓實度指標(biāo)，據(jù)表1數(shù)據(jù)得到壓實度與壓實次數(shù)之間的相關(guān)曲線，曲線詳見圖1，根據(jù)圖1曲線形態(tài)，確定最佳的松鋪厚度指標(biāo)。

表1 分層壓實度檢測結(jié)果

圖1 壓實度與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線

據(jù)圖1及表1可知：（1）壓實度指標(biāo)同壓實次數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，但并非線性相關(guān)，隨著壓實次數(shù)的增加，壓實度的增長速率將逐步下降。（2）填石路基的松鋪厚度和壓實次數(shù)相關(guān)性明顯，松鋪厚度越大，達到同等壓實度指標(biāo)需要的壓實次數(shù)就更多；表2、表3給出了松鋪厚度分別為300mm、400mm時，相應(yīng)的壓實度指標(biāo)情況。

表2 不同壓實遍數(shù)下的壓實度（松鋪厚度30cm）

表3 不同壓實遍數(shù)下的壓實度（松鋪厚度40cm）

使用ne（單位壓實次數(shù)）判定松鋪厚度的最合理值，ne表示達到單位厚度需滿足的壓實次數(shù)：

式中：

n——壓實次數(shù)；

h——松鋪厚度/m。

使用上式計算ne時，應(yīng)考慮壓實工況差異，不同壓實工況次數(shù)可代數(shù)求和；表4給出了不同松鋪厚度對應(yīng)的單位壓實次數(shù)ne計算結(jié)果。

表4 2種松鋪層厚度對應(yīng)的單位壓實遍數(shù)

分析上表4相關(guān)數(shù)據(jù)可知：93區(qū)兩種松鋪厚度對應(yīng)的壓實度指標(biāo)一致；在94區(qū)和96區(qū)中，400mm松鋪厚度對應(yīng)的壓實次數(shù)小于300mm松鋪厚度。因此，建議優(yōu)先選用400mm的松鋪厚度指標(biāo)。

6 結(jié)語

（1）對于填石路基而言，填料類型及參數(shù)直接關(guān)系到壓實質(zhì)量，此外，施工機械選型及施工組織質(zhì)量也會影響攤鋪及壓實質(zhì)量；為了獲取最佳的施工參數(shù)方案，應(yīng)設(shè)置試驗段，依靠試驗段選出最佳的施工方案。

（2）壓實施工應(yīng)遵循“靜壓實+振動壓實”的組合壓實工況，合理確定壓實機械的自重及振動參數(shù)。

（3）靜壓實速率應(yīng)控制在2km/h~4km/h之間，振動壓實速率應(yīng)控制在10km/h~15km/h之間；具體的壓實速率指標(biāo)應(yīng)根據(jù)試驗段反饋情況確定。

（4）處理好填石路基石料攤鋪、整平與邊坡施工的關(guān)系，結(jié)合現(xiàn)場情況，給予及時調(diào)整，確保路基邊坡施工總體質(zhì)量達標(biāo)。