范晨陽

（湖南潭州新能源有限公司，湖南 湘潭 411100）

0 引言

公路工程是我國交通運輸行業(yè)最重要的交通設(shè)施，與人們?nèi)粘３鲂信c生產(chǎn)活動息息相關(guān)，對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。公路工程建設(shè)中不可避免會遇到高填方路基，相比普通路基而言，高填方路基承載性能較差、沉降持續(xù)時間長、累計沉降量較大，是施工中面臨的重要難題，對設(shè)計及施工提出了更加嚴(yán)苛的要求。

為此，文章針對高填方路基施工技術(shù)要點、質(zhì)量控制展開綜合探究，以期能有效提升高填方路基施工質(zhì)量，保證其承載性能及耐久性滿足要求。

1 工程概況

湘潭錳礦白云路全長5.47km，設(shè)計時速60km，路基寬40m，全線采用瀝青路面。工程位于山區(qū)，需進行大量的土石路鋪筑，工程所需的土石方約為32.4 萬m3。該區(qū)域的公路項目建設(shè)，發(fā)揮著交通樞紐的重要作用。其中K3+427—K3+560 區(qū)域為高填方路基，結(jié)合該區(qū)域路基填筑施工案例，對其施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制措施實施綜合探究。

2 高填方路基的特點

第一，高填方路基需要土石方量較大，施工期限較長，施工質(zhì)量不易把控；

第二，高填方路基通常填筑厚度不低于20m，對壓實度、承載性能及穩(wěn)定性要求較高；

第三，高填方路基累計沉降量較大，必須嚴(yán)格控制填筑速率，有效確保施工質(zhì)量；

第四，高填方路基填筑完成后，在自身重力、車輛荷載、自然沉降等聯(lián)合作用下，需經(jīng)長期沉降方可達到穩(wěn)定狀態(tài)。

3 高填方路基施工后常見的病害

經(jīng)多方調(diào)查及綜合調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高填方路基施工中普遍存在以下幾種問題[1]：

第一，路基沉降。此問題在高填方路基中最為普遍，主要是由于填筑土體在外部環(huán)境及自身重力作用下產(chǎn)生下沉的情況。

第二，路基開裂。因填筑厚度較大，土體產(chǎn)生大規(guī)模不均勻沉降，造成路基開裂現(xiàn)象。

第三，邊坡滑動或塌陷。土方填筑前表面清理不到位、路基表面排水不利等因素造成邊坡滑動。

4 高填方路基施工工藝及質(zhì)量控制措施

4.1 合理編制施工組織計劃

科學(xué)合理的施工組織計劃能有效保證工程施工的順利進行，確保施工的科學(xué)性、高效性。因此，施工前施工方應(yīng)全面了解施工區(qū)域的具體狀況，對現(xiàn)場地質(zhì)、環(huán)境、地形等因素實施全面調(diào)查，并結(jié)合設(shè)計文件合理編制施工方案。

4.2 嚴(yán)格進行基底處理

為解決高填土路基沉降較大的問題，應(yīng)針對其填土過高、自重過大等特點，做出提高承載力的合理對策，常見技術(shù)措施有強夯、沖擊壓實等。

其一，沖擊壓實技術(shù)的運行機制主要是在多邊形凸輪行駛過程中，軸輪中心最遠(yuǎn)點會在接觸地面的時候產(chǎn)生動能，給地面造成沖擊，實現(xiàn)拉、壓共同作用力。由于沖擊式壓路機對路面的作用力不是連續(xù)的，會在某一時刻形成瞬時沖擊，實現(xiàn)對路面的輕型強夯。因此，沖擊式壓路機帶來的碾壓效果顯著，每次碾壓對路面壓實影響區(qū)域大，壓實作用效率十分明顯。

其二，強夯有助于提高地基的承載力，減輕高填土路基的差異沉降，防止路面開裂的病害。為實現(xiàn)路基預(yù)期質(zhì)量效果，應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進行施工。

其三，為進一步保障路基基底的承載性能采取的方案：方案一，K3+427—PK3+560 段設(shè)計了直徑為0.4m、間距為1.6m 的CFG 樁，采用等邊三角形形式，設(shè)置于基底全區(qū)域內(nèi)；方案二，加強填筑前基底的處理，保證地基承載力條件滿足施工需要，在路基底部鋪設(shè)50cm 的耐風(fēng)化碎石墊層，并設(shè)置三層土工格柵。

4.3 合理選取路基填料

選擇最適宜的路基填料，保證路基施工質(zhì)量。

第一，路基填料的選擇應(yīng)當(dāng)經(jīng)過試驗檢測，依據(jù)取土場的土工實驗成果，判斷料源質(zhì)量，必要時可采用工程舉措進行土質(zhì)改良。避免使用含有雜質(zhì)、植被的有機質(zhì)土，會嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。

第二，該路段路基填料來源于路塹段挖方，挖方主要是粉砂質(zhì)泥巖、中風(fēng)化灰?guī)r，經(jīng)試驗檢測能直接用于路基填筑。

4.4 路基攤鋪壓實

基于項目建設(shè)自有機械設(shè)備情況，選擇合適的攤鋪、碾壓設(shè)備。填筑路基時，先進行試驗段施工，以試驗路段的經(jīng)驗成果參數(shù)，指導(dǎo)后續(xù)全面展開的施工工序。松鋪厚度、碾壓速率、碾壓遍數(shù)等參數(shù)，需完全滿足試驗路實際工況，并按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

第一，高填方路基填筑施工，采取路基斷面全寬、豎向水平分層的填筑辦法，實現(xiàn)自下而上的逐層壓實作業(yè)。

第二，依據(jù)路基填筑的機械配置，畫出卸料方格，依據(jù)先低后高的方式在方格內(nèi)堆滿填料，用推土機推平。

第三，為使方格內(nèi)的填料符合規(guī)定施工要求，還需使用合適的機械設(shè)備對填料中的大型石塊進行碎石處理。鋪設(shè)施工填料時，要保證松鋪的厚度小于0.5m，控制超寬碾壓寬度為30～50cm，計算合理的碾壓次數(shù)。

第四，含水量是檢驗路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，分別使用重型壓路機、輕型壓路機對施工段落進行輕壓、重壓工序，全程控制路基含水量、壓實效果符合質(zhì)量檢測指標(biāo)的規(guī)定。

第五，碾壓工藝包括初壓、復(fù)壓和終壓，執(zhí)行先輕后重、先慢后快、從邊緣至內(nèi)部的碾壓流程。為了保證路基填筑階段排水暢通，遇雨天不至于積水，路基每次填筑均應(yīng)確保有一定的路拱橫坡（控制為2%）[2]。

4.5 路基搭接部位工藝要點

在新老路基搭接施工過程中，易存在大面積變形及反射裂縫的問題。為保證路基質(zhì)量，提高其穩(wěn)定性、荷載能力，可以通過換填治理地基、開挖搭接面臺階、強夯等技術(shù)方案，提高路基整體質(zhì)量。圖1為路基結(jié)合部位的處理方案。

圖1 路基結(jié)合部位處理方案示意圖

4.5.1 路基結(jié)合部位挖臺階技術(shù)要點

新老路基的結(jié)合部位施工質(zhì)量控制不到位，會影響后期路基整體的穩(wěn)定性，易引發(fā)病害。工程實踐中需要以舊路基的高度為參考，開挖新的臺階。

首先，臺階開挖時，不僅要使用機械設(shè)備，還需要人工配合施工，實現(xiàn)臺階平直、整齊的效果。

其次，臺階開挖施工前，應(yīng)做好路基底部的清潔處理，防止雜填土混入，而影響搭接面的結(jié)合效果，各施工工序有序完成后，需進行力學(xué)試驗的檢測。

最后，為保障雨天排水流暢，開挖的橫坡度需控制為2.5%，寬度為2m。

4.5.2 路基結(jié)合部位增設(shè)土工格柵施工技術(shù)要點

新老路基搭接部位，可增設(shè)土工格柵補強，具體操作流程如下：

第一，按照施工規(guī)范、以往經(jīng)驗值，計算出科學(xué)的壓實度、承載力數(shù)據(jù)，判斷新老路基搭接施工部位是否需要使用土工格柵補強，提升搭接部位的拉伸作用力。

第二，需保證格柵的搭接長度大于40cm，路基填料最大填料徑不能超過5cm，避免粗粒料推平、碾壓施作損壞土工格柵，嚴(yán)禁填料的隨意堆砌，造成格柵鋪設(shè)處移位。

第三，土工格柵、土工布鋪設(shè)完工，沒有填土之前，禁止使用壓實設(shè)備直接進行碾壓。

第四，敷設(shè)土工格柵布、土工布時，要注重施工過程的連續(xù)性，在施工完成后應(yīng)重視格柵布的避光，盡快完成土層的覆蓋及填筑工序。

4.5.3 路基結(jié)合部位強夯施工技術(shù)要點

強夯能有效提升新舊路基結(jié)合處的承載性能，并能對壓實不到位的區(qū)域?qū)嵤┭a強處理。施工時應(yīng)注意以下幾點：

第一，強夯前，應(yīng)對夯實機械的參數(shù)性能實施測定，確保滿足施工要求。

第二，針對新舊路基結(jié)合處，為有效避免較大沉降，實現(xiàn)新舊路基變形一致，夯點應(yīng)采用梅花形布置，各點間距不超過0.5m。

第三，強夯完成后應(yīng)對夯實質(zhì)量實施全面檢測，針對漏夯、夯實不到位部位應(yīng)及時采取補夯處理，平整度較差部位應(yīng)填平后進行二次夯實處理[3]。

5 高填方路基沉降觀測

科學(xué)建立沉降監(jiān)測體系，合理布設(shè)監(jiān)測設(shè)備，可最大程度地保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性、可靠性，確保高填方路基沉降監(jiān)測技術(shù)的有效實施，實現(xiàn)路基沉降監(jiān)測的動態(tài)化控制。

第一，受地質(zhì)、地形、環(huán)境及氣候因素的綜合影響，高填方路基的特征也存在顯著不同，因此應(yīng)結(jié)合外界環(huán)境條件、現(xiàn)場地質(zhì)狀況及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立有效的監(jiān)測方案。

第二，沉降板是高填方路基沉降觀測中最關(guān)鍵的監(jiān)測設(shè)施，可準(zhǔn)確、直觀地展現(xiàn)路基沉降變形的情況，并科學(xué)、高效地對路基沉降狀況實施全面評估；對于地質(zhì)條件比較復(fù)雜的部位，應(yīng)根據(jù)實際狀況合理布設(shè)應(yīng)變片、斜測管等監(jiān)測設(shè)備。

第三，監(jiān)測頻率：填土高度與設(shè)計堆載預(yù)壓高度相近時，應(yīng)一層一測；填筑期間停工時，應(yīng)一周監(jiān)測一次；堆載預(yù)壓階段，初期一周一次，中期10 天1 次，后期2 周1 次；路面施工階段，攤鋪一層監(jiān)測1 次；運營階段，初期2 周1 次，后期每月1 次[4]。

第四，沉降程度不同，其監(jiān)測精度和級別也不同：輕微沉降區(qū)域及加載預(yù)壓路段、路面鋪裝及運營階段等，監(jiān)測級別為二級水準(zhǔn)精度，精度為1～2mm，沉降速度不超過5mm/月；施工及堆載預(yù)壓前期，其監(jiān)測級別為三級或四級水準(zhǔn)精度，精度為2～3mm。

第五，結(jié)合不同部位監(jiān)測點的實際高程監(jiān)測數(shù)據(jù)，能夠全方位了解高填方路基沉降速度、速率和堆載時間、壓力之間的變化關(guān)系，通過變化曲線能夠準(zhǔn)確、直觀地看出高填方路基各部位的穩(wěn)定情況，具體見圖2和表1。

圖2 K3+427—PK3+560 段填方沉降量u 與時間t 的關(guān)系曲線

表1 K3+427—PK3+560 路基沉降分析結(jié)果

6 質(zhì)量保證措施

首先，建立健全質(zhì)量控制體系。設(shè)置項目經(jīng)理為質(zhì)量控制小組的主要負(fù)責(zé)人，組建包括總工程師、技術(shù)員、現(xiàn)場施工員、施工班組負(fù)責(zé)人等人員的專業(yè)技術(shù)團隊，合理分工強化職責(zé)，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，進一步提高技術(shù)交底工作的效率。

其次，培養(yǎng)專業(yè)質(zhì)監(jiān)人員的責(zé)任心。質(zhì)監(jiān)人員作為施工現(xiàn)場的監(jiān)測員，應(yīng)當(dāng)具備充分的責(zé)任意識，按照規(guī)范要求進行質(zhì)量巡檢。對于重要的施工工序，需要全程旁站，用自身的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)指導(dǎo)工作，保障施工質(zhì)量。若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的情況，應(yīng)及時上報，在規(guī)定期限內(nèi)做好整改。

最后，質(zhì)監(jiān)人員在項目建設(shè)全過程中，應(yīng)做好質(zhì)監(jiān)能力的提升，積極參與履職考核；對做出重大貢獻的管理人員，應(yīng)給予獎勵，對于履職不力的工作人員，也要做出懲罰，進一步提高參與項目建設(shè)的全體人員的工作積極性[5]。

7 結(jié)語

高填方路基施工在我國公路工程施工中極為普遍，本文結(jié)合高填方路基實際施工案例，全面探究其施工技術(shù)要點、質(zhì)量控制措施，對我國高填方路基施工具有重要的指導(dǎo)意義。通過對路基施工組織計劃編制、基底處理、填料選擇、路基壓實及新舊結(jié)合處壓實處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重點控制，全面提高路基填筑質(zhì)量，從根本上保證公路工程承載性能，促進我國公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。