高建新 秦 雷

（中交一公局第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215000）

0 引言

沾臨高速二標(biāo)項(xiàng)目工程處于黃河沖擊平原區(qū)，大多為6～10m的高填方，土場(chǎng)土資源為常年黃河沖刷后的砂性土，加之橋梁、涵洞穿插其間，填方區(qū)域長(zhǎng)期耕種農(nóng)作物，使得地基多為軟土處理區(qū)域，路基施工組織難度大，工期緊張，質(zhì)量控制難度大。為了加快施工進(jìn)度，更好地完成施工任務(wù)，項(xiàng)目采用大厚度低液限粉土路基填筑施工技術(shù)。本文就該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。

1 工程概況

沾化至臨淄公路工程施工二標(biāo)段高速全長(zhǎng)32.25km，合同段起止樁號(hào)為K23+800—K56+050，全長(zhǎng)32.25km，本段路基試驗(yàn)段位于二標(biāo)三分部二工區(qū)K55+400—K55+600段，此段為8.6m高填方，經(jīng)軟基處理后作為試驗(yàn)段。

該段長(zhǎng)度200m，填筑厚度65cm，寬度50m。現(xiàn)有取土場(chǎng)土質(zhì)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，得出最大干密度1.8g/cm3，最佳含水量為15.2%。標(biāo)段選用XS335型超重噸位超大激振力全液壓自行式壓路機(jī)對(duì)路基采用大厚度填筑施工，以達(dá)到《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3610—2019）[1]及施工指南中要求的碾壓質(zhì)量要求及施工的進(jìn)度要求。

2 大厚度路基填筑施工壓實(shí)度影響因素的分析

2.1 光輪壓路機(jī)碾壓效果差

達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：碾壓有效率≥75%。

確認(rèn)過(guò)程：光輪壓路機(jī)對(duì)黏土類填料的碾壓效果較好，該項(xiàng)目碾壓低液限粉質(zhì)黏土?xí)r，由于黏性顆粒含量極少，因而碾壓效果不佳?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證于2021年6月12日下午進(jìn)行。

通過(guò)反復(fù)對(duì)比和觀察，結(jié)果表明，鋼輪與路面土體的單獨(dú)壓路機(jī)摩擦阻力較小，在地振和受壓時(shí)壓迫、擠壓土體，使土體下陷。在土質(zhì)上松木厚度為30cm，其含水量與最佳的含水量相近時(shí)，其下陷振幅為4cm；鋼輪具有橫向推擠土壤的作用，2cm高鋼輪前后的土壤具有包裹性能，圖1所示為鋼輪碾壓示意圖。

圖1 鋼輪碾壓示意圖

碾壓時(shí)出現(xiàn)2種情況：如果同向碾壓，土體上部被逐次向同一方向推移；如果反向碾壓，土體上部被反復(fù)搓揉。這兩種情況都導(dǎo)致了上部14cm土體松散。

碾壓有效率η=[30-（5+9）/30]=53.3%＜75%。

確認(rèn)結(jié)論：主要原因。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)水不均勻

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：土方含水量均勻，與最優(yōu)含水量差值≤±2%。

確認(rèn)程序：2021年5月19日上午，填充物從土壤中拉入到實(shí)驗(yàn)填充段（位置K55+450-600右邊），對(duì)填充物進(jìn)行多個(gè)含水量的探測(cè)后方可進(jìn)行碾壓。

確認(rèn)結(jié)果：壓路機(jī)準(zhǔn)備碾壓前，對(duì)8個(gè)土樣的含水量進(jìn)行測(cè)試，有6個(gè)點(diǎn)與11.5%的最優(yōu)含水量的差值超出允許偏差值的2%。所以土方中所含的水分是不均勻的，不能保證碾壓的效果是均勻的。

2.3 上料前基底干燥

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：下層路面積水或原地面積水≥10cm。

確認(rèn)程序：由試驗(yàn)室工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，2021年5月18日填寫實(shí)驗(yàn)。

確認(rèn)結(jié)果：在自卸車卸載之前，首先要有專人對(duì)基底進(jìn)行灑水作業(yè)，以確?；椎臐駶?rùn)度。通過(guò)實(shí)地測(cè)試，表面的水分含量是14.3%，偏差在2%以內(nèi)。

確認(rèn)結(jié)論：沒(méi)有任何理由。

2.4 碾壓遍數(shù)統(tǒng)計(jì)有誤

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：靜壓1遍、輕振2遍、重振4遍。

確認(rèn)過(guò)程：確定現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定壓路機(jī)碾壓遍數(shù)，在2021年5月5日下午的基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填充實(shí)驗(yàn)。

確認(rèn)結(jié)果：在碾壓時(shí)，首先進(jìn)行1次靜壓，然后進(jìn)行1次輕振，最終進(jìn)行4次復(fù)原，滿足方案要求。

確認(rèn)結(jié)論：非主要因素。

2.5 不按方格排列而定布

確定標(biāo)準(zhǔn)：一車填料的卸料攤鋪，每一位方格面積均勻。

確認(rèn)程序：2021年5月5日上午填方實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)地觀察表明，在現(xiàn)場(chǎng)待填方地區(qū)，有按規(guī)定灑灰線網(wǎng)格，在開(kāi)展填方工作時(shí)，有專人指揮卸料，裝載機(jī)按方格子進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

確認(rèn)結(jié)果：每車料都由一個(gè)方格內(nèi)卸載，在一個(gè)方格中攤鋪每車料。

確認(rèn)結(jié)論：非主要因素。

2.6 未控制碾壓速度

確定標(biāo)準(zhǔn)：3500m/h。

確定過(guò)程：對(duì)壓路機(jī)碾壓速度進(jìn)行復(fù)核，并于2021年5月5日下午在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行填筑實(shí)驗(yàn)。

確認(rèn)結(jié)果：150m的碾壓長(zhǎng)度平均耗時(shí)184s，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，碾壓速度達(dá)到≤3500m/h的方案要求。

確認(rèn)結(jié)論：非主要因素。

2.7 土樣測(cè)試次數(shù)過(guò)多

確定標(biāo)準(zhǔn)：土樣測(cè)定頻率為5000m3/次。

確認(rèn)期間：2021年4月26日，詳細(xì)閱讀以前的土工試驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)各最大干密度、最大含水量的測(cè)定都是根據(jù)土樣測(cè)定頻率取樣進(jìn)行一次；另外，根據(jù)勘察，填充物均按照現(xiàn)場(chǎng)取土場(chǎng)的面積、進(jìn)深等進(jìn)行數(shù)量控制。

確認(rèn)結(jié)果：按照每5000m3填料抽樣檢測(cè)一次的頻率進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，符合規(guī)范要求。

確認(rèn)結(jié)論：非主要因素。

2.8 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)偏差大

確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試偏離標(biāo)準(zhǔn)范圍≤±0.2%。

確認(rèn)過(guò)程：在路面上對(duì)土樣的含水量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，很容易被風(fēng)吹到，從而導(dǎo)致質(zhì)量下降，因此，在車上進(jìn)行含水量檢測(cè)、質(zhì)量稱量等步驟。為了避免誤差，在2021年5月5日對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，4組土樣送至標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室進(jìn)行平行測(cè)試。

確認(rèn)結(jié)果：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)條件下檢測(cè)偏差±0.1%＜±0.2%。含水量檢測(cè)比較如表1所示。

表1 含水量檢測(cè)比較（單位：%）

確認(rèn)結(jié)論：非主要因素。

2.9 檢測(cè)方法不適合

確定標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)結(jié)果偏差和0.2%。

確認(rèn)過(guò)程：目前都是采用灌砂法對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查（見(jiàn)圖2），并查閱檢測(cè)報(bào)告后得出結(jié)論。此外，為防止因試驗(yàn)方法不同而出現(xiàn)偏差，在2021年5月5日試驗(yàn)段填筑時(shí)，采取現(xiàn)場(chǎng)灌砂測(cè)定儀2套，每3組進(jìn)行壓實(shí)度對(duì)比檢測(cè)，取樣點(diǎn)之間相距1m，時(shí)間間隔為10min。

圖2 實(shí)測(cè)壓實(shí)度照片

確認(rèn)結(jié)果：兩套灌砂法比對(duì)平均檢測(cè)結(jié)果分別為91.6%和91.7%，相差僅0.1%＜0.2%。比對(duì)試驗(yàn)偏差統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 比對(duì)試驗(yàn)偏差統(tǒng)計(jì)（單位：%）

確認(rèn)結(jié)論：非主要因素。

綜上所述，壓路機(jī)碾壓效果差、現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)水不均是影響低液限粉質(zhì)黏土路基壓實(shí)度的主要因素。

3 大厚度低液限粉土路基填筑施工技術(shù)要點(diǎn)

路基填筑K55+400—K55+600段軟基處理設(shè)計(jì)為沖碾，完成處理后經(jīng)報(bào)檢為合格，可以進(jìn)行下道工序。土的各項(xiàng)指標(biāo)均為合格，檢測(cè)設(shè)備機(jī)械配置為32t單鋼輪壓路機(jī)1臺(tái)、路拌機(jī)1臺(tái)、推土機(jī)1臺(tái)、刮平機(jī)1臺(tái)、膠輪壓路機(jī)1臺(tái)、拉土車20輛。

（1）畫方格倒車上土。根據(jù)運(yùn)輸車載重噸位，施畫現(xiàn)場(chǎng)方格網(wǎng)[2]，控制規(guī)范上土量。采取邊上土邊推平的倒車上土方式，避免下承層被破壞。

（2）整平穩(wěn)壓。首先用推土機(jī)進(jìn)行粗平，如含水量過(guò)大，應(yīng)進(jìn)行旋耕犁翻曬處理，含水量過(guò)小時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水[3]。對(duì)含有黏土塊較多土質(zhì)進(jìn)行路拌機(jī)拌合。采用推土機(jī)、膠輪壓路機(jī)、單鋼輪壓路機(jī)3種形式分別進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后用刮平機(jī)進(jìn)行精平，檢測(cè)并控制高程。對(duì)比3種碾壓方式發(fā)現(xiàn)，單鋼輪速度快，效果好。

（3）壓實(shí)。采取多種碾壓組合，具體為：碾壓組合A：?jiǎn)武撦喺駝?dòng)壓路機(jī)錯(cuò)1/2輪，輕振1遍+重振2遍+輕振1遍；碾壓組合B：?jiǎn)武撦喺駝?dòng)壓路機(jī)錯(cuò)1/2輪，重振3遍+輕振1遍；碾壓組合C：?jiǎn)武撦喺駝?dòng)壓路機(jī)錯(cuò)1/2輪，重振2遍+輕振2遍。3種壓實(shí)組合進(jìn)行碾壓后，壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果（單位：%）

（4）收面驗(yàn)收。結(jié)合粉砂性土水分損失較快的特性，采用多種收面形式進(jìn)行外觀處理：避開(kāi)高溫時(shí)間，采取早、晚時(shí)間收面；灑水悶料碾壓收面；干土碾壓后刮除表層浮土后，單鋼輪壓路機(jī)正常碾壓收面。經(jīng)試驗(yàn)后表面仍存在起皮、裂縫現(xiàn)象。檢測(cè)路基素土壓實(shí)度合格后，采用膠輪壓路機(jī)、單鋼輪壓路機(jī)（倒車靜壓）對(duì)表面外觀不合格情況碾壓一遍進(jìn)行表層處理，效果較好。

（5）灑水養(yǎng)護(hù)。驗(yàn)收完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持表面濕潤(rùn)，保證路基填筑質(zhì)量及下道工序施工質(zhì)量。

4 大厚度路基填筑施工效果評(píng)定

（1）質(zhì)效方面。經(jīng)檢查，路基壓實(shí)度平均由88.7%上升到94.4%，超過(guò)規(guī)范要求的94%。

（2）社會(huì)效益。在有關(guān)部門和專家的幫助、指導(dǎo)下，解決了低液限粉質(zhì)黏土大厚度路基填筑難題，合理地消化了路基開(kāi)挖棄方，一定程度上保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，提高了功效。

（3）經(jīng)濟(jì)效益。合理消化路基開(kāi)挖棄方，土方填筑功效大幅度提高。同時(shí)，壓路機(jī)從原先的光輪靜壓1遍→輕振2遍→重振7遍，共10遍，調(diào)整到高性能壓路機(jī)碾壓共4遍，碾壓遍數(shù)減少6遍，節(jié)約壓路機(jī)2/3臺(tái)班和施工時(shí)間。

（4）無(wú)形效益。經(jīng)過(guò)不懈努力，大厚度低液限粉質(zhì)黏土路基填筑施工難題得到圓滿解決。施工人員從中得到了鍛煉，不僅邏輯思維能力得到加強(qiáng)，質(zhì)量意識(shí)得到提高，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神也得到了加強(qiáng)。

5 施工后鞏固效果檢查

工程達(dá)到預(yù)期效果后，最終總結(jié)出作為作業(yè)指導(dǎo)書(YS6S-ZDS-3)的“料場(chǎng)燜土，現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)水，分段施工，羊足碾壓”的可行性施工工藝，為全段大面積填土施工提供了指導(dǎo)性的工藝參數(shù)和方法。根據(jù)跟蹤調(diào)查隨訪填筑壓實(shí)度檢測(cè)情況，全部達(dá)到了93%以上，取得了較好的成績(jī)。

對(duì)后續(xù)填筑的路基壓實(shí)度，項(xiàng)目部試驗(yàn)室進(jìn)行了抽樣檢測(cè)，全部采用低液限粉質(zhì)黏土。檢查采取現(xiàn)場(chǎng)采樣和環(huán)刀法檢測(cè)相結(jié)合的方式，共采樣105個(gè)點(diǎn)，其壓實(shí)度平均為95.1%，按數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算為94.7%。

可見(jiàn)，通過(guò)本次分析與現(xiàn)場(chǎng)施工情況，低液限粉質(zhì)黏土路基填筑壓實(shí)度從對(duì)策實(shí)施前的88.7%提高到了對(duì)策實(shí)施后的94.4%，而且鞏固措施有效，鞏固期壓實(shí)度也達(dá)到了94.9%，取得圓滿結(jié)果。

6 結(jié)束語(yǔ)

該工程試驗(yàn)段的路基施工確定采用大厚度低液限粉土路基填筑，其具體施工工藝流程為：畫方格倒車上土，推土機(jī)粗平；檢測(cè)含水量，對(duì)含水量較大的素土采取旋耕犁翻曬，對(duì)含水量較小的素土進(jìn)行補(bǔ)水處理。對(duì)含有較多黏土塊素土進(jìn)行路拌機(jī)拌和處理；用壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，平地機(jī)進(jìn)行精平；采用重振3遍+輕振1遍碾壓組合方式進(jìn)行碾壓；碾壓完成檢測(cè)壓實(shí)度，合格后用平地機(jī)刮除表層3～5cm素土，單鋼輪配合膠輪收面、養(yǎng)護(hù)。

通過(guò)試驗(yàn)段項(xiàng)目正式運(yùn)用大厚度填筑施工工藝進(jìn)行施工，加快了施工進(jìn)度，提高了路基質(zhì)量，比普通填筑的30cm相當(dāng)于少處理1次施工工序，降低了路基施工成本，提高了施工效率，可為今后類似工程提供借鑒。