高杰

（張家口市路橋工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司，河北 張家口 075000）

1 引言

路基施工質(zhì)量直接決定著高速公路的整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全，因此，結(jié)合實(shí)際情況制訂路基填筑施工方案非常重要。 目前，高速公路建設(shè)過程中常會遇到高液限土體，高液限土主要是指強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差、含水量高、重度小的細(xì)粒土，一般其液限＞50%，較難壓實(shí)，非常容易出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象[1]。 因此，本文主要針對高液限土填筑路基施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究。

2 工程概況

某高速公路建設(shè)項(xiàng)目全線長97.643 km，設(shè)計(jì)行車速度為80 km/h，路基寬度為25 m，雙向四車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，瀝青混凝土路面，全線橋隧比為52.3%，路基工程中存在較大填方量。 由于該高速公路所處山區(qū)地帶，常年多雨，歷年的降雨量通常在1 700～2 100 mm，且每年4～10 月降雨量集中充沛，直接影響路基填筑的工期和質(zhì)量。 另外，路基所需填料較多，周邊富裕土體以高液限土為主，直接填筑會增大路基土體的含水量，長時間影響下會導(dǎo)致路基穩(wěn)定性降低，因此，在高液限土路基填筑施工前需進(jìn)行高液限土改良處理， 結(jié)合摻灰試驗(yàn)確定最佳改良方案。

3 高液限土路基改良

高液限土路基通常具備較大孔隙比，其水敏感性高，且透水性和固結(jié)性差， 在長期水作用下路基土體的壓縮強(qiáng)度會發(fā)生較大變化，進(jìn)而導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性降低，沉降變形嚴(yán)重[2]。本項(xiàng)目通過摻加水泥拌和的方式改善高液限土路基的物理性能，并結(jié)合摻灰試驗(yàn)得出最佳水泥摻量，設(shè)定水泥摻量分別為1%、2%、3%、4%、5%，摻灰試驗(yàn)參數(shù)具體如表1 所示。 試驗(yàn)結(jié)果表明，摻加完水泥拌和后，高液限土的物理性能發(fā)生較大變化，提升了土體的加州承載比（CBR）值。 因此，本項(xiàng)目選用P·O42.5 水泥，且摻灰量確定為3%。

表1 填料摻灰試驗(yàn)參數(shù)表

4 高液限土路基施工工藝研究

4.1 施工放樣

高液限土路基填筑施工之前， 技術(shù)人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖的要求針對路基中、邊樁和中、邊線進(jìn)行放樣處理，并將路基兩側(cè)進(jìn)行加寬處理， 通常加寬50 cm 左右， 以保證路基邊緣質(zhì)量、寬度、削坡以及沉降等。 施工測量放樣完畢后，采用石灰粉進(jìn)行連線標(biāo)明，以便后續(xù)的卸料處理[3]。

4.2 布格

結(jié)合自卸車的松鋪厚度和裝載容量， 以確定出每輛自卸車的卸料面積，促進(jìn)后續(xù)攤鋪整平施工質(zhì)量。 本項(xiàng)目高液限土路基填筑施工中，松鋪厚度設(shè)定為30 cm，自卸車裝載量控制在24 m3左右，并布設(shè)出縱橫向8 m×10 m 的方格網(wǎng)，并采用石灰粉進(jìn)行標(biāo)識，這樣可便于現(xiàn)場指揮卸料。

4.3 上土、整平

采用挖掘機(jī)挖裝土體，并選用自卸車進(jìn)行運(yùn)料處理，安排專門技術(shù)人員指揮卸料操作， 確保每一方格網(wǎng)內(nèi)可卸料一車土體，遵循逐排逐行卸料原則，然后再選用推土機(jī)進(jìn)行初平施作后利用平地機(jī)進(jìn)行精平[4]。 整平完畢后對含水量進(jìn)行檢測，當(dāng)含水量偏大時， 需要翻曬處理， 待含水量達(dá)到最佳含水量后，即可開展后續(xù)施工。 本項(xiàng)目試驗(yàn)段中土料的最佳含水量為18.4%，天然含水量為23.7%，之間相差5.3%，經(jīng)過精平后可直接摻灰并拌和。

4.4 摻灰

摻灰操作之前應(yīng)結(jié)合每車裝載袋裝水泥的數(shù)量計(jì)算確定方格網(wǎng)尺寸，并根據(jù)每格方格網(wǎng)用量卸運(yùn)水泥，及時檢查其布置的均勻性，存在問題時需及時予以調(diào)整。 本項(xiàng)目人工布格尺寸為8 m×10 m，對應(yīng)的松鋪厚度設(shè)定為30 cm，且每個方格網(wǎng)需均勻布置25 袋水泥，每袋水泥質(zhì)量為50 kg。

4.5 拌和

本項(xiàng)目選用型號XL2103 的路拌機(jī)進(jìn)行拌和施工，施工速率控制在5 m/min 左右，且需保持平穩(wěn)、勻速，頭兩遍的翻拌施工不得翻拌到底， 而是將路拌機(jī)下齒和鄰近填筑層之間保持3～4 cm 的預(yù)留層，并將混合料粒徑破碎至小于1.5 cm，進(jìn)行第3 遍的翻拌施工時，將路拌機(jī)下齒直接插至緊鄰填筑層1～2 cm厚度范圍內(nèi)，這樣可有助于各層之間的結(jié)合緊密。 值得注意的是，路拌機(jī)處理各個路段時，之間的搭接距離應(yīng)大于30 cm。針對施工不到的邊角部位，應(yīng)進(jìn)行人工配合翻拌施工。

4.6 含水量調(diào)整

拌和施工完畢后，及時對含水量進(jìn)行檢測。 當(dāng)含水量差大于2%時， 需借助路拌機(jī)進(jìn)行翻拌處理， 而當(dāng)含水量差低于-2%時， 可選用灑水車進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)水后再結(jié)合路拌機(jī)進(jìn)行均勻拌和，實(shí)現(xiàn)含水量的調(diào)整。

4.7 穩(wěn)壓和整形處理

待拌和施工完畢，且含水量差在-2%～2%時，即可開展穩(wěn)壓施工。 首先采用推土機(jī)履帶進(jìn)行1 遍快速穩(wěn)壓，再選用平地機(jī)進(jìn)行整平，并嚴(yán)格對松鋪厚度進(jìn)行控制，保證穩(wěn)壓和整平作業(yè)能交替進(jìn)行，以避免混凝土均勻性降低，同時防止混凝土表層產(chǎn)生貼皮現(xiàn)象。 整形過程中應(yīng)提前設(shè)置3%的橫坡，以便積水盡快排出。

4.8 碾壓

整形作業(yè)經(jīng)驗(yàn)收合格后，結(jié)合試驗(yàn)段確定的碾壓遍數(shù)、機(jī)械設(shè)備型號以及碾壓速率來進(jìn)行路基碾壓施工， 確保每一層的壓實(shí)度滿足規(guī)范要求。 高液限土路基碾壓遍數(shù)在6～8 遍，針對路基兩側(cè)需增加碾壓2～3 遍， 前幾遍碾壓速率控制在1.5～1.7 km/h，后幾遍碾壓速率控制在2～2.5 km/h，壓路機(jī)在施工過程中嚴(yán)禁加減速或調(diào)頭，以免已形成的工作面受到損害。

4.9 質(zhì)量檢測

高液限土路基碾壓完畢后，應(yīng)對施工質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場檢查，檢測主要指標(biāo)有摻灰量、外觀、壓實(shí)度，分別進(jìn)行自檢、報(bào)驗(yàn)以及抽檢[5]。嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高液限土路基施工，待施工和養(yǎng)護(hù)完畢后，及時對其施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。 檢測人員采用3 m 直尺對高液限土路基的平整度進(jìn)行檢測， 檢測區(qū)域選定為路基的上下路堤，分別選取5 個檢測點(diǎn)位，平整度檢測結(jié)果如表2 所示。 另外，采用灌砂法來檢測高液限土路基的壓實(shí)度大小，其檢測結(jié)果如表3 所示。 根據(jù)檢測結(jié)果可得，高液限土路基的平整度和壓實(shí)度均滿足規(guī)范要求， 其施工質(zhì)量良好，沉降變化無明顯差異，高液限土路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性均較好，證實(shí)了高液限土路基技術(shù)應(yīng)用的可行性。

表2 高液限土路基施工平整度檢測結(jié)果

表3 高液限土路基施工壓實(shí)度檢測結(jié)果

5 結(jié)語

本文就高速公路工程高液限土填筑路基施工技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)際高速公路路基工程，確定摻加水泥拌和的高液限土改良措施，對高液限土填筑路基施工工藝進(jìn)行研究，并對填筑完畢后的高液限土路基壓實(shí)度和平整度進(jìn)行檢測。 結(jié)果表明，水泥摻加拌和方式可起到良好有效的高液限土改良效果，可提高路基的整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。