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(wèn)題，加強(qiáng)填石路基施工的標(biāo)準(zhǔn)化程度，本文以某市政道路路基施工項(xiàng)目為研究案例，就填石路基施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開(kāi)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(zhǎng)期承受來(lái)自路面層的荷載，為了保證路基的長(zhǎng)期耐久、可靠，在遴選填料時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注填料的強(qiáng)度、硬度、水穩(wěn)性及抗風(fēng)化剝蝕等性能；對(duì)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(duì)于泥質(zhì)巖、粉砂巖等工程指標(biāo)較差的巖層富集時(shí)，本著因地制宜、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則，不建議采取遠(yuǎn)調(diào)的方式，可不采取填石路基施工方案。本項(xiàng)目所處區(qū)域，白灰質(zhì)巖富集，其工程特性?xún)H次于花崗巖，完全滿(mǎn)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(guò)工程試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，路基壓實(shí)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(fù)相關(guān)關(guān)系，在施工實(shí)踐中，為了追求高壓實(shí)度，必須對(duì)填料進(jìn)行機(jī)械破碎，保證填料粒徑處于較小范圍內(nèi)，但機(jī)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(shí)度指標(biāo)之間找出一個(gè)相對(duì)平衡的方案；通過(guò)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(guò)250mm。（2）在控制施工原材料的各項(xiàng)強(qiáng)制指標(biāo)的過(guò)程中，除了明確具體的控制標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(jì)要求，制作相應(yīng)尺寸的篩網(wǎng)，采用篩網(wǎng)直接篩分達(dá)標(biāo)的填筑料，不僅能夠提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率，還能為現(xiàn)場(chǎng)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(yàn)段，本項(xiàng)目選擇的試驗(yàn)段里程100m，擬通過(guò)試驗(yàn)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(jī)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(zhuān)用的攤鋪機(jī)械，攤鋪后使用平地機(jī)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(wèn)題。（2）為避免邊坡施工對(duì)路基邊緣平整性和壓實(shí)度的影響，在路基攤鋪過(guò)程中，實(shí)際攤鋪寬度應(yīng)略大于設(shè)計(jì)寬度，超出寬度單側(cè)不少于250mm，在攤鋪前，應(yīng)準(zhǔn)確放出邊樁、中樁的方位。（3）路基攤鋪和壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)同步開(kāi)展路肩壓實(shí)，避免因路基壓實(shí)擾動(dòng)而引發(fā)邊坡滑塌事故，同步壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)做好施工交界面的人工處治，及時(shí)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(chǎng)銜接工作，首車(chē)路基填筑料卸貨后，使用推土機(jī)完成初平，初平過(guò)程中應(yīng)合理確定松鋪系數(shù)；首車(chē)卸載并完成初平后，第二車(chē)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(jī)整平；經(jīng)推土機(jī)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(jī)械整平的過(guò)程中，還應(yīng)配合人工整平，人工整平主要針對(duì)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(chǎng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后，方可進(jìn)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(guò)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(wèn)題，因此，在具體施工過(guò)程中，必須做好邊坡砌體與路基整平施工的同步性，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配合人工整平。（2）填石路基邊坡施工過(guò)程中，應(yīng)保證邊坡填筑石料的強(qiáng)度、硬度、耐久性及水穩(wěn)性等指標(biāo)滿(mǎn)足施工要求，邊坡填料強(qiáng)度不能低于30MPa，粒徑不能超過(guò)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(lèi)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(shí)不到位的問(wèn)題，壓實(shí)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(shí)效果，應(yīng)合理調(diào)整壓實(shí)工況和壓實(shí)機(jī)械噸位，壓實(shí)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照施工組織方案開(kāi)展。

4.1 機(jī)械參數(shù)的確定

在壓實(shí)機(jī)械選型過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注壓實(shí)機(jī)械的振動(dòng)頻率、自重及振動(dòng)幅度三大參數(shù)，壓實(shí)工況以振動(dòng)壓實(shí)為主，同時(shí)配合靜壓實(shí)，振動(dòng)壓實(shí)頻率應(yīng)控制在30Hz~35Hz之間；壓實(shí)機(jī)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(guò)振”或“欠振”問(wèn)題出現(xiàn)。

4.2 施工工藝參數(shù)的確定

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

5 試驗(yàn)路施工與結(jié)果分析

5.1 試驗(yàn)路施工方案

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

5.2 試驗(yàn)路結(jié)果與分析

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

表1 分層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

圖1 壓實(shí)度與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)

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

表2 不同壓實(shí)遍數(shù)下的壓實(shí)度（松鋪厚度30cm）

表3 不同壓實(shí)遍數(shù)下的壓實(shí)度（松鋪厚度40cm）

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

式中：

n——壓實(shí)次數(shù)；

h——松鋪厚度/m。

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

表4 2種松鋪層厚度對(duì)應(yīng)的單位壓實(shí)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(duì)應(yīng)的壓實(shí)度指標(biāo)一致；在94區(qū)和96區(qū)中，400mm松鋪厚度對(duì)應(yīng)的壓實(shí)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(yǔ)

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

（2）壓實(shí)施工應(yīng)遵循“靜壓實(shí)+振動(dòng)壓實(shí)”的組合壓實(shí)工況，合理確定壓實(shí)機(jī)械的自重及振動(dòng)參數(shù)。

（3）靜壓實(shí)速率應(yīng)控制在2km/h~4km/h之間，振動(dòng)壓實(shí)速率應(yīng)控制在10km/h~15km/h之間；具體的壓實(shí)速率指標(biāo)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)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(chǎng)情況，給予及時(shí)調(diào)整，確保路基邊坡施工總體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。