高填方路基施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制分析

蒲海青

摘要 路基是公路建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量決定著道路的使用年限和工程整體質(zhì)量?；诖?，文章針對高填方路基施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制進行研究，結(jié)合實例項目從高填方路基的施工特點及施工后常見的病害進行分析，并提出了高填方路基施工工藝及質(zhì)量控制措施。實踐證明;通過料源質(zhì)控、徹底治理軟弱基底、加強碾壓工序監(jiān)管等多方案組合，實現(xiàn)了工程質(zhì)量的多角度控制。該文可為類似項目的施工開展提供經(jīng)驗總結(jié)。

關(guān)鍵詞 高填方路基;質(zhì)量控制;施工技術(shù)要點

中圖分類號 U416.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0083-03

0 引言

公路建設(shè)質(zhì)量不僅影響車輛行駛安全，同時與國家“一帶一路”的發(fā)展戰(zhàn)略相呼應(yīng)。公路工程建設(shè)中，高填方路基建設(shè)相較于其他路基建設(shè)，具有承載力低、沉降速度緩慢、累計沉降大等問題，要想提高路基建設(shè)的質(zhì)量，降低沉降量，保證工程的穩(wěn)定性，須設(shè)計出科學(xué)的施工方案，并提高對專業(yè)技術(shù)人員能力的要求[1]。文章結(jié)合實例項目針對高填方路基施工工藝及質(zhì)量控制進行以下探討。

1 工程概況

某全長18.303 km的道路施工項目，雙向6車道，路基寬為30 m。路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計車速為100 km/h。該工程項目設(shè)計有總長為1 127.5 m的三座橋梁，一座845.5 m長的隧道，通道、涵洞共20座，共48萬m3的路基土石挖方，135萬m3的填方。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段為高填方路基，現(xiàn)以此段路基的填筑為案例，分析施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制措施。

2 高填方路基的特點

由于高填方路基的工程量大，施工周期長，更容易出現(xiàn)填筑問題[2]。

（1）高填方路基，因路基填筑高度大于20 m，如果施工控制不當，容易造成路基壓實度、承載力不達標，影響路基整體穩(wěn)定性。

（2）高填方路基更容易出現(xiàn)沉降問題，在路基填筑階段，應(yīng)充分考慮沉降量，進一步提高施工技術(shù)水平。

（3）高填方路基并不會在施工結(jié)束后就達到穩(wěn)定狀態(tài)，受外部環(huán)境、土體自重、地基沉降、行車荷載等多方面的影響，還會經(jīng)過長時間的沉降，方可實現(xiàn)穩(wěn)定。

3 高填方路基施工后常見的病害

現(xiàn)通過對高填方路基施工的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)易出現(xiàn)以下幾方面問題：

（1）路基沉降。填方土體在施工完成后會受到外部環(huán)境、土體自重等方面的作用，發(fā)生下沉，影響路基的穩(wěn)定性[3]。

（2）路基開裂。若施工時連續(xù)填筑高度過高，極易造成土體的不均勻沉降，引發(fā)土體開裂等病害。

（3）路基滑動或邊坡垮塌。若在填筑路基前，基底沒有清理徹底，存在基礎(chǔ)承載力不達標的區(qū)域，容易造成后期填筑過程中出現(xiàn)局部沉陷而產(chǎn)生路基滑動、邊坡位移。

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

制定科學(xué)的施工組織計劃，有助于促進工程項目施工的高效開展。為此，施工方在工程項目建設(shè)計劃階段，到施工現(xiàn)場開展地質(zhì)調(diào)研。

勘察施工現(xiàn)場地形地質(zhì)特點，熟悉圖紙，制定針對性強、更合理的施工組織方案[4]。

4.2 嚴格進行基底處理

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。

（1）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。

（2）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[5]。為實現(xiàn)路基預(yù)期質(zhì)量效果，應(yīng)嚴格按照施工規(guī)范要求進行施工。

（3）為進一步保障路基基底的承載性能采取以下方案：1）K3+427～PK3+560段設(shè)計了直徑為0.4 m、間距為1.6 m的CFG樁，采用等邊三角形形式，設(shè)置于基底全區(qū)域內(nèi);2）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)50 cm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。

（1）路基填料的選擇應(yīng)當經(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，必要時可采用工程措施進行土質(zhì)改良;避免使用含有雜質(zhì)、植被的有機質(zhì)土，否則會影響施工質(zhì)量。

（2）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[6]。松鋪厚度、碾壓速率、碾壓遍數(shù)等參數(shù)，須完全滿足試驗路實際工況，并按標準執(zhí)行。

（1）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)。

（2）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。

（3）為使方格內(nèi)的填料符合規(guī)定施工要求，還須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0.5 m，控制超寬碾壓寬度在30～50 cm范圍內(nèi)，計算合理的碾壓次數(shù)。

（4）含水量是檢驗路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標，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)量檢測指標的規(guī)定。

（5）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，路基每次填筑均應(yīng)確保有一定的路拱橫坡（控制為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。

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[7]。工程實踐中需要以舊路基的高度為參考，開挖新的臺階。

（1）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。

（2）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，須進行力學(xué)試驗的檢測。

（3）為保障雨天排水流暢，開挖的橫坡度需控制為2.5%，寬度為2 m。

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：

（1）按照施工規(guī)范及以往經(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。

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

（3）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。

（4）敷設(shè)土工格柵布、土工布時，要注重施工的連續(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

為提高新老路基的結(jié)合度，保障路基的穩(wěn)定性，可以使用強夯工藝，補強壓實強度不足區(qū)域。施工要點如下：

（1）強夯施工前，要先檢查夯實設(shè)備的性能、設(shè)備技術(shù)參數(shù)是否滿足施工規(guī)范。

（2）施工技術(shù)措施應(yīng)能促使新老路基結(jié)合部位盡量協(xié)同變形。新老路基搭接部位，按梅花樁間距進行布局施作強夯，控制各夯點間的距離為0.5 m，將搭接部位的沉降量控制在合理范圍內(nèi)。

（3）強夯施工完工后，要安排專業(yè)的試驗檢測人員進行現(xiàn)場檢測，合理判斷夯實質(zhì)量。若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量還有待加強或存在漏夯的部位，須進行補夯，及時填平不平的坑底，完成最終的夯實。

5 高填方路基沉降觀測

科學(xué)制定監(jiān)測方案，合理設(shè)置監(jiān)測設(shè)備，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和全面性，促使高填方路基沉降動態(tài)控制技術(shù)的順利實施[8]。

（1）隨著環(huán)境、地理、氣候條件的不同，各高填方路基的特征存在一定差異，應(yīng)嚴格按照工程環(huán)境條件、地形地貌特征、技術(shù)特征等實際工況，制定科學(xué)的監(jiān)測方案。

（2）高填方路基沉降觀測中最常用、最核心的觀測設(shè)備是沉降板，它能夠較為直觀、精確地顯示監(jiān)測部位路基沉降變形的程度，科學(xué)、準確地對監(jiān)測部位的沉降情況實施綜合評估;針對地質(zhì)情況相對復(fù)雜的位置，還要結(jié)合具體情況設(shè)置孔隙水壓力計、應(yīng)變片以及測斜管等監(jiān)測設(shè)備。

（3）監(jiān)測頻率：1）填筑高度和設(shè)計堆載預(yù)壓高度相近時，應(yīng)填一層測一次;2）填筑階段停工時，應(yīng)7天監(jiān)測一次;3）堆載預(yù)壓階段，初期：7天一次;中期：10天1次;后期：14天1次;4）路面鋪設(shè)階段，鋪一層監(jiān)測1次;5）使用階段，初期：14天1次，后期：30天1次。

（4）動態(tài)沉降監(jiān)測的精度、等級因沉降幅度不同存在明顯差異。輕微沉降路段或進入加載預(yù)壓后期、運營期等，監(jiān)測等級為二級水準精度;施工階段、堆載預(yù)壓前期，其精度為三級或四級水準精度。

（5）按照不同位置高程控制點的觀測數(shù)據(jù)，分析高填方路基各數(shù)值變化情況及相關(guān)性，主要觀測數(shù)值有沉降速率、載荷大小、堆載時間等，繪制相關(guān)的變化曲線，分析高填方路基的狀態(tài)，如圖2及表1所示。

6 結(jié)論

該文依據(jù)具體項目施工工況，總結(jié)了高填土路基施工過程中的質(zhì)量控制措施，并綜合使用了經(jīng)濟、技術(shù)、管理手段，有效提高了工程項目施工質(zhì)量。高填方路基在公路工程項目建設(shè)中應(yīng)用廣泛，為保障施工質(zhì)量，創(chuàng)造良好的車輛通行環(huán)境，還須進一步加強此方面的實踐探究，為路基填筑的質(zhì)量控制提供借鑒。

參考文獻

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