津石高速公路路基補強及路床施工技術(shù)探討

趙剛　袁冀鵬　喬會容

摘要：土質(zhì)路基填筑追密補強及路床標(biāo)準(zhǔn)化、機械化施工對解決土質(zhì)復(fù)雜、工期短、工后沉降不足等問題起到關(guān)鍵作用。在補強中采取強夯和沖擊碾壓等多種組合措施，充分體現(xiàn)措施的合理性和科學(xué)性，路床施工中區(qū)段流程合理的劃分，灑布車、冷再生、推土機、刮平機、振動碾等配套機械的使用，充分體現(xiàn)了機械化施工的優(yōu)點，提高了施工的效率，確保了施工的可控性。

Abstract： The filling and strengthening of soil subgrade， standardization of roadbed， and mechanized construction play a key role in solving the problems of complex soil， short construction period， and insufficient settlement after construction. In the reinforcement， various combined measures such as dynamic compaction and impact rolling are adopted， which fully reflect the rationality and scientificity of the measures. Reasonable division of section flow during road bed construction， the use of supporting machinery such as sprinklers， cold recycling， bulldozers， scrapers， and vibratory mills fully reflect the advantages of mechanized construction， improve the efficiency of construction， and ensure controllability of construction.

關(guān)鍵詞：追密補強;強夯;沖擊碾壓;路床填筑

Key words： tracking and reinforcement;dynamic compaction;impact rolling;road bed filling

中圖分類號：U213.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0085-02

1? 概況

津石高速公路路基主要為土方填筑，分為路堤和路床兩部分，路堤為素土填筑，路床分為上下路床，其中上路床為路床頂面以下30cm，填筑高度為30cm，填料為5%水泥土;下路床為路床頂面以下30～120cm（后期優(yōu)化為50cm厚度摻水泥土，40cm厚度滿足96%的壓實度素土填筑），填筑高度為90cm，填料為3%水泥土。津石高速項目位于河北中北部沖積平原區(qū)，施工區(qū)域料源緊張，土質(zhì)復(fù)雜，施工工期短，客觀造成路基填筑施工困難，部分路基段工后沉降期短，為確保路基施工土方填筑質(zhì)量，采取措施對已填筑路基進(jìn)行追密補強處理，以加速路基整體沉降，同時對路床施工采取標(biāo)準(zhǔn)化、機械化施工確保路堤整體質(zhì)量。

2? 路堤補強及路床施工工藝及方案

路基追密補強施工工藝及方案：

路堤追密補強施工主要采取強夯機強夯，無法施工強夯段落采用沖擊壓路機碾壓或共振夯實機補強。

2.1 路堤強夯施工

路堤強夯根據(jù)不同的填筑高度，采用不同的的強夯處理方式。對于素土填筑高度小于6m的路段，在路床頂面以下80cm位置（素土路基填筑的頂面）強夯處理;大于6m的路段，路基每4m填筑高度強夯一次進(jìn)行補強。強夯機采用YTQH350B型強夯機，錘頭總量為15.32t，采用1000kN.m夯能進(jìn)行沖擊夯實。

①強夯落距確定。

強夯施工主要是夯擊能的有效保證，在強夯機夯擊錘頭重量確定的情況下，可以根據(jù)沖擊能公式確認(rèn)落錘高度，最終獲得足夠的夯擊能。落錘高度確認(rèn)計算按如下公式確定：

落錘高度為h=E/mg

E—沖擊能;m—錘重;g—重力加速度（取9.8m/s2）;h—落錘高度。

②強夯施工。

現(xiàn)場場坪填筑區(qū)采用滿夯兩遍處理，滿夯夯點采用彼此搭接1/4連續(xù)夯擊。距構(gòu)造物15m范圍不采用強夯處理，利用沖擊碾壓設(shè)備進(jìn)行沖擊碾壓夯實處理。

第一遍強夯在強夯機就位后夯錘置于夯點位置，測量夯前錘頂高程，作業(yè)人員離開作業(yè)面，保持一定的安全距離，然后將夯錘緩緩起吊到預(yù)定高度，開啟自動脫鉤裝置，夯錘依靠自重加速度自由下落，對地面進(jìn)行夯擊，待夯錘下落后，放下吊鉤，測量人員立即對錘頂進(jìn)行高程測量，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，計算夯沉量，完成第一個夯點的夯擊，移機至下一夯點，重復(fù)上述步驟，完成第一遍夯點。

第一遍夯實完成后，采用推土機將強夯區(qū)推平，并采用壓路機靜壓，同時進(jìn)行第二遍夯點放樣。第二遍強夯與第一遍強夯工序相同，壓實整平必須達(dá)到設(shè)計要求，強夯面整平后，由試驗人員檢測壓實度。

2.2 沖擊碾壓施工

沖擊碾壓是沖擊式壓路機壓實輪在牽引機拖動行駛滾動中產(chǎn)生集中的沖擊能并輔以滾壓、揉壓的綜合作用，使土石顆粒之間發(fā)生位移、變形和剪切，從而使土體深層隨著沖擊波的傳播得到壓實。壓實輪在牽引機的拖動下連續(xù)作用于地面，使大面積地基得以壓實。沖擊碾壓技術(shù)的特點是影響深、速度快、壓實質(zhì)量高。

沖擊碾壓前，記錄好填筑路基高程，壓實度，水準(zhǔn)點，中樁位置原始資料，以便施工后用前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對比以確定沖擊壓實后的沉降量。沖壓實前，要及時對地基適量灑水，使水分充分滲透，達(dá)到適宜含水量，然后沖擊碾壓。

碾壓采用排壓法，每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，形成理論沖碾間隙，當(dāng)?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動后，將第一遍的間隙全部碾壓;第三遍再回復(fù)到第一遍的位置沖碾。沖碾過程中，如果因輪跡過深而影響壓實機的行進(jìn)速度，用推土機平整后再繼續(xù)沖碾。

沖擊碾壓時，由路線中線為分界線，沖擊式壓路機從施工區(qū)的一側(cè)向另一側(cè)轉(zhuǎn)圈沖碾，沖碾順序應(yīng)符合“先兩邊、后中間”的次序，每次重疊1/2輪跡，鋪蓋整個路基表面為沖壓一遍，重復(fù)碾壓直至沖壓后路基表面密實平坦，無明顯凹坑和凸起，碾壓輪跡清晰有序。沖擊碾壓碾壓行走速度控制在10～15km/h。

現(xiàn)場施工時以沖擊輪輪跡高差小于15mm來控制沖擊壓實次數(shù)。沖擊壓實時均勻碾壓，相鄰兩段沖擊壓實搭接長度不小于15m。沖擊碾壓結(jié)束后，對沖擊面用平地機將表層的松土重新刮平，再用振動壓路機壓實平整，壓實度或壓沉值不小于設(shè)計值。

3? 路床施工工藝及方案

3.1 填料技術(shù)指標(biāo)

路床施工填料的質(zhì)量好壞對填筑最終是否合格起到至關(guān)重要的作用，為此填料硬度和粒徑要滿足要求。其中上路床0～30cm，CBR≥8%;下路床30～120cm，CBR≥5%。填方材料最大粒徑上下路床不超過10㎝，上下路堤不超過15cm。

3.2 路床填筑施工流程及布置

路床填筑施工順序按照三階段（準(zhǔn)備階段、施工階段、整修驗交階段）、四區(qū)段（填筑區(qū)段、拌和區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢驗區(qū)段）、八流程（施工準(zhǔn)備、下承層準(zhǔn)備、分層填筑、攤鋪平整、拌和水泥土、碾壓收面、檢驗簽證、路基整修）組織施工。每段路基按路基橫斷面全寬施工，每個區(qū)域長度按照施工進(jìn)度合理確定。

3.3 土料運輸和攤鋪

土方路基填筑在土料備料前先用灰線劃出卸料方格網(wǎng)，運料車沿線路縱向從里向外逐個斷面的進(jìn)行卸料。填筑料用自卸汽車運輸，后退法卸車。攤鋪土料前準(zhǔn)備直徑3cm、長150cm紅白相間（25cm刻度控制鋪土厚度）的花桿，在邊線位置每隔20m插一根，依據(jù)花桿上的刻度連續(xù)掛好線繩，線繩應(yīng)繃緊，作為機械整平時的依據(jù)，保證平整度和松鋪厚度。

攤鋪材料在攤鋪水泥前一天進(jìn)行，采用推土機粗平，將土料均勻的攤鋪在預(yù)定的寬度上，表面力求平整。攤鋪過程中，將土塊、超尺寸顆粒及其他雜物揀除，同時及時檢測松鋪厚度，使其符合要求，必要時進(jìn)行減料或補料工作。推土機粗平后，采用壓路機靜壓一遍，測量標(biāo)高，然后采用平地機精平，使其達(dá)到設(shè)計要求的路拱度和坡度，以便攤鋪水泥。

3.4 撒布水泥和拌和

撒布水泥前，需對已經(jīng)整平的土料進(jìn)行含水率檢測，保證土料含水率較最佳含水率大1%～2%。采用過干灑水或過濕晾曬的方法控制含水率。同時檢查粉料撒布機、冷再生、壓路機、平地機等機械的工作狀態(tài)，確保工作狀態(tài)正常。

撒布水泥采用粉料撒布車撒布，根據(jù)水泥土的壓實厚度、最大干密度及水泥劑量，計算每一平米水泥土需用的水泥用量。

水泥土拌和采用冷再生路拌機進(jìn)行拌和，拌和前先檢測填料的含水量并做好記錄。拌和時設(shè)專人跟蹤拌和機，隨時檢查拌和深度并配合操作人員調(diào)整拌和深度，不得留有素土層，拌和機略伸入1～2cm下承層表面，以利于上下層粘結(jié)。相鄰拌和段重疊拌和5m以上，相鄰拌和邊重疊拌和25cm以上。拌和時要及時檢查含水量，使含水量較大于最佳含水量1%～2%，若含水量不夠，應(yīng)及時灑水進(jìn)行調(diào)整。同時要及時檢查水泥劑量，使水泥劑量符合規(guī)范要求，若水泥劑量小于規(guī)范要求，應(yīng)根據(jù)檢測數(shù)據(jù)算出需要補加的水泥劑量，均勻攤鋪后進(jìn)行再次拌和。

拌和次數(shù)為2次，第一次拌和由路基內(nèi)側(cè)向外側(cè)拌和，第2次拌和由路基外側(cè)向內(nèi)側(cè)拌和。保證混合料拌和均勻后做到色澤一致，沒有灰條、灰團和花面，沒有水泥積“窩”，且水分合適和均勻。使用灑水車補充灑水時，起灑處和終灑處均需超出拌和段2m以上，禁止灑水車在正在拌和的以及當(dāng)天計劃拌和的路段上調(diào)頭和停留，以防局部水量過大。

3.5 碾壓

水泥土混合料拌和均勻后，先采用壓路機快速靜壓一遍，以暴露潛在的不平整，隨后用平地機進(jìn)行精平，在直線段，平地機由兩側(cè)向路中心進(jìn)行刮平，在曲線段，平地機由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平。每次平整都按照要求的坡度和路拱進(jìn)行。特別注意接縫處的整平，使接縫順適平整。

平地機精平后，采用22t壓路機振動碾壓，為了保證沿同一個方向振動，規(guī)定振動壓路機沿一個方向振動后，沿原軌跡在振動返回。壓路機行進(jìn)速度為3km/h，由低處至高處碾壓，碾壓時輪跡重疊1/2輪跡，以輪跡布滿一個作業(yè)面為一遍，達(dá)到無漏壓、無死角，確保碾壓均勻。第1遍為無振動靜壓，第2、3、4、5遍為弱振碾壓（碾壓遍數(shù)通過具體試驗獲得）。從第5遍碾壓以后，試驗人員用灌沙法跟蹤檢測壓實度，壓實度滿足要求后，進(jìn)行第6遍靜壓收面，消除輪跡。

4? 總結(jié)

通過對路基采取追密補強和路床標(biāo)準(zhǔn)化、機械化施工等技術(shù)措施，有利的保證了路基施工質(zhì)量。施工前要對相應(yīng)的施工工藝進(jìn)行試驗性施工，總結(jié)試驗效果，不斷完善施工工藝指導(dǎo)施工，過程中對施工設(shè)備的組合和調(diào)配做好科學(xué)合理的規(guī)劃，對不同的土質(zhì)及時做好施工調(diào)整，通過強夯、沖擊碾壓等技術(shù)措施和路床標(biāo)準(zhǔn)化、機械化施工對施工工期短，工后沉降不足的素土路基施工技術(shù)提供了可行性方案，對以后素土路基施工具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔曉乾.G30_（12）喀—葉—墨高速公路既有路面利用及建設(shè)方案設(shè)計研究[D].長安大學(xué)，2018.

[2]曹斌，李生汀，吳立堅，劉巖.高速公路新舊路基結(jié)合部高速液壓夯補強技術(shù)探討[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2017，13（10）：58-59.

[3]王紅輝.關(guān)于公路路基施工中軟土路基處理技術(shù)分析[J].價值工程，2019，38（25）：188-189.