公路工程灰土路基的施工技術和質量控制

張 輝

中交第三航務工程局有限公司江蘇分公司

1 前言

新形勢下，人們的交通出行需求增加，公路施工企業(yè)獲得良好的發(fā)展機遇。路基作為公路施工的重要環(huán)節(jié)，直接影響整個道路的性能質量，既要承受路面結構和車輛產生的荷載，地下水和地面水又會侵蝕，如果施工質量不達標，就會降低穩(wěn)定性，出現沉降、坑槽等質量缺陷。灰土路基是一種常見的路基類型，不僅材料容易獲得，而且能降低路基含水率、提高路基強度。以下結合實踐探討了灰土路基的施工應用。

2 工程概況

工程起點樁號：K-1+938.94，終點樁號：K30+605.721，路線全長30.666km。工程道路等級為一級公路。路基頂寬26m，其組成如下：中央分隔帶2.00m+左側路緣帶2m×0.75m+行車道2m×2m×3.75m+硬路肩2m×3.00m+土路肩2m×0.75m。

圖1 道路斷面示意圖

3 灰土路基的施工方案和技術要點

3.1 施工方案

道路路基為灰土路基，由下至上為：15cm厚5%灰土（壓實度≥90%）+大于等于30cm 厚5%灰土（壓實度92%至94%）+80cm厚6%灰土（壓實度≥96%），見圖2。各種材料的要求是：①石灰，采用II級以上的生石灰，入場后開展質量檢測，確保技術指標滿足要求；盡量縮短存放時間，存放時間較長時要妥善保管。②細粒土，采用黏性土，塑性指數在12～18之間，最大粒徑在15mm以上，有機質含量低于10%。③石灰穩(wěn)定土，作為底基層時，圖的最大粒徑在50mm 以內；作為基層時，土的最大粒徑在40mm 以內，且級配良好。④水，使用人或牲畜飲用的露天水源即可。⑤施工前，選擇料場內的材料進行試驗，包括土的顆粒分析、液限和塑限指數；檢測石灰的有效鈣、氧化鎂含量；確定石灰土的最大干密度、最佳含水量等，為后續(xù)施工作業(yè)提供數據支持。

圖2 路基橫斷面圖

灰土路基施工采用路拌法，為保證石灰消解質量，避免出現消解不充分地現象，道路沿線每2km設置一個石灰消解池，消解池尺寸為40m×33m，全線共設置消解池13 個。施工流程是：第一步，土方開挖；第二步，填筑細粒土；第三步，填筑石灰；第四步，拌和兩種材料；第五步，晾曬；第六步，路基整形；第七步，碾壓作業(yè)；第八步，處理接縫；第九步，委派專人養(yǎng)生。

3.2 技術要點

第一，土方開挖。①施工放樣。測量放樣時，以施工先后順序為準，進行逐層控制。用GPS 放樣主要里程中樁（百米樁、曲線主點等）以及各施工層設計橫斷面邊樁，標出灰土土層的邊緣的松鋪高程和設計高程。②設置排水溝。沿著道路兩側，設置縱向排水溝，溝底坡度控制在0.5%以上，而且和出水口接通。排水溝的深度，要求能及時排出地面水，一般在0.5m～1.0m之間，降低地面表層土的含水量。③清理表土草皮。表層土是腐殖土，含有植物根系、有機質，會影響道路結構的穩(wěn)定性。應將其清除干凈，并運輸到施工現場以外，清理厚度在15cm 以上。④開挖路基土方。開挖作業(yè)前，測量路床頂面高程，依據設計高程計算開挖厚度，使用石灰標記各個點位，方便機械準確開挖，不會欠挖或超挖。⑤開挖路床土方，要對司機進行技術交底，重點有開挖深度、開挖寬度、土方堆放位置等，并且現場有專人指揮，減少返工現象。

第二，運料。運輸要點如下：①在預定堆料的下層，應該先灑水濕潤，但是不能過于潮濕、出現泥濘。②集料裝車時，每一車的數量盡量接近。③從同一個料場供料時，按照從遠到近的順序，將集料卸在下承層的中間或上部。④嚴格控制卸料距離，防止有些路段集料過多、有些路段集料不夠。⑤集料在下承層不要堆放過長時間，從運輸到攤鋪，相隔時間控制在1～2天。

第三，布土。路基填土取自兩側取土坑，取土采用挖掘機開挖并倒運至路基上，然后用推土機推平。填筑土層時，一邊填筑、一邊復核標高，避免出現超填現象。本次施工中使用的是黏性土，一方面要根據土質的特點和性能，確定是否過篩處理；另一方面在人工拌和時，去除大土塊（粒徑超過15mm）。

第四，布灰。施工機械是機動車，布灰要點如下：①在作業(yè)面上計算石灰用量，劃分網格，實現準確控制；②堆放石灰時，要求場地寬敞、臨近水源，且地勢較高；如果堆放時間較長，可進行覆蓋封存。③消解生石灰時，時間是使用前7～10 天，控制好濕度指標，避免產生揚塵。④如果使用消石灰，要過篩處理，要求能通過10mm的孔篩。

第五，拌和。施工機械是路拌機，拌和要點如下：①拌和前，測定混合料的顆粒、含水量，計算試件干容重、強度等指標，確保滿足規(guī)范。②至少拌和2遍，第一遍不拌到中下部，預留出2cm～3cm 不拌和，防止因石灰下沉形成夾層；第二遍要搬到底，避免出現夾層素土。③在拌和過程中，檢查拌和深度，確保滿足設計要求。及時檢查含水量指標，可使用噴灌式灑水車補充水，促使混合料的含水量，稍大于或等于最佳含水量。④灑水車行進時，距離應該長一些，開始灑水處、另一端調頭處，都要超出拌和段至少2m 的距離。⑤拌和后，測定含灰量指標，要求混合料的色澤均勻，肉眼不可見灰條、灰團。

第六，晾曬。將灰土進行翻開晾曬，降低灰土含水率，并對灰土含水量進行檢測，當接近灰土最佳含水率時即可進行整形、碾壓。

第七，整形。施工機械是平地機，整形要點如下：①在邊樁上，標記出控制標高，配合人工拉線，來指導松鋪作業(yè)。②根據線路特點，確定整形順序：其中直線段從兩側開始、向中間靠攏；曲線段從內側開始、向外側靠攏。③先用履帶推土機排壓，發(fā)現不平的地方，再進行整平處理。④局部代洼處，使用齒耙將表面土耙松，厚度約為5cm；然后使用石灰混合料找平，最后用平地機整形。⑤每一次整形作業(yè)，都要按照規(guī)定的路拱、坡度進行，關鍵是接縫部位，要求順直、平整，為碾壓作業(yè)打下基礎。

第八，碾壓。施工機械是振動壓路機、三輪壓路機，碾壓要點如下：①先使用振動壓路機，關閉振動功能，靜壓1遍；然后開啟振動功能，振壓2～3遍。②更換為三輪壓路機，靜壓2遍，相鄰振幅不能出現軌跡、彈簧土，并測定壓實度指標。③根據線路特點，確定碾壓順序：其中直線段從兩側路肩開始、向中間靠攏；平曲線從內側開始、向外側靠攏。④重疊控制上，如果是振動壓路機，控制為輪寬的1/3；如果是三輪壓路機，控制為輪寬的1/2。⑤控制碾壓速度，靜壓時為1.7km/h，振壓時為2.0km/h～2.5km/h。⑥使用塑限指數較低的砂性土、粉性土時，碾壓時很容易松散、起皮，因難以成形影響施工進度。對此，施工時應多灑水，并且分為兩個階段進行碾壓：第一階段是在灑水后，使用履帶式拖拉機碾壓2～3 遍，促使土體初步穩(wěn)定，并覆蓋一層素土；第二階段是在水分接近最佳含水量時，使用重型壓路機進行壓實，養(yǎng)生后清理素土即可。

第九，接縫處理。①不同施工段形成的接縫，采用搭接拌和法進行處理。具體處理時，前一個施工段完工后，留下5cm～8cm混合料，暫時不碾壓；后一個施工段作業(yè)時，和前一段留下的混合料一起拌和，然后一起碾壓，形成一個整體。②施工期間，盡量不要形成縱向接縫，如果路面卷度大，需要分兩幅施工，此時縱縫要垂直相接，而不能斜接。施工方法如下：前一幅施工時，靠近中央的部位使用鋼模板或方木進行支撐，其高度要和石灰穩(wěn)定土的壓實度一致。拌制混合料時，接近支撐的一條帶要人工拌和，進行整形和碾壓。然后另一幅施工時，拆除支撐，混合料拌和后，在靠近第一幅的一條帶人工拌和，并整形和碾壓。

第十，養(yǎng)生。碾壓作業(yè)后，測定壓實度指標，符合標準要求，即可委派專人養(yǎng)生，可以覆蓋布條，也可以定期灑水，要點如下：①控制灰土濕度，不能過于潮濕。根據具體情況，可以選擇灑水、覆蓋砂、瀝青膜等方法。②養(yǎng)生時間達到7天以上。③養(yǎng)生期間封閉道路，禁止車輛和行人在路面通過。如果采取分層施工，下層石灰穩(wěn)定土碾壓后，就能及時攤鋪上一層石灰穩(wěn)定土，不需要養(yǎng)生，從而縮短施工周期。④養(yǎng)生工作結束，立即展開路面施工作業(yè)，基層長時間暴曬，容易形成裂縫。因此，養(yǎng)生期間就可以著手路面施工的準備工作。

4 灰土路基的施工質量控制措施

4.1 施工注意事項

第一，石灰土在使用前，要徹底消解，去除大的土塊，可以經過1cm篩孔。第二，配料時，從數量、質量兩個方面進行控制，拌和充分、均勻。第三，測定含水量指標，要求達到最佳含水量，或者接近這一數值，一般情況下，上下誤差1%是可以的。第四，及時碾壓，要求當天成型，如果環(huán)境干燥、溫度較高，可對混合料適當補水，確保表層土凝結在一起，避免出現起皮現象。第五，碾壓作業(yè)后，委派專人養(yǎng)護，定期灑水濕潤，避免發(fā)生干縮裂縫。第六，處理施工接縫時，采用對接縫或平接縫，控制好平整度指標。第七，復核基層標高，如果實測標高超過設計標高，應該刮除處理；如果實測標高低于設計標高，從基層進行找平。

4.2 施工安全管理

施工期間，安全管理措施包括：①執(zhí)行安全生產責任制，既要有常規(guī)巡視，又要有突擊檢查。各個工序施工前，均要落實三級技術交底，對施工人員進行考核，考核過關才能開展作業(yè)。②機械設備的使用，要求操作人員獲得特種作業(yè)上崗證，做好日常保養(yǎng)、維護、檢修工作，避免機械帶病運行。③壓路機、自卸車、平地機起步時，要先確認周圍沒有人員和障礙物，鳴笛后起步；2臺或多臺機械共同作業(yè)時，控制好彼此之間的距離，一般達到8m以上。

4.3 環(huán)保措施

環(huán)保工作的要點是：①路基施工期間，容易產生粉塵、污水、噪聲、固體廢物，應該結合施工要求，制定污染防控措施。以噪聲污染為例，可以使用降噪裝置，或設置圍擋物，來消除、阻斷噪聲傳播，減少對周邊居民的影響。②加強宣傳工作，改進工藝方案，節(jié)約資源，在滿足施工質量的前提下，爭取獲得最大的環(huán)境效益。③施工人員要嚴格遵守法規(guī)和操作規(guī)程，企業(yè)要合理安排施工進度，盡量不要在夜間施工。

4.4 沉降觀測

灰土路基施工完成，沉降觀測要點有：①埋設沉降觀測板時，直線段每100m設置一處，曲線段每50m設置一處，按照圖紙和規(guī)范要求設置。②沉降觀測分為兩個部分：一是地表沉降，在硬路肩附近設置2個觀測桿；二是穩(wěn)定性，在坡腳線設置觀測桿。③填筑和觀測一先一后、緊密結合，將上下兩層土的填筑時間，控制在15 天以內；如果超過15 天，就要增加觀測次數。④控制好沉降量指標，以每日沉降速度為準，路堤處和坡腳線的地面，分別在1.5cm、0.5cm以內。

5 結語

公路工程中路基是一個重要組成部分，其中灰土路基具有較高強度，因此應用普遍。文章結合工程實例，從土方開挖、運料、布土、布灰、拌和、晾曬、整形、碾壓、接縫處理、養(yǎng)生等方面，介紹了灰土路基的施工技術要點，總結了施工注意事項和安全管理、環(huán)保措施、沉降觀測方法。通過本文為類似工程項目提供施工經驗，切實提高工程質量，實現預期管理目標。