淺談高速公路路基填筑質(zhì)量控制要點

陳剛

【摘要]路基填筑質(zhì)量極度限制了高速公路工程路面的使用年限，關(guān)系運行期的維護成本及通行的舒適程度，路基填筑質(zhì)量控制不嚴在公路通車后會出現(xiàn)跳車、橫縱向沉降縫、路堤邊坡垮塌等現(xiàn)象?；诼坊钪|(zhì)量的重要性，本文就路基填筑施工中的質(zhì)量控制要點進行總結(jié)，希望給高速公路建設(shè)者一點借鑒。

【關(guān)鍵詞】高速公路;路基填筑

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.006

1、前言

隨著“新冠疫情”后國家交通戰(zhàn)略的拉動，今年各省份都提出了自己的交通投資規(guī)劃，規(guī)模前所未有，無論是上馬速度還是規(guī)模都是史無前例的，隨著建設(shè)規(guī)模的急速擴大，給從業(yè)者帶來效益的同時，面臨的是質(zhì)量管控的力度及效果下降，尤其是路基填筑質(zhì)量管控更是各方容易忽視的重災(zāi)區(qū)，路基填筑質(zhì)量管控不嚴，在公路通車后存在極大的質(zhì)量安全隱患，并且嚴重增加運行期的維護成本及影響通行的舒適程度，重要性不言而喻[1]。

2 、路基填筑材料試驗方法

路基填筑材料試驗方法包括從前期料場的勘察—室內(nèi)試驗—標準試驗—現(xiàn)場控制方法，各個階段的試驗檢測項目及方法均不相同，前期原地面、料場檢測和室內(nèi)標準試驗是土工試驗較為重要的工作，需對原地面及土料場進行詳細登記，建立相應(yīng)的臺賬，并注明每個料場所用的樁號，確保在施工組織設(shè)計時得到合理的調(diào)配。需要耗費大量施工技術(shù)及試驗人員的工作精力，卻往往得不到監(jiān)理和業(yè)主的認可，施工現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)壓實度不足或者壓實度超百現(xiàn)象，但通過彎沉試驗數(shù)據(jù)驗證又無法滿足設(shè)計的彎沉要求，原因在于試驗及施工技術(shù)人員對填筑材料的性質(zhì)差異沒有足夠的認識，路基填筑材料試驗方法和質(zhì)量控制指標選擇不當。

3 、填筑施工工藝控制

3.1土方填筑施工

①對于高速公路路基填筑施工前必須制定路堤填筑工藝試驗方案，上報監(jiān)理單位批復(fù)，項目部根據(jù)方案實施路堤填筑工藝試驗，通過試驗路段確定包括機械組合方式、碾壓速度、壓實遍數(shù)、填料最佳含水量、松鋪厚度、粒徑及檢測方法等各項工藝技術(shù)參數(shù)，為全面施工提供依據(jù)。試驗路段長度不短于200m。

②路基填筑施工中，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)填料，采用按橫斷面全寬縱向水平分層填筑。路堤分層填筑施工時，采用網(wǎng)格布土，推土機粗平，平地機精平，壓路機組合碾壓;嚴格控制松鋪厚度，把好“五度”即平整度、路拱度、厚度、寬度和壓實度，每填筑3層恢復(fù)一次中線;外觀做到表面平整、邊線順直，邊坡坡面不虧坡，曲線圓滑。

③填土路堤地面自然橫坡或縱坡陡于1：5時，原地面應(yīng)挖成臺階，臺階寬度不得小于2m。臺階一般做成 2%～4%的內(nèi)傾斜坡。填土路堤分幾個作業(yè)段施工時，兩個相鄰段交接處不在同一時間填筑，則先填段應(yīng)按1：1坡度分層留臺階[2]。

④控制層厚的同時，應(yīng)特別注意不同壓實區(qū)（93 區(qū)、94 區(qū)、96 區(qū)）的分界面的質(zhì)量控制;嚴禁路基填筑超厚，因超厚填筑會使得碾壓后達不到規(guī)定的壓實度，造成工后沉降量大，引起路基和路面結(jié)構(gòu)沉陷。

⑤碾壓須特別注意方式、行走路徑及路基邊部處理。嚴格按照試驗段總結(jié)的碾壓速度及壓實遍數(shù)，按照先靜壓、再振壓、最后靜壓的方式，經(jīng)濟合理進行碾壓施工。路基兩側(cè)由于是碾壓薄弱區(qū)，須寬填50cm，確保能夠安全方便的碾壓到設(shè)計邊部，后續(xù)還可通過統(tǒng)一刷坡確保邊坡整體線型美觀、平面位置準確。

⑥因施工便道等需要與主線路堤相接等搭接部位，或路堤內(nèi)因高差變化太大而臨時推堆的便道，后續(xù)需要特別注意，采用統(tǒng)一挖除后，做好結(jié)合部位的臺階處理，采用適宜填料分層回填至設(shè)計高程。

⑦注意不同取土場及同一取土坑不同深度范圍內(nèi)的最大干密度和最佳含水量的變化。注意不同類型的土料不得隨意摻混碾壓，可以分段落、分層次布置。

⑧土方路基以灌砂法和環(huán)刀法為主進行壓實度檢測。

3.2填石、土石路基填筑施工

①填筑施工前應(yīng)開展填筑工藝試驗，通過試驗，確定包括機械組合方式、碾壓速度、壓實遍數(shù)、填料最佳含水量、松鋪厚度、粒徑及檢測方法等各項工藝技術(shù)參數(shù)，為全面施工提供依據(jù)。

②填石路基所用的石料使用前應(yīng)進行鑒別和試驗，嚴重親水和遇水膨脹的巖石不得使用，中硬、硬質(zhì)路基填料粒徑應(yīng)不大于500mm，軟質(zhì)路基填料粒徑應(yīng)不大于400mm，并不宜超過層厚的 2/3，超限石塊應(yīng)進行人工或機械破碎，填石路基均應(yīng)分層填筑;巖性不同、相差較大的填料應(yīng)分段或分層施做，嚴禁軟質(zhì)和硬質(zhì)填料混合填筑。根據(jù)試驗段確定分層填筑厚度，用于路床的填料最大粒徑不超過 10cm。

③硬質(zhì)、中硬填筑石料在施工過程中，宜先進行邊坡碼砌，碼砌邊坡的石料尺寸、強度和厚度應(yīng)符合要求，石料碼砌邊坡與填筑宜保持同步進行。填石路基碾壓時要先低后高、先兩側(cè)后中央，個別不平處應(yīng)配合人工找平。填石路基的壓實機械宜選用自重不小于18t的振動壓路機進行分層碾壓，根據(jù)試驗路段壓實試驗確定壓實遍數(shù)。

④填石路堤室內(nèi)標準試驗、試驗路段及施工中沉降差測試是填石路堤試驗工作的關(guān)鍵，尤其是試驗路段各種工藝參數(shù)的確定以及實測密度-孔隙率-沉降差的對應(yīng)關(guān)系，并完成試驗路段總結(jié)報告，以便后續(xù)施工采用沉降差和輪跡法雙控（填石路基壓實質(zhì)量控制方法為沉降差和工藝參數(shù)雙控指標均達到要求，土石路堤中巖石強度達到中硬、堅硬級別時，其壓實質(zhì)量控制可以同填石路堤，如是軟石，其控制方法同土方）。

⑤長期以來，石方路基或土石混填路基壓實質(zhì)量評價一直是個難題，主要原因是現(xiàn)場壓實密度難以測量，用壓實度指標評價操作性不強，測試效率低下。工程上有的采用沉降差法控制壓實質(zhì)量，還有的采用碾壓遍數(shù)來控制等等。這些方法雖然評價結(jié)果較為可靠，但方法本身嚴密性不夠，且缺乏統(tǒng)一的定量指標，更多的靠施工經(jīng)驗判斷。隨著我國社會和交通事業(yè)的發(fā)展，大型機械設(shè)備和測量設(shè)備裝備水平不斷提高，越來越多的建設(shè)項目傾向于使用沉降差法控制大量石方路基或土石混填路基壓實質(zhì)量，但是沉降差法在使用過程中存在測試方法、控制標準、評定標準不統(tǒng)一的問題，影響了路基壓實質(zhì)量的提高?！豆仿坊访娆F(xiàn)場測試規(guī)程》JTG3450-2019增加了“T0926 土石路堤或填石路堤壓實沉降差測試方法，給出了標準的控制參數(shù)及取值方式。

3.3高填方路基施工

高路堤是指路基填土最大邊坡高度大于20m的路堤。高路堤基底的附加應(yīng)力比較大，因此，在施工前應(yīng)對原地面認真處理，最好能坐落于穩(wěn)定的基巖上，設(shè)計無要求時，基底的壓實度不應(yīng)小于90%，若原地面有不良地質(zhì)土層，還須提前進行地基處理。高路堤填筑過程中應(yīng)進行沉降和穩(wěn)定性觀測，沉降穩(wěn)定時才可以鋪筑路面層。

高路堤宜每填筑2m沖擊壓路機增強補壓一次，路床設(shè)計標高下30cm也須沖擊補壓一次，和每填筑4-6m強夯補壓一次。其中沖壓機械一般采用沖擊能量為25KJ的雙輪三邊形自行沖擊式壓路機，錯輪而不重疊輪跡的方式碾壓，路床范圍內(nèi)單次沖擊碾壓不小于20遍，路堤范圍內(nèi)沖擊碾壓10遍，最后一遍沖壓后沉降量不宜大于30mm，否則應(yīng)調(diào)整沖壓遍數(shù)，沖壓過程中一般按照每沖壓5遍改變沖壓方向的方式控制。尤其注意結(jié)構(gòu)物部位，至少從結(jié)構(gòu)物標高頂面2.5米以上開始進行沖壓，避免對結(jié)構(gòu)物的破壞。強夯一般采用夯能1000KNm、夯錘重20t夯擊設(shè)備，落距一般為10m，最后連續(xù)兩擊的總沉降量一般不大于100mm，沉降差不宜大于50mm。同沖壓補強相似，在有構(gòu)造物等部位，應(yīng)距構(gòu)造物水平距離30米外或構(gòu)造物頂面標高以上8米才開始強夯，避免構(gòu)造物因距離夯擊過近而對構(gòu)造物造成破壞。在不良地質(zhì)路段的高路堤與陡坡路堤填筑，應(yīng)控制填筑速率，并進行地表水平位移監(jiān)測，必要時應(yīng)進行地下土體分層水平位移監(jiān)測。

3.4臺背回填施工

在高速公路工程中臺背回填質(zhì)量受填筑料、施工工藝、壓實控制、機械選擇等影響，會出現(xiàn)橋頭跳車、路基橫向開裂、結(jié)構(gòu)位移、局部沉降脫空等不良后果。主要是在選料上，優(yōu)選選取透水性強的級配碎石及砂礫料，在水穩(wěn)定較差的地區(qū)或地層可以采用水穩(wěn)定粒料。臺背回填應(yīng)選擇透水性好的粒料，控制分層填筑厚度（每層松鋪厚度不宜超過 150mm），邊角處用小型打夯機夯實，壓實度應(yīng)滿足規(guī)范要求。每層填筑完畢后進行壓實度檢測，結(jié)構(gòu)物回填部位應(yīng)順路基路線設(shè)計方向及長度進行施工，并挖成臺階，橋臺的回填需等到結(jié)構(gòu)物混凝土強度滿足設(shè)計強度方能開始，薄壁橋臺要等到梁板安裝好以后方可回填?；靥顣r，應(yīng)在結(jié)構(gòu)物的兩側(cè)同時對稱填筑。

3.5排水施工

路基防排水施工是質(zhì)量控制的保障措施，施工時根據(jù)地形地表水流情況，開挖臨時邊溝或截水溝，將水引排到影響路基施工的區(qū)域以外，并核實排水設(shè)計數(shù)量。地面排水設(shè)置的縱坡≥2%。路基中存有滲水暗流時，應(yīng)設(shè)置滲溝，引排暗埋土體內(nèi)的積水，驗收合格后及時施做下道工序。滲溝底部應(yīng)坐落于穩(wěn)定地層上，臺階連接處砌筑密貼，防止水下滲。滲溝出口應(yīng)同縱向排水設(shè)施、擋土構(gòu)筑物的銜接密貼牢固，保證滲水溝通暢。永久性截水溝、排水溝應(yīng)不晚于路基頂面完工，避免已完工的路基受水侵蝕。

4、結(jié)語

高速公路路基填筑質(zhì)量控制的要點---系統(tǒng)開展前期料場勘察工作，正確并及時開展前期各項試驗，選擇合理的現(xiàn)場壓實質(zhì)量檢驗方法，優(yōu)化施工組織設(shè)計中的土料調(diào)配方案，有序開展碾壓試驗路段并進行成果總結(jié)，扎實完成全部準備工作后，后續(xù)大面積施工才能有據(jù)可依、組織有效、形成比較良性的施工局面。根據(jù)碾壓試驗路段確定的施工工藝進行施工，并在過程嚴格進行質(zhì)量控制，對施工中的要點著重部署，加強各級質(zhì)量管控者質(zhì)量意識，充分發(fā)揮監(jiān)管職責(zé)，有序規(guī)范開展路基填筑施工。

參考文獻：

[1]彭海波.高速公路路基填筑工程施工技術(shù)分析[J].智能城市，2020，（7）：223-224

[2]張沅生.高填方路基施工技術(shù)要點和難點[J].《中國房地產(chǎn)業(yè).中旬》2020，（1）：103-105

（本文作者單位為葛洲壩集團交通投資有限公司，湖北武漢，430000）