路基施工質(zhì)量問題及控制策略

陳玉芳

福建省交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢有限公司，福建 福州 350001

1 引言

本項目主線：起點位于八都鎮(zhèn)海星村東側(cè)，順接規(guī)劃的G237（橫二線）福安至蕉城段，穿八都隧道（長848 米），后路線沿著現(xiàn)有國道104 展線，經(jīng)圓通寺后建觀音亭大橋（長232米），路線順著霍童溪北岸布線，于水際村跨過霍童溪，建上坂大橋（長527 米），路線沿著省道303（寧屏路）老路展線，對省道303 進行提級改建，終于寧東高速八都互通連接線與本項目平交處（K7+530），順接G237 八都至霍童段，里程7.6 km。本項目連接線：起點位于八都岙村，建八都大橋（長513.5 米）跨過霍童溪，終點與主線起點平交（樁號K0+677.734），里程0.68km。

2 路基施工質(zhì)量分析

2.1 不良地基超限沉陷

現(xiàn)代化公路工程項目施工時，由于涉及到的線路相對較長，因此不可避免的會遇到各種不良地基問題，其中最典型的就是軟土地基。不良地基的承載能力相對較弱，因此必須進行特殊處理，如果采用常規(guī)方法進行處理則容易導(dǎo)致路基發(fā)生超限沉陷現(xiàn)象，進而影響路面行車安全，嚴(yán)重時可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

2.2 填石路基沉降

公路項目在施工時很多路段路基不平，需要對路基進行填石，在填石區(qū)域容易發(fā)生的質(zhì)量問題就是沉降。如果出現(xiàn)沉降問題會導(dǎo)致公路路面無法正常使用，縮短公路的使用壽命。引發(fā)路基沉降的原因主要包含以下幾點：第一，路基在填石施工時未對其進行徹底壓實，在后續(xù)使用過程中，車輛重力作用在路基中使之發(fā)生沉降；第二，部分公路路基在建設(shè)時基于半填半挖的模式進行施工，對于此種施工模式，填石與挖方結(jié)合的位置如果施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)，會導(dǎo)致路基發(fā)生沉降問題；第三，施工過程未嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并且監(jiān)督管理不嚴(yán)，最終出現(xiàn)路基施工質(zhì)量問題。

2.3 現(xiàn)場路基填筑裂縫

K0+280-K0+350 段路基中心最大填筑高約26.0 米，邊坡填筑高度約26.4 米，原設(shè)計圖淤泥層厚度約1 米，屬于高填區(qū)，施工單位按原設(shè)計圖進行軟基處理（拋石擠淤）后，進行路基填石至標(biāo)高7.3 米處出現(xiàn)沉降微裂縫，后經(jīng)地勘單位重新加密布點勘探，發(fā)現(xiàn)本段魚塘左側(cè)坡腳部分基底地質(zhì)情況與原設(shè)計差別較大，淤泥層厚度偏厚。

3 路基施工質(zhì)量控制策略分析

3.1 不良地基的處理策略

經(jīng)過前期現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)本公路工程項目施工路段可能遇到的不良地基問題主要包括山坳水田、水塘地段等。對于山坳水田地段，其地表土體通常非常濕潤和軟弱，進行填筑之前首先應(yīng)該挖溝將積水排除，晾干后再進行壓實填筑。如果無法通過挖溝的方式排水，則可以在施工區(qū)域附近設(shè)置積水坑，將施工區(qū)域的積水引至積水坑。根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG5210-2018），施工現(xiàn)場具體情況，可以采取的措施主要有：第一，施工區(qū)域如果存在比較大的泉眼或地下水比較豐富，則需要充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況，包括地形地貌、地質(zhì)情況等，對碎石盲溝或滲溝的位置進行重新布設(shè)。如果該區(qū)域的地勢比較平坦，難以通過排水溝的方式及時有效地將積水排除，則需要采取強制性的排水措施；第二，對路基穩(wěn)定性以及施工后的沉降情況進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)沉降較大則需要進行換填施工，使用的換填材料必須具有一定的透水性，也可以鋪設(shè)砂墊層進行處理。通常情況下?lián)Q填深度不得超過3m，但是局部區(qū)域可以根據(jù)實際情況適當(dāng)增加換填深度。對于水塘地段，其處理方法基本與山坳水田地段相同，不同之處在于要求路基坡面采用鋪砌邊坡，高度應(yīng)該超過水塘水位0.5m 以上。對不良地基的處理深度進行嚴(yán)格控制，具體要求為不得低于重型汽車行車時的作用區(qū)深度。

3.2 填石路基沉降控制策略

本公路路基施工時，挖方產(chǎn)生的廢石料全部用于充填路基，在路基填筑時根據(jù)使用的石料強度，以填石路基壓實程度以及填料厚度為標(biāo)準(zhǔn)對施工過程進行控制，通過測量填石的孔隙率可以獲知填石路基的壓實程度。《公路軟土地基路堤設(shè)計規(guī)范》DB33/T904-201312.5條相關(guān)規(guī)定。同時Ⅲ級生石灰的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20-2015）表3.3.1 規(guī)定。硬質(zhì)石料、中硬石料和軟質(zhì)石料對應(yīng)技術(shù)參數(shù)及孔隙率要求見表1。在實踐中如果無法通過孔隙率對填石路基壓實度進行控制，則可以根據(jù)壓實沉降差值實施控制。具體操作方法為：通過20 噸以上的重型振動壓路機，以不超過4km/h 的速度對填石路基進行強振，壓路機碾壓后路基高程通常會下降，通過測量前后兩次振壓的沉降差值來判斷路基壓實度是否達(dá)到要求。本項目中如果沉降差值和標(biāo)準(zhǔn)差分別控制在5mm和3mm 則認(rèn)為達(dá)到了設(shè)計要求。為達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，本項目在施工時采用重型振動壓路機進行施工，并對碾壓速度、碾壓次數(shù)、每層填充厚度等進行嚴(yán)格控制。

表1 不同類型石料技術(shù)參數(shù)及孔隙率要求

3.3 基底處理

參照《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTGD30—2015 第3.3.6 條和《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTGF10—2006 第4.2.2 條都對地基表層處理進行了相關(guān)規(guī)定，對于普通型的路基基底，應(yīng)當(dāng)將全部的腐殖土清理掉，使用大體積壓路機壓實。

對于水塘位置路基基底的處置：

以硬度較大的片石對路基進行填充，由線路中心位置向兩邊填充，小片石與小片石間隔填充，勻稱分散，確保填充片石的密度達(dá)到要求。片石填充之后使用大體積機械壓實，讓片石沉到底端［1］。

片石拋填檢測達(dá)標(biāo)之后填充滲水土。使用自卸型汽車運輸土方，使用推土機和平地機進行攤鋪作業(yè)，使用振動型碾壓機進行壓實。平攤碾壓應(yīng)當(dāng)逐層進行，各層攤鋪厚度應(yīng)當(dāng)保持在35 厘米左右，各層壓實經(jīng)檢測達(dá)標(biāo)之后，進行下層填充作業(yè)。

壓實過程中應(yīng)當(dāng)依照先慢速后快速、先程度輕后程度重的準(zhǔn)則，首先對兩邊進行碾壓，然后對中心位置進行碾壓，從兩邊的路肩開始，每行之間重合距離應(yīng)當(dāng)在0.4m 以上，連接地點的搭接長度應(yīng)當(dāng)長于2.0m。滲透土填充材料可選擇砂卵石，也可選擇中粗砂，然而細(xì)粒土所含比例應(yīng)當(dāng)在5%以下，并且不可包括有垃圾、草根等無關(guān)物質(zhì)，且噴灑恰當(dāng)比例的水，然后進行碾壓［2］。

3.4 路基碾壓

《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTGD30-2015 第3.3.6 條對地基表層的碾壓處理也有規(guī)定，規(guī)范要求：地基表層應(yīng)碾壓密實。因此采取以下措施：

（1）鋪料方式。鋪料從最底端開始，逐漸上移，依照要求實施攤鋪作業(yè)，通常狀況下若以推土機攤鋪，則松鋪系數(shù)保持在1.2 到1.3 的水平，若以平地機實施攤鋪作業(yè)，則松鋪系數(shù)保持在1.1 到1.2 的水平。因為土質(zhì)不一樣，應(yīng)當(dāng)依據(jù)現(xiàn)實狀況來確立松鋪的具體系數(shù)。若某個作業(yè)段卸料完工通過檢測達(dá)到了有關(guān)規(guī)定時便能夠使用平地機作業(yè)了。平地機作業(yè)方式是從道路中心向兩邊進行，進行三個循環(huán)，這樣便能夠滿足平整度要求。在實施整平作業(yè)時應(yīng)當(dāng)高度重視路基橫坡與縱坡，特別是在雨天作業(yè)時，橫坡應(yīng)當(dāng)適度增大利于路基將水排出，通常狀況路基橫坡寬度為2m，為了方便將水排出，可增寬到3m 或者4m。鋪料的寬度應(yīng)當(dāng)比設(shè)計的要求寬出半米左右，確保壓路機可以把邊角位置全部碾壓充分，在刷坡的過程中可把這部分料配制之后使用。

（2）結(jié)合面處理。對于高等級公路，道路不平整將會導(dǎo)致行車舒適性降低，影響行車安全。根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（第一冊土建工程 JTG F80/1-2017）中的有關(guān)要求，各施工段連接處依照設(shè)計要求實施處理，連接坡度應(yīng)當(dāng)不大于1:3～1:5。對于不同層間的結(jié)合面，各層結(jié)合面在進入下層作業(yè)過程中一定要在噴水之后刨毛，避免產(chǎn)生干夾層問題。物料的攤鋪和碾壓一定要保持連貫，如果中間需要暫停作業(yè)，表面風(fēng)干之后應(yīng)當(dāng)定期噴水保持濕度，讓含水量保持在理想狀態(tài)。如果需停止作業(yè)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)天氣狀況鋪設(shè)保護層，再次施工時將其清理，并查看填筑面情況。若產(chǎn)生“彈簧”問題應(yīng)當(dāng)將其清除，重新填充重新碾壓。

（3）碾壓方法：機器碾壓使用進退錯距法，壓實作業(yè)應(yīng)當(dāng)順著路基中心線方向開展，不可以垂直路基軸線的方向進行壓實作業(yè)，避免出現(xiàn)碾壓程度不夠、碾壓不充分的問題。碾壓機器在碾壓完畢的料層上經(jīng)過時，來往應(yīng)當(dāng)選擇不同的位置，臨近碾壓帶碾壓痕跡應(yīng)當(dāng)互相連接，沿著作業(yè)方向，連接寬度保持在0.3 到0.5m 左右；運用進占法進行物料的攤鋪，該方式不容易出現(xiàn)剪切破壞。在布設(shè)施工道路的過程中，進入路基填筑面路口首先鋪上松土，厚度為0.3 到0.5m，全部作業(yè)段都將物料攤鋪之后，使用推土機將攤鋪的松料全部清理，依照設(shè)計規(guī)定再次鋪料，之后所有作業(yè)段一同碾壓。

（4）檢測、報驗：在上層填充檢驗達(dá)標(biāo)開始下層作業(yè)以后，先指派技術(shù)工作者測量填筑體的面積，確定下層作業(yè)邊線，然后對填筑面加以噴水，對部分光面實施刨毛作業(yè)之后才能夠?qū)嵤┫聦邮┕?。路基填筑施工達(dá)到2 到5 米高的時候便能夠進行路基預(yù)留保護層作業(yè)，（預(yù)留保護層，厚度≥0.3m)的刷坡，刷坡基料依舊平攤到路基上端然后壓實；最后采用人力拉線的方法依照設(shè)計的要求進行路基邊坡作業(yè)。在路基精修完成之后，對路基具體大小、高程、縱坡等進行檢查，由專門的工作人員檢查填筑施工層的干密度，檢測方法應(yīng)當(dāng)采用灌砂法，根據(jù)試驗要求實施試驗，選取樣本的數(shù)量應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)規(guī)定。檢驗達(dá)標(biāo)之后上報監(jiān)理工程師，在獲得簽證之后才能夠?qū)嵤┫旅娴淖鳂I(yè)。

4 質(zhì)量控制措施

（1）組織壓實、平料實操人員參加技能培訓(xùn)活動，規(guī)范操作方式，經(jīng)培訓(xùn)達(dá)標(biāo)之后，才能夠操控機械；（2）動工之前要查看壓實機械的規(guī)格與設(shè)計要求相符與否，施工過程中應(yīng)當(dāng)每間隔十天對機器進行一次維修，用來確保碾壓作業(yè)的順暢實施；（3）碾壓作業(yè)過程中應(yīng)當(dāng)查看碾壓參數(shù)（行車方法、水分占比、機具、干容重等）與要求一致與否。作業(yè)質(zhì)量運用壓實度檢測、施工參數(shù)管控等兩種管理方法。其中含水量與最佳含水量的差值為-1～+3%，以壓實度作為質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)，按照設(shè)計要求，壓實度≥96%；（4）基料碾壓時應(yīng)加強填筑層間結(jié)合和邊坡的結(jié)合，注意界面干凈；（5）基料填筑應(yīng)盡量平起，以免造成過多接縫；（6）雨季施工應(yīng)做好防雨和排水措施。

5 結(jié)束語

對于公路工程施工而言，路基路面施工是非常關(guān)鍵的組成部分，其施工質(zhì)量優(yōu)劣對項目建設(shè)質(zhì)量有重大影響。針對上述施工質(zhì)量問題，結(jié)合該公路工程項目施工過程，詳細(xì)闡述了路基路面施工質(zhì)量控制策略。通過本文的研究對于其他類似公路工程項目施工提供參考借鑒。