大噸位、高激振力壓路機應用于紅砂巖、泥巖路基填筑施工技術

胡欒喬，譚強，朱曙光

（1.長沙中核工程監(jiān)理咨詢有限公司，長沙410000；2.中交一公局第四工程有限公司，南寧530033）

1 工程概況

某項目位于廣西區(qū)桂平市東南區(qū)，該路段屬于紅砂巖、泥巖地區(qū)。項目采用大噸位、高激振力壓路機對紅砂巖、泥巖進行壓實后，將其碎石化處理，碎石化后的路基表面風化、崩解，在下層路基填筑或路面墊層鋪筑前，進行復壓后，質(zhì)量可以得到提升。對于路基邊坡部位，其表面不呈現(xiàn)路基振動壓實后的密實狀態(tài)，紅砂巖、泥巖的崩解可以達到20～40cm，可以利用其崩解后容易開挖的特性進行邊坡拱形骨架的施工，最后利用種植土進行包邊處理，其邊坡綠化效果較好，也可以隔絕路基邊坡內(nèi)部的紅砂巖、泥巖，抑制其進一步崩解，起到保護的作用。

2 關鍵技術的特點及工作原理

2.1 對紅砂巖、泥巖進行碎石化處理

采用大噸位、高激振力羊足碾壓路機將紅砂巖、泥巖直接振碎，進行碎石化處理，填料空隙小，嵌縫密實，表層呈碎石狀態(tài)，粒徑基本控制在5～10cm；通過試驗段路基各指標檢測確定紅砂巖、泥巖使用性能，將紅砂巖、泥巖使用到高速公路建設中，使之達到路基96 區(qū)工程指標的要求，降低了工程造價[1]。

2.2 合理利用紅砂巖、泥巖遇水崩解的特性

合理利用紅砂巖、泥巖遇水崩解的特性，可以降低邊坡修筑及防護刻槽的難度，還可以合理利用路基清表土，采用低液限黏土包邊，提高植草綠化存活率。

路基超寬填筑在50cm 以上時，為了確保路基邊部的壓實質(zhì)量，利用紅砂巖、泥巖遇水崩解的特性，待邊坡表面崩解深度約為30cm 時再修筑邊坡，然后施工低液限土、路基種植土等適宜于栽種的土壤包邊，成功解決了紅砂巖、泥巖修筑邊坡困難、防護施工刻槽不易和土質(zhì)貧瘠植草綠化成活率低的問題，也可以使路基施工前剝離的表土得到進一步的利用[2]。

2.3 合理利用紅砂巖表層崩解

大噸位、高激振力壓路機碾壓后的路基表面平整密實，經(jīng)過大氣、陽光和雨水的作用，表面崩解成泥，自動形成一層“膜”，防止下層填料被風化，避免路基出現(xiàn)不均勻沉降和局部沉陷，進行上層施工時，再次進行復壓便可達到施工要求。

3 施工質(zhì)量關鍵點控制

3.1 紅砂巖、泥巖填筑

填筑過程中應注意以下要點：（1）砂巖、泥巖填料碾壓松鋪層。填方作業(yè)要求分層進行，每層松鋪厚度根據(jù)壓實設備、壓實方法及現(xiàn)場壓實試驗確定。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗及紅砂巖和泥巖的特性，參照填石路基的要求，采用每層松鋪填筑厚度50cm，要求使用大功率推土機整平、36t 羊足碾以及30t 單鋼輪振動壓路機進行碾壓。路基超寬填筑50cm 以上，確保路基邊部壓實質(zhì)量。（2）砂巖填料粒徑控制。紅砂巖、泥巖填料的最大顆粒直徑不得大于2/3 層厚，即用于填筑的紅砂巖最大粒徑不得大于33cm。對粒徑大于33cm 的大巖塊，在現(xiàn)場直接用破碎機進行破碎；對其中堅硬顆料或靠壓實設備無法壓碎的硬質(zhì)材料，應予以剔除或人工擊碎，并應使料徑分布均勻，達到要求的壓實度。（3）路拱橫坡。分層碾壓紅砂巖、泥巖時，采用大噸位、高激振力羊足碾壓路機直接振碎，碎石化處理后，用平地機整平，應逐層將路拱橫坡增大到2%～4%，以利路基橫向排水。

3.2 碾壓

碾壓過程中，應注意以下要點：（1）大噸位壓路機的參數(shù)如表1 所示。（2）壓實順序。初壓：采用大功率推土機進行初壓，并使用推土機耙齒進行耙松；推土機耙壓+振動碾壓交替進行3遍；復壓：在推土機“耙壓”完成后使用大功率高激振力羊足碾碾壓6 遍，并進行試驗檢測；終壓：用30t 光輪壓路機靜壓1～2遍進行收面，直到平整為止。（3）壓路機在碾壓過程中應順行車方向碾壓，不宜橫向碾壓，若采用橫向碾壓后，必須再采用縱向碾壓2～3 遍，減少大噸位壓路機橫壓造成的不良影響。（4）相鄰2 次碾壓輪跡應重疊輪寬的1/3，保證壓實均勻不漏。（5）壓路機行駛速度控制：振動壓路機的最佳速度為3～5km/h 為宜，速度過快，會影響壓實效果。大噸位壓路機參數(shù)如表1 所示。

表1 大噸位壓路機的參數(shù)

3.3 質(zhì)量檢測：沉降差及孔隙率控制

應經(jīng)常注意檢查沉降差及孔隙率，并視需要采取相應調(diào)整措施，以達到符合規(guī)定壓實度的要求。（1）沉降差：通過測量每遍強振前后的數(shù)據(jù)確定沉降差，在試驗段采用水水袋法測孔隙率+沉降差結合的方式，確定符合孔隙率要求的沉降差，試驗段平沉降差數(shù)據(jù)如表2 所示。（2）孔隙率：經(jīng)過多處檢測，本項目采用紅砂巖、泥巖填筑上路床孔隙率均小于20%，滿足設計及規(guī)范要求，但水袋法試驗煩瑣，因此，僅用在路基填筑的驗證性試驗中，頻率為1 次/月，主要用于驗證在原來的沉降差控制標準下，填石路基的孔隙率是否滿足要求[3]。

表2 試驗段平沉降差數(shù)據(jù)

4 紅砂巖、泥巖填筑的效果

本項目采用36t 噸位、高激振力羊足碾壓路機將紅砂巖、泥巖直接振碎，進行碎石化處理，對碾壓完成的路段采用該壓路機進行補壓，確保了路基壓實度滿足設計及規(guī)范要求，減少了運營過程中的路基沉降。另外，紅砂巖、泥巖路基填筑段路面平整，沒有出現(xiàn)常規(guī)的紅砂巖、泥巖路基易出現(xiàn)的沉陷和坍塌病害。通過工后沉降觀測，本項目使用紅砂巖、泥巖施工的路基段落均滿足設計及規(guī)范要求。實踐證明Ⅰ、Ⅱ類紅砂巖及泥巖在沒有遇水軟化之前具有良好的土工性質(zhì)，可作為高速公路路基96 區(qū)的填料。

5 結語

大噸位、高激振力壓路機應用于紅砂巖、泥巖路基填筑施工工法成功地使用在廣西荔浦至玉林高速公路項目路基填筑施工中，目前該項目路基填筑采用紅砂巖、泥巖施工，施工效果較好，其相關指標滿足設計及規(guī)范要求，工藝技術操作性強，路基質(zhì)量狀況良好，可為日后類似路基填筑施工提供成熟的施工經(jīng)驗。