市政公路路基填筑施工關(guān)鍵技術(shù)

劉 建

（中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司，北京 101500）

1 工程概況

南昌市昌北組團(tuán)中的經(jīng)開區(qū)海棠路采用城市主干路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，紅線的寬度為42 m，設(shè)計(jì)車速為50 km/h，設(shè)計(jì)主線雙向6車道；雙港大街以北段中，海棠路采用城市次干路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，紅線的寬度為30 m，設(shè)計(jì)車速為45 km/h，設(shè)計(jì)主線雙向4車道。海棠路全長(zhǎng)為6.654 km。路基填方約42 777 m3，路基挖方約230 132 m3。

2 施工準(zhǔn)備

在路基填筑施工正式開始前，準(zhǔn)備工作必須做到位，具體包括：全面展開施工調(diào)查；系統(tǒng)核實(shí)設(shè)計(jì)資料；安全交底；做好土源檢測(cè)試驗(yàn)和路基填筑試驗(yàn)；測(cè)量放樣。填筑的調(diào)查范圍應(yīng)全面細(xì)致，如管路情況、道路狀況、地下水狀況、地面軟弱度等。在調(diào)查過程中如果出現(xiàn)特殊情況，必須立即向各有關(guān)單位上報(bào)，以確保后續(xù)工程順利進(jìn)行。在正式開工之前，根據(jù)圖紙及相關(guān)規(guī)定反復(fù)檢測(cè)路線等，核實(shí)控制樁的狀況，如果不足應(yīng)及時(shí)增設(shè)，同時(shí)測(cè)定測(cè)量結(jié)果，并編制系統(tǒng)的測(cè)量報(bào)告，將報(bào)告送呈監(jiān)理工程師審查，監(jiān)理工程師審核結(jié)束后簽字確認(rèn)。將線路中樁作為核心，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖布置出坡腳線樁，并設(shè)置出標(biāo)志樁。

3 基底處理

為充分保證路床的壓實(shí)度，利用超挖換填碎石土的形式進(jìn)行壓實(shí)，在填充前碾壓，壓實(shí)度確保在96%以上。具體來說，當(dāng)路堤填土高度在80 cm以下時(shí)，確保壓實(shí)度在96%以上；當(dāng)路堤填土高度高于80 cm、低于150 cm時(shí)，確保壓實(shí)度在94%以上；當(dāng)路堤填土高度在150 cm以上時(shí)，確保壓實(shí)度在93%以上。如果是零填挖的區(qū)域，在其下80 cm之內(nèi)壓實(shí)度最低確保96%[1]。如果地面橫坡的傾斜度在0.1%以下時(shí)，可直接展開路堤填筑作業(yè)；如果地面橫坡的傾斜度在0.1%～0.2%之間時(shí)，對(duì)原有的地面土壤進(jìn)行松潤(rùn)處理后再展開填筑；如果地面橫坡的傾斜度在0.67%以下，首先將原地面處理為寬度在2 m以上的臺(tái)階，然后在臺(tái)階頂面制作較緩的斜坡，最后填筑路堤。如果路堤恰好處于耕植土地，應(yīng)先清除這些土層，然后碾壓，壓實(shí)度最低確保在90%以上。如果路堤有大量積水，則先清除積水，再進(jìn)行碾壓和填筑。

4 填方路基施工

施工工藝流程見圖1。

圖1 土方填筑施工工藝流程圖

4.1 施工測(cè)量

對(duì)道路中心樁開展全方位定期檢查檢修，對(duì)道路的幾個(gè)主控點(diǎn)開展檢查，如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)查清緣故，并匯報(bào)監(jiān)理工程師或施工方。中線設(shè)定好后,測(cè)量縱橫剖面的水準(zhǔn)設(shè)計(jì)標(biāo)高，并明確土層路基的回填土高度。依據(jù)路線的中樁、橫坡、路肩邊線、路堤坡腳線明確路基輪廊,每5 m設(shè)定標(biāo)志樁。

工程施工過程中，留意保護(hù)有關(guān)測(cè)量點(diǎn)和樁志,并隨時(shí)查驗(yàn)。測(cè)量點(diǎn)產(chǎn)生變化，如有沉降現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即通告公司工程部開展檢驗(yàn)，并報(bào)監(jiān)理人查驗(yàn)復(fù)核。

調(diào)研材料梳理：屬實(shí)、詳盡地記錄調(diào)查報(bào)告。測(cè)量技術(shù)人員和技術(shù)小組的負(fù)責(zé)人需在各部分的測(cè)量數(shù)據(jù)和材料上簽字確認(rèn)，然后提交給監(jiān)理工程師審閱。

4.2 特殊路基處理

低填淺挖路段：樁號(hào)K0+080～K4+860之間的路段存在現(xiàn)狀道路，設(shè)計(jì)標(biāo)高與現(xiàn)狀路標(biāo)高接近，根據(jù)該路段其路基嚴(yán)重破損情況，為了保證路床范圍內(nèi)的承載力，對(duì)該路段范圍破除舊路結(jié)構(gòu)，至路床頂面以下80 cm仍進(jìn)行開槽，將80 cm的碎石土進(jìn)行填埋，分層壓實(shí)，最大碾壓厚度不超過20 cm，滿足設(shè)計(jì)要求的彎沉值和壓實(shí)度后，進(jìn)行鋪筑路面。

雜填土路段：地勘報(bào)告顯示在樁號(hào)K4+860～K5+410的路基范圍內(nèi)存在較厚的雜填土，局部厚5 m左右，對(duì)該路段范圍深挖以清除雜填土，至路床頂面以下80 cm回填素土并分層壓實(shí)，每層壓厚度不超過20 cm，之后方可填筑80 cm碎石土。

4.3 填挖交界路段

填挖路基垂直周圍10 m、路基橫向周圍2.5 m的范圍，并在地面結(jié)構(gòu)層和超挖回填素土之間鋪設(shè)土工格柵。對(duì)自然傾斜度在1:5以上的道路，應(yīng)實(shí)施臺(tái)階開挖法[2]。土工格柵需要整體鋪設(shè)，且必須是雙向土工格柵，垂直和橫向抗壓強(qiáng)度在30 kN/m2以上，延伸率在5%以下。

當(dāng)路面頂至原地面高差≤1.5 m時(shí)，認(rèn)為是低填路堤。在低填路堤或淺層路基的情況下，為了使路基范圍（地面以下0～80 cm）的壓實(shí)度達(dá)到95%以上，可采用以下方法進(jìn)行施工：當(dāng)路基范圍內(nèi)路基土的CBR值或含水率不符合要求時(shí)，應(yīng)換填普通土解決該問題。

4.4 粘土填筑

路堤填筑前,明確采土樣的最佳水分含量、最大干密度、CBR值等。對(duì)運(yùn)送來的土壤的水分含量應(yīng)精確測(cè)量,測(cè)量后將其堆積壓實(shí)。200 m～300 m為1個(gè)施工段。土方回填倒料點(diǎn)保持一定距離,載重為15 t的車輛距離保持在6 m～7 m[3]。

很多土方填筑選用按段分層次流水作業(yè)。施工過程中選用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖裝料,自卸貨車運(yùn)送卸料。第一填筑層的松鋪系數(shù)為1.5，第一填筑層之后各層土壤層應(yīng)松鋪30 cm,并壓實(shí)20 cm。路堤附近的土層基本上每隔200 m～300 m就要確保其平整，用壓路機(jī)靜壓，再用平地機(jī)進(jìn)行精平。對(duì)于建筑物周邊填筑，為保護(hù)建筑物，使用小型夯實(shí)設(shè)備，如蛙式打夯機(jī)、平板震動(dòng)器等。對(duì)于為保證斜坡面碾壓質(zhì)量，每層考慮超寬填筑30 cm左右，待最后用機(jī)械輔以人工修整成型。

選擇振動(dòng)壓路機(jī)。直線部分從道路旁邊向道路中央碾壓，曲線部分從內(nèi)側(cè)向側(cè)面碾壓。碾壓速度控制在3 km/h～5 km/h，滾動(dòng)頻率為5次～6次[4]。除了最初和最后的工序是靜壓外，剩下均為振動(dòng)碾壓。除了結(jié)構(gòu)物邊緣的橫向碾壓，其余的都是垂直碾壓。輪跡重疊平行路軸線方向≥0.5 m，垂直路軸線方向≥3.0 m新老鋪層與路中成45°，并根據(jù)施工情況總結(jié)出壓實(shí)后的干容重和滲透系數(shù)等試驗(yàn)結(jié)果，確定合理的碾壓參數(shù)。

要先填筑路拱，并造出2%的道路橫坡。先在10 m以內(nèi)的道路中心線兩側(cè)填充，隨后壓實(shí)成路拱。在道路中央兩側(cè)25 m以內(nèi)，經(jīng)過壓實(shí)和填筑，形成中部高50 cm的路拱。第3層是對(duì)道路中心兩側(cè)35 m以內(nèi)進(jìn)行壓實(shí)填筑。全部壩基應(yīng)按20 cm～30 cm分層次填筑壓實(shí),并往上分層次填筑[5]。選用18 t以上的振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。

道路長(zhǎng)度為4 044 m，綠化帶寬度為50 m，本次提升面積為121 320 m2。京河大道是濱河新區(qū)景城區(qū)的重要道路之一，作為迎賓大道，在景觀設(shè)計(jì)上要求高檔次、高標(biāo)準(zhǔn)，打造集景觀和功能需求于一體的景觀大道。這次提升設(shè)計(jì)將在重要節(jié)點(diǎn)處設(shè)置觀賞性和功能性設(shè)計(jì)景觀小品等；在植物搭配上主要以大色帶、流線型為主，在統(tǒng)一中尋求變化，體現(xiàn)迎賓大道的特色，如圖14所示。

4.5 路床頂面下的分層填筑碎石土

1）測(cè)量放樣：在該路段第一層填筑試驗(yàn)以前，進(jìn)行放樣，中邊線拉出松鋪厚度，用石灰標(biāo)出測(cè)試點(diǎn)位置，做好記錄，并測(cè)出各點(diǎn)高程以備使用。

2）取料運(yùn)輸：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用自卸汽車配合挖掘機(jī)進(jìn)行填料運(yùn)輸，同時(shí)保持施工便道暢通。盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，保證挖掘機(jī)和壓路機(jī)能夠不間斷工作。填筑路基時(shí)，應(yīng)平整每層填料，且自中線向兩邊設(shè)置2%的橫向坡度，及時(shí)碾壓。用白灰撒線，劃成6.5 m×10 m的方格，每方格內(nèi)倒土1車，每車約20 m3。路基填筑按水平分層法施工，一次性全幅填筑[6]。

3）攤鋪、整平及碾壓：該路段進(jìn)料，嚴(yán)格按方格倒料，換填部分采用人工配合，推土機(jī)推開，在換填后正常填筑時(shí)，采用推土機(jī)初平，再用平地機(jī)進(jìn)行精確找平，在找平過程中確保路基排水橫坡控制在2%。經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后進(jìn)行恢復(fù)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)其高程并記錄，計(jì)算出各點(diǎn)的松鋪厚度。然后用振動(dòng)壓路機(jī)碾平。碾平時(shí)沿路線縱向，直線段由兩邊到中央，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)，由低到高、先慢后快的進(jìn)退式碾壓。先靜壓1遍，接著振壓,先慢后快，由弱振至強(qiáng)振。碾壓時(shí)，派專人計(jì)時(shí)和觀察控制碾壓時(shí)速、走線，輪跡處重疊1/2。自第4遍起每壓1遍檢測(cè)1次壓實(shí)度和測(cè)試點(diǎn)高程，并記錄、計(jì)算該遍的壓實(shí)度和松鋪系數(shù)（松鋪系數(shù)計(jì)算時(shí)應(yīng)除去個(gè)別不合理數(shù)據(jù)后再平均）。為保證試驗(yàn)所需的各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，擬對(duì)填料采取如下處理措施：當(dāng)填料含水量偏低時(shí)，則可在取土場(chǎng)灑水澆濕；當(dāng)填料含水量接近最佳含水量時(shí)，應(yīng)迅速運(yùn)土攤鋪并碾壓密實(shí)，當(dāng)填料含水量偏大時(shí)，應(yīng)先行涼曬至適宜含水量時(shí)再進(jìn)行碾壓，直至壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求為止。記下滿足壓實(shí)度要求的松鋪系數(shù)及松鋪厚度、碾壓遍數(shù)及碾壓速度、填料的含水量等技術(shù)參數(shù)，后面依此施工[7]。

4）該路段工序流程為：施工放樣→進(jìn)料→整平→含水量檢測(cè)實(shí)→碾壓→自檢合格→報(bào)檢現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師→進(jìn)行下道工序的施工。

5）路基填方高度應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)高增加預(yù)沉量值。預(yù)沉量應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、填土高度、填料種類、壓實(shí)系數(shù)和地基情況與建設(shè)單位、監(jiān)理工程師共同商定確認(rèn)。

6）路基填土中斷時(shí)，應(yīng)對(duì)已填路基表面土層壓實(shí)并進(jìn)行維護(hù)。

7）原地面橫向坡度在1:10～1:5時(shí)，應(yīng)先翻松表土再進(jìn)行填土；原地面橫向坡度陡于1:5時(shí)應(yīng)做成臺(tái)階形，每級(jí)臺(tái)階寬度≥1 m，臺(tái)階頂面應(yīng)向內(nèi)傾斜；在沙土地段可不做臺(tái)階，但應(yīng)翻松表層土。

8）路塹開挖應(yīng)自上而下分層開挖。作業(yè)中斷或作業(yè)后，開挖面應(yīng)做成穩(wěn)定邊坡；開挖時(shí)，無論為人工開挖或機(jī)械開挖，均需嚴(yán)格控制路基設(shè)計(jì)高度，若有超挖，應(yīng)用于開挖相同的土壤填補(bǔ)，并壓實(shí)到規(guī)定要求的壓實(shí)度。當(dāng)路床范圍內(nèi)土質(zhì)不能滿足填筑要求時(shí)，應(yīng)挖除換填或挖松摻生石灰填筑壓實(shí)。

10）路床修整：外觀鑒定碾壓無顫動(dòng)翻漿現(xiàn)象，表面無起皮、波浪現(xiàn)象，用12 t壓路機(jī)碾壓輪跡深度≤5 mm。

5 施工注意事項(xiàng)

1）還原路基中心線，加密中柱、勘測(cè)高程、放置坡度樁，且標(biāo)明標(biāo)號(hào)及填筑標(biāo)高。

2）清理掉填筑領(lǐng)域的雜物，同時(shí)將填筑面疏松和對(duì)路基的平展夯實(shí)，需監(jiān)理人員認(rèn)同后，確認(rèn)填筑前的高度，再進(jìn)行路基填筑工作。

3）篩選合適的填筑物料，應(yīng)盡快進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)及篩選的取料場(chǎng)，需得到項(xiàng)目監(jiān)理的批準(zhǔn)。

4）路堤采取水平分層法進(jìn)行填筑，按照壓實(shí)機(jī)械、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確壓實(shí)標(biāo)高，每層壓實(shí)厚度通常控制在20 cm以內(nèi)。

5）土方挖掘、裝載、運(yùn)輸?shù)纫幌盗胁扇C(jī)械化進(jìn)行，通常情況下，挖掘裝載機(jī)配置自卸車進(jìn)行土方運(yùn)輸，卸土嚴(yán)格按照每米用土量來管理，將土采用推土機(jī)械攤平，且采用平地機(jī)進(jìn)行平整。

6）如果路基因含水率高不符合標(biāo)準(zhǔn)，可在路邊進(jìn)行晾曬，或者采用鏵犁翻騰晾曬；若含水率低而不達(dá)標(biāo)，采用水車進(jìn)行灑水彌補(bǔ)，使填土含水率達(dá)標(biāo)，保證壓實(shí)符合基本要求。

7）路堤寬度、厚度、含水率都滿足標(biāo)準(zhǔn)后，采用壓路機(jī)從路側(cè)向路中央，依次由低邊到高邊進(jìn)行碾壓。夯實(shí)根據(jù)先輕后重規(guī)則，等到符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)度才算完成。

8）按照路堤填筑標(biāo)高，將壓實(shí)度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行審查，層層填筑數(shù)據(jù)要全面，需監(jiān)理人員簽字及跟隨。雨天作業(yè)，需避免路堤存水，填充層表面應(yīng)適量加大橫向坡度，便于排水，應(yīng)注意天氣變化情況，實(shí)時(shí)碾壓成型，避免填筑土被雨水浸透。

9）在初冬時(shí)期進(jìn)行填筑，需晝夜持續(xù)作業(yè)，將存土場(chǎng)遮蓋，以免填土被凍害影響，當(dāng)天填筑層需碾壓成型。

10）完成設(shè)計(jì)高度時(shí)，需盡快根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清理路槽，修理側(cè)坡、防備，保證路堤質(zhì)地、穩(wěn)固性。

11）計(jì)劃中填筑路段的橋洞結(jié)構(gòu)物需提早進(jìn)行作業(yè)，尤其是橋洞兩邊填土需重點(diǎn)關(guān)注，填充物料務(wù)必達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，臺(tái)背填筑和路堤填筑應(yīng)統(tǒng)一執(zhí)行規(guī)范要求，橋臺(tái)周圍配置微型壓實(shí)機(jī)進(jìn)行碾壓，臺(tái)背填充和路堤填充連接部位應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注，若后填臺(tái)背需挖臺(tái)階，確保壓實(shí)度達(dá)標(biāo)。雨天需預(yù)防地表水流入，若有存水應(yīng)盡快清除，保證臺(tái)背質(zhì)量達(dá)標(biāo)，嚴(yán)格預(yù)防橋頭填筑土下降，導(dǎo)致跳車現(xiàn)象發(fā)生。

6 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)上述工程實(shí)例總結(jié)市政公路路基填筑施工技術(shù)的應(yīng)用情況，路基填筑施工質(zhì)量關(guān)乎著市政公路的使用效果和使用周期。所以，路基填筑施工要根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格進(jìn)行，在路基碾壓、施工準(zhǔn)備、填筑施工、基底處理、料場(chǎng)選擇等方面做好管控，要結(jié)合實(shí)際情況，選擇最為合適的施工技術(shù)，充分把握施工技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，從而有效提高路基填筑施工的效率，建設(shè)出更高質(zhì)量的市政公路。