黃河沖擊平原粉質(zhì)路床改善土“五機聯(lián)動”施工技術(shù)研究

吳金友，杜安矞

（中交一公局第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215000）

1 引言

山東大多處于黃河沖擊平原區(qū)，其土質(zhì)均為粉質(zhì)土，路床施工是路基施工的重要組成部分，為滿足其各項施工指標及施工進度，路床改善土采用“五機聯(lián)動”施工技術(shù)，即推土機+平地機+粉料撒布車+路面冷再生機+壓路機結(jié)合，借鑒路面水泥穩(wěn)定碎石層封層、黏層作業(yè)原理，用于灰土改良土施工工藝。該灰土施工工藝灰土撒布均勻，撒布速度快，精度高，經(jīng)濟效益明顯。

2 工程概況

沾臨二標高速公路全長32.2 5km，本標段施工段落樁號范圍：K45+990~K56+050，全長10.06 km。其中涉及的路基路床改善土工程中，路基路床總施工長度8.06 km。路床改善土采用（撒布機撒布—路拌機拌和—推土機穩(wěn)壓—平地機精平—壓路機碾壓）五機聯(lián)動施工技術(shù)，施工機械在合理安排下完成對應(yīng)工序，從而達到現(xiàn)場施工質(zhì)量和進度要求。主線路床處理圖如圖1所示。

3 路床改善土“五機聯(lián)動”施工技術(shù)

3.1 準備階段

水泥土的下承層表面平整、堅實，路拱符合規(guī)定，沒有松散的材料和軟弱地點。下承層的平整度和壓實度符合設(shè)計和技術(shù)規(guī)范的要求，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，開始填土施工。

1）平整施工現(xiàn)場，按設(shè)計要求測放沖擊碾壓邊線。

2）施工時，嚴格按圖紙和施工規(guī)范進行，沖壓過程中，施工現(xiàn)場負責(zé)人應(yīng)始終在現(xiàn)場指揮，現(xiàn)場監(jiān)理旁站指導(dǎo)。

3）沖擊碾壓過程中，需要嚴格把控路基地基土的含水量。

4）現(xiàn)場進行試驗時，安排專職試驗員認真、負責(zé)、實時地記錄試驗過程中的各類數(shù)據(jù)，以確保試驗段成果的真實性、可靠性。沖擊壓實完成后，現(xiàn)場施工負責(zé)人應(yīng)配合監(jiān)理工程師按照規(guī)定頻率進行各項檢測，并認真填寫原始記錄及留存相關(guān)圖表，填寫內(nèi)容包括標段合同號、實際里程樁號、現(xiàn)場沖壓遍數(shù)、密實度、承載比（CBR）等，然后報送監(jiān)理工程師。經(jīng)監(jiān)理工程師檢測合格后，現(xiàn)場施工負責(zé)人按要求進行整平，監(jiān)理工程師對路基高程、平整度檢測通過后，方可進入下一道工序。

5）試驗準備：（1）確定土源：引黃濟青6#取土場，土源塑限指數(shù)19%，液限指數(shù)30%，塑性指數(shù)11，最大干密度為1.78 g/cm3，最佳含水量13.5%；（2）水泥：廠家為青龍山水泥，水泥型號選用P·S·A 32.5，初凝期158 min，終凝期228 min；（3）水：采用自來水。水泥摻量采用外摻法（土∶水泥=4∶100）。

6）測量準備：（1）根據(jù)設(shè)計院交接測量點進行導(dǎo)線復(fù)測，水準導(dǎo)線閉合，平面導(dǎo)線復(fù)測，施工現(xiàn)場控制點加密；（2）嚴格根據(jù)設(shè)計圖紙進行測量放樣工作[1]，路基測量放樣每20 m一個斷面進行，因路基施工時，沖擊碾壓施工振動頻率較大，可能存在安全隱患，對此應(yīng)增加施工安全距離，故將路基邊線往外擴填1 m，沖擊碾壓邊線為原設(shè)計路基邊線。

根據(jù)設(shè)計文件及JTG C10—2007《公路勘測規(guī)范》[2]要求的精度，按施工要求對原坐標點、高程點、加密導(dǎo)線點、水準點進行復(fù)核?；謴?fù)路線中線、邊線，就近結(jié)構(gòu)物500 m以內(nèi)水準點全面恢復(fù)，閉合復(fù)測。以便于施工過程中對高程隨時進行控制。對重要的控制樁進行加固保護。采用萊卡TS09全站儀放樣基坡腳線，路基寬度要比其設(shè)計寬度多出20 cm。點位確定后，現(xiàn)場工人用石灰分別劃出路基填筑邊線，直線段每20 m一個，在路基兩側(cè)邊線外50 cm各設(shè)一邊樁。整平時，根據(jù)松鋪厚度在路基邊緣縱向釘樁掛線施工，釘樁采用長1.5 m的花桿，用紅白漆每20 cm交錯標注。根據(jù)路基設(shè)計橫斷面，利用全站儀對路基邊樁及橫斷面進行放樣,試驗路段按20 m一個斷面，1個斷面5個點。結(jié)合設(shè)計路面標高及實際高程，根據(jù)放樣點用木樁定位且標記具體樁號位置，并用石灰將路基邊線標出。根據(jù)試驗段的設(shè)計圖紙進行點位布設(shè)，測量組對每個點位進行高程測量，以便計算松鋪厚度。

3.2 施工階段

3.2.1 安設(shè)安全警示牌

正在進行沖擊碾壓施工段落的各個出入口需安設(shè)安全警示牌，非施工人員、車輛禁止進入施工范圍。在不阻礙車輛行駛的情況下，采取路口安全管控措施，設(shè)置交通指示標志。夜間施工時，現(xiàn)場人員必須身著反光衣、安全帽，現(xiàn)場施工區(qū)域設(shè)置符合公路照明要求的照明設(shè)備與夜間警示標志。

3.2.2 土方填筑

在路基96-4層驗收完成時，畫10 m×8 m網(wǎng)格，松鋪系數(shù)1.25，每格20 m2，厚度25 cm，保證一格一車，使用推土機初調(diào)標高，測量人員進行初次測量，初次厚度為25 cm，大于路基設(shè)計標高5 cm后整平，穩(wěn)壓。

3.2.3 控制含水量

碾壓前，試驗室分3批人員現(xiàn)場跟蹤檢測8次填料含水量，發(fā)現(xiàn)全部土方含水均勻，實測數(shù)據(jù)與最佳含水量11.8%的偏差值均≤2%?？刂仆练胶蕰r，水車在初調(diào)路基表層灑水，保證路基表面含水率，3臺水車灌水至路基表面有積水，但無翻漿現(xiàn)象，悶料8~12 h。經(jīng)過檢測，測出沖擊碾壓土的細粒土含量及含水量。本試驗段土料最佳含水量為15.0%。當發(fā)現(xiàn)含水量超出規(guī)定范圍時，應(yīng)進行翻曬處理，直至含水量達到規(guī)定范圍，再進行下道工序。

在填筑試驗段，按150 m長度分成兩塊填筑區(qū)，在填料整平、含水量均達到12.6%（最佳含水量11.7%）時，左右幅分別采用光輪壓輪機和高性能壓路機進行對比試驗。光輪壓輪機在左幅靜壓1遍—輕振2遍—重振7遍后，表面比較平整；試驗段右幅先用光輪壓輪機靜壓1遍后，再用32 t高性能壓路機碾壓，鋼輪前擁包基本消除，沖擊力增大，經(jīng)交替重振碾壓3遍后，再用光輪壓路機重振1遍、膠輪壓路機靜壓1遍收光。

3.2.4 改善土穩(wěn)壓處理

使用履帶式推土機穩(wěn)壓，并調(diào)標高至大于設(shè)計標高3~5cm，穩(wěn)壓完成后，安排專人實時監(jiān)測并檢測其含水率，保證含水率不低于最佳含水率后，進行下道工序。

3.2.5 改善土碾壓

改善土碾壓表面平整，邊線直順，曲線圓滑，控制好“五度”（寬度、高度、平整度、橫坡度、壓實度）。使用1臺平地機對完成悶料的灰土進行調(diào)平，在路基縱向10 m一個斷面，橫向左右幅4 m、8 m、12 m、16 m位置處布設(shè)水準測量點，安排專人負責(zé)盯水準測量點，平地機工作時，工作人員必須保護好測量點，以保證平地機有足夠的基準面進行調(diào)平。將標高調(diào)至大于設(shè)計標高約2 cm，使用1臺26 t壓路機弱振1遍、強振2遍，碾壓完成后，測量人員復(fù)測標高至設(shè)計標高-15~+10 mm，方可進行下步工序，如標高有偏差，則使用平地機進行微調(diào)，最后使用26 t壓路機進行收面。

3.2.6 改善土養(yǎng)生

收面完成后，進行土工布覆蓋，使用布袋裝石子壓在其接縫處，避免被風(fēng)吹開，根據(jù)天氣溫度，使用水車對路基進行不定時灑水養(yǎng)生，要求水車在路基上行駛時直進直出，不允許在路基上掉頭打轉(zhuǎn)，在7~10個工作日內(nèi)均屬于養(yǎng)生期，保證土工布表面濕潤，含水率均勻。

3.2.7 路床驗收

養(yǎng)生期過后，及時報駐地監(jiān)理工程師，待壓實度、標高、平整度、橫坡、縱坡、寬度、彎沉等各項檢測項目均合格后，向監(jiān)理工程師提出路基交驗申請，業(yè)主驗收后，方可施工下道工序。

4 路床改善土“五機聯(lián)動”施工技術(shù)注意事項

1）碾壓順序由外側(cè)路肩向內(nèi)側(cè)依次進行碾壓。

2）碾壓含水量應(yīng)掌握在最佳含水量1%~2%。

3）碾壓時，后輪重疊1/3~1/2，壓路機后輪必須超過兩碾壓段接頭，壓路機碾壓行駛開始慢速，最大行駛速度4 km/h。碾壓時，應(yīng)遵循先靜后振、先慢后快、先兩邊后中間的施工原則，順著路基線路縱向進退式進行碾壓，縱向輪跡重疊0.5 m，橫向重疊2.0 m。碾壓后表面無明顯壓痕。

4）路基最終碾壓遍數(shù)由達到規(guī)定壓實度時的遍數(shù)確定，碾壓檢測后，路基表面應(yīng)無明顯輪跡，嚴禁車輛在已完成或正在碾壓的地段上通過。

5）現(xiàn)場施工碾壓過程中，路基表面必須始終保持濕潤，不得進行干壓施工。如有彈簧、松散、起皮現(xiàn)象，應(yīng)及時處理，再進行碾壓。

6）水泥撒布前，在下層素土表面灑水，減少水泥揚塵現(xiàn)象和水泥土推移現(xiàn)象，增加水泥與土的拌和效果。

7）要求采用中置式路拌機，及時安排人員進行拌和深度、拌和均勻度的檢測，控制搭接寬度。嚴格杜絕灰?guī)?、拌和不均勻、花白、邊坡結(jié)合料太多現(xiàn)象。

8）拌和過程中，路拌機尾門盡量收緊。松鋪時，填筑高度高于設(shè)計面2 cm，用于后期刮出或處理。如出現(xiàn)層皮，后期不允許采用水穩(wěn)進行補料。

9）拌和后，推土機穩(wěn)壓。如出現(xiàn)含水量不足，必須在穩(wěn)壓前進行補水。

10）推土機整平時，需要及時檢測高程。

11）壓路機碾壓時，必須快速連續(xù)施工。

12）拌和過程中，端部施工時，避免拌和機猛起猛落，施工至尾部2~3 m處，輕抬機器，下次施工時，路拌機倒車重新拌。

13）施工過程中如出現(xiàn)坑洼等地方，及時進行填補處理。

14）嚴格控制虛鋪厚度，為后期水泥穩(wěn)定層施工打好基礎(chǔ)。

5 施工效果

沾臨二標三分部使用路床改善土“五機聯(lián)動”施工技術(shù)施工完成路基3.5 km后，通過現(xiàn)場實際檢查觀摩，確定了路床改善土“五機聯(lián)動”施工技術(shù)可應(yīng)用到后期施工中，現(xiàn)場及時調(diào)整各項施工計劃，合理安排機械設(shè)備，大幅度提高了施工質(zhì)量，節(jié)省了施工時間，并且得到業(yè)主單位的充分肯定，為后續(xù)水泥穩(wěn)定層施工奠定了良好的施工基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

通過實際應(yīng)用與設(shè)計理論相結(jié)合，證明了路床改善土“五機聯(lián)動”施工技術(shù)可以廣泛應(yīng)用在路基路床施工作業(yè)中，該技術(shù)不僅可以滿足路床設(shè)計及規(guī)范要求，而且加快了施工進度，提高了路床改善土施工質(zhì)量，解決了黃河沖擊平原粉質(zhì)土施工困難的問題，展示了項目部整體施工技術(shù)水平，提高了項目整體形象。