高速公路高填方路堤施工工藝探討

陳軍

摘 要：高速公路路堤穩(wěn)定性和強度與填筑施工工藝密切相關(guān)，路堤作為高速公路的重要組成部分，其前期施工質(zhì)量直接影響了道路使用周期和行車安全。高填方路堤的建設(shè)受到較多的環(huán)境因素限制，如何科學合理地進行施工工藝優(yōu)化是現(xiàn)場單位需要考慮的關(guān)鍵問題。本文以江蘇省內(nèi)某高速公路路堤工程為依據(jù)，并且針對現(xiàn)場施工含水率和壓實度的控制要求進行路堤施工工藝的分析，以便深入探討高填方路堤的處理技術(shù)方案，為該類型工程的建設(shè)提供理論參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高填方路堤;施工工藝;施工含水率

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 引言

江蘇省內(nèi)山區(qū)面積占據(jù)比例較小，但省內(nèi)高速公路建設(shè)已開始涉及地形地質(zhì)條件較為復雜的山區(qū)環(huán)境。山區(qū)的施工環(huán)境就極容易面臨地形地貌特殊、溝壑縱橫、地下水文情況復雜的現(xiàn)狀，路堤高填深挖處理就經(jīng)常出現(xiàn)。作為山區(qū)丘陵地域常見的路堤結(jié)構(gòu)，高填方路堤的穩(wěn)定性和強度和該路段的施工填筑工藝關(guān)聯(lián)性緊密，影響著公路項目的社會經(jīng)濟運營成本及施工質(zhì)量，針對高填方土質(zhì)路堤的填筑施工優(yōu)化就顯得極其重要。

1 碾壓前含水率控制

含水率和壓實度控制對于高填方路堤的施工填筑質(zhì)量有極大關(guān)系，是現(xiàn)場工藝流程中需要重點關(guān)注的指標，江蘇省內(nèi)某路堤工程路堤填筑高度為0～35 m，其中路堤設(shè)計寬度為25 m，路堤邊坡坡度控制為1∶1.5，該山區(qū)路段地質(zhì)環(huán)境中包括亞砂土、亞黏土、軟質(zhì)基巖、碎石土、硬質(zhì)基巖等，整體地質(zhì)情況較為復雜，不同土體的物理力學指標如表1所示。

碾壓前的含水率指標控制是整個高填方土質(zhì)路堤填筑的重要內(nèi)容。現(xiàn)場路段填筑施工發(fā)生在7—8月，土體含水率在溫度較高的時候則很難通過試驗方法進行測定，考慮到地質(zhì)中處在較多含量的黏性土，技術(shù)人員可以采取較為簡單的外觀檢測方式判定含水率，即土體在手中緊握，且發(fā)生不粘手而又成團現(xiàn)象，土團離地1 m高度自由下落，能夠呈現(xiàn)松散狀散落時，則可以判定土體含水率接近最佳含水率;如果土體在手中難以成團化，則說明內(nèi)部含水率較低，需要采取現(xiàn)場灑水;土體下落后并不能均勻化散落，則表征此時土體內(nèi)的含水率較大，現(xiàn)場需要采取土體翻曬，以便減少優(yōu)化含水率。另外，在碾壓階段中路堤上層結(jié)構(gòu)中極容易出現(xiàn)水分蒸發(fā)過多的情況，就需要在終壓工作開展之前進行灑水處理，當土層難以粘住碾壓設(shè)備時進行二次終壓。炎熱氣候段的路堤碾壓需要盡可能在早晚低溫時段開展，以便實現(xiàn)含水率的優(yōu)化控制。

路堤土質(zhì)和含水率需要實現(xiàn)均勻化拌合，這對于具備特殊土質(zhì)和填筑要求較高的路堤而言尤為重要，現(xiàn)場土質(zhì)、含水率拌合要求也十分嚴格。本項目路段的土層含水率較低，結(jié)構(gòu)分層明顯，現(xiàn)場需要采取土體拌合增加含水率的控制措施，主要通過土場初拌、現(xiàn)場拌合工序開展。其中，土場初拌可以根據(jù)取土深度進行推土機翻拌和挖掘機翻拌法，挖掘機翻拌法主要是用于取土深度較大的土場，通過挖掘機設(shè)備進行3～5次重復性取土范圍內(nèi)的上下土體挖掘堆放來實現(xiàn);推土機翻拌法則適用于取土深度較淺的土場，利用推土機設(shè)備在構(gòu)造深度較小的工作區(qū)間進行2～5次的側(cè)向推土移位處理，兩種方式都需要確保土體的外觀均勻性?，F(xiàn)場拌合則是對土場的土體進行初步拌合處理后運輸至填筑現(xiàn)場，開展以設(shè)計虛鋪層厚為標準的攤鋪工作。路堤初平則采取平地機施工，并且及時進行含水率檢查，補水工作則需要在含水率較低的情況下進行，平地機初平的處理范圍較大，需要重復多次進行。土場初拌和現(xiàn)場拌合工序的開展能夠?qū)崿F(xiàn)土體含水率接近實驗室最佳含水率附近。

2 壓實度的控制方法

2.1 試驗段要求

對于局部試驗路段的填筑則主要發(fā)生在等級二級以上的公路建設(shè)或者采取特殊土質(zhì)填料、特殊路段的路堤施工中，省內(nèi)一些采取新材料、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)的路堤施工也需要構(gòu)建局部試驗路段。路堤試驗路段的選取則需要考慮代表性（斷面形式、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面），并且其長度需要控制在100 m以上。山區(qū)高填方路堤具備較為復雜的地質(zhì)特殊性，填筑試驗路段需要對含水率允許偏差、最佳含水率、填土層厚、壓式設(shè)備組合搭配、碾壓遍數(shù)等技術(shù)要求進行明確，并且技術(shù)人員需要總結(jié)現(xiàn)場壓實經(jīng)驗，分析其中的關(guān)鍵性填筑參數(shù)，對整個路段的路堤施工提供數(shù)據(jù)支撐。項目路堤的壓實質(zhì)量和填土厚度關(guān)聯(lián)性較大，保持含水率等其他施工要素的不變，即便壓實遍數(shù)一致，填土厚度的增大也會導致壓實度的下降。對于填土厚度的控制工藝主要按照如下開展，首先根據(jù)填土厚度和松鋪系數(shù)對局部工作段面積填土量初步估計，進行自卸車卸土工作的嚴格把控及收方計量;其次對于填土厚度控制則需要進行邊樁、中樁方格式措施實施，邊樁上需要做好控制虛鋪厚度的標記。取土場取土裝土分別采取挖掘機和裝載機，技術(shù)人員需要保證裝車量和車斗數(shù)，并且進行專人計量檢車，確保土料運輸?shù)慕y(tǒng)一。

2.2 鋪土要求

人工、機械鋪土會在路段局部范圍內(nèi)造成一定的凹凸情況，路堤表面龜背狀凹凸會造成壓實效果的制約，根據(jù)相關(guān)現(xiàn)場壓實經(jīng)驗，鋪土階段需要采取后退式方式進行，避免使用前展式鋪土方法，鏟運機倒土處理中要減少高度落差和土體自重下自由落體造成的鋪土不均勻效果，現(xiàn)場采取水準設(shè)備對虛鋪土層的平整度和厚度及時檢測和把控，土體平整度的控制可以以高程為主要參數(shù)，為了避免鋪土超過層厚要求，則可以在路堤上層設(shè)置層高控制樁[1]。

2.3 攤鋪橫斷面要求

攤鋪橫斷面的控制則有利于振動壓路機現(xiàn)場壓實效果，攤鋪橫斷面一般需要設(shè)定為凸型斷面，一般嚴禁采取四邊形斷面，對于路堤頂面出現(xiàn)的局部坑洼點，碾壓之前則需要采取人工找補方式整平處理，初平工作則采取整平機設(shè)備，用三輪碾壓設(shè)備壓實，之后再采取整平機整平路堤表面，對于機械碾壓中造成的層厚虛高差異性進行及時消除，最后還需要開展高程復測工作，整平機需要對其中存在的不合格點位及時找平。碾壓開展中，前期路堤壓實度增加速度較快，隨著碾壓次數(shù)的增多，壓實度的提升效果會變得逐漸平緩。碾壓次數(shù)過多也會造成過度碾壓的情況，弱化了土體聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，造成承載強度的衰減，為此，碾壓次數(shù)需要控制在合理范圍[2]。

3 高填方土質(zhì)路堤施工工藝

本項目采取的路堤填筑施工工藝為“三階段、四區(qū)段、八流程”流水形式，根據(jù)大量的施工經(jīng)驗表明，該技術(shù)能夠保證土質(zhì)路堤施工的進度和質(zhì)量，且具備良好的社會效益穩(wěn)定性，其中三階段則主要表征準備階段、施工實施階段、竣工驗收處理階段;四區(qū)段則表征平整區(qū)段、填筑區(qū)段、檢驗區(qū)段、碾壓區(qū)段;八流程則表征路堤基地處治、施工前期準備、分層填筑、土體翻曬補水、攤鋪整平、碾壓振密、路堤變形調(diào)整、現(xiàn)場檢驗質(zhì)量，整體工藝流程開展如圖1所示。

圖1 工藝流程開展示意圖

路堤填筑分層前需要采取推土機將地基表面進行平整化處理，表面精平需要借助于平地機開展，最后用壓路機進行碾壓工作。技術(shù)人員在邊樁和中樁位置進行標記，對于中線樁距的設(shè)置則為10 m，除了對不同路堤橫斷面的邊樁、中樁進行標高測定之外，項目路堤寬度較大時還需要進行側(cè)邊的加樁，便于施工時的標高簡便觀察。路堤攤鋪面積則可以根據(jù)每車土體積進行快速計算，施工路堤段需要用撒石灰進行方格的確定，車輛土方采取方格表征，并且嚴格化網(wǎng)格卸車傾倒土方，確保不同區(qū)域位置的填土體積量，避免安全事故的產(chǎn)生，上土量的準確性需要保證挖掘機裝車斗數(shù)，之后采取推土機、平地機整平。取土中需要快速測定含水率，并且和最佳含水率進行對照，如果現(xiàn)場測定的含水率偏高，則需要摻石灰或者翻曬;反之則需要適當補水處理。精平工作之后，需要恢復邊樁、中樁位置，測定路堤橫斷面的標高數(shù)據(jù)，松鋪厚度值的計算則需要將測定標高數(shù)據(jù)結(jié)合上土前標高進行分析。最后開展壓路機的碾壓，碾壓要遵循先靜后振動，先重后輕的原則，碾壓速率需要減慢，保證碾壓質(zhì)量。碾壓經(jīng)過3～4遍之后，還需要開展現(xiàn)場的壓實度測定，進行碾壓后的路堤斷面標高測量，實際壓實厚度需要結(jié)合碾壓前標高和碾壓后標高[3]。

4 小結(jié)

高速公路高路堤施工時，路堤質(zhì)量和施工工藝的選取密切相關(guān)，施工單位需要結(jié)合路段實際地形地貌、施工設(shè)備進行綜合分析，繼而優(yōu)化施工方案，現(xiàn)場設(shè)備操作也要規(guī)范化，對于各項指標的測定遵循有關(guān)技術(shù)指導，高填方的施工質(zhì)量決定了行車安全及公路運營效益，只有對其進行嚴格的技術(shù)把控，才能確保項目的使用功能。

參考文獻：

[1]李峰.公路路基施工中振沖碎石樁的施工工藝及檢測[J].科技傳播，2014（6）：2.

[2]常亮.填石路堤施工工藝及壓實質(zhì)量控制[J].安徽建筑，2021（8）：2.

[3]李艷濤.強夯法處理軟土路堤施工工藝研究[J].佳木斯職業(yè)學院學報，2020（1）：197-198.