道路工程路基土石方常用施工技術(shù)

張立飛

(山西路橋集團(tuán)第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

某道路改建項目全長1 050 m、3#路B段道路工程1 100 m，建設(shè)內(nèi)容包含道路主體、護(hù)欄及排水等附屬設(shè)施。路基施工環(huán)節(jié)，先清理現(xiàn)場的耕作土，再回填碎石土，構(gòu)成完整、穩(wěn)定的路基結(jié)構(gòu)，為道路其它結(jié)構(gòu)層的施工提供良好的條件。

2 路基土石方施工方案

(1)路基土石方的工程量較大，為減輕員工的工作負(fù)荷、提高效率，實施機(jī)械化作業(yè)的模式，挖裝由挖掘機(jī)和裝載機(jī)聯(lián)合完成，根據(jù)兩類裝置的工作能力適配合適數(shù)量的自卸車，完成運輸作業(yè)；經(jīng)過挖裝后，用推土機(jī)和平地機(jī)整平，使路基初步具有平整性，隨后用振動壓路機(jī)碾壓，進(jìn)一步提高路基的密實性與平整性，使各項指標(biāo)均完全滿足要求。在合理調(diào)度機(jī)械設(shè)備后，達(dá)到流程化施工的效果。

(2)從小里程處開始施工，富有秩序性地向大里程端推進(jìn)，盡可能縮短中途間隔時間，以免影響工期以及路基的完整性；路基與橋涵平行施工，合理分配路塹挖方材料，篩選出具有利用價值的部分，將其用于路堤填筑環(huán)節(jié)，提高現(xiàn)有資源的利用效率，減少材料外購量。

(3)路基對水較為敏感，為削弱水侵蝕作用，施工前先開挖截水溝(挖方段)、排水溝(填方段)，構(gòu)成完善的、暢通性的排水體系。路基施工后，隨即采取邊坡防護(hù)措施，以防邊坡失穩(wěn)滑塌；對于深挖方地段，考慮到雨水沖刷破壞力較強(qiáng)的特點，遵循隨挖隨支護(hù)的原則，縮短開挖面的暴露時間。

(4)以科學(xué)的方法施工至關(guān)重要，例如先用風(fēng)鉆在老路面鉆孔，破壞原結(jié)構(gòu)的完整性，或是用破碎機(jī)處理；經(jīng)過前述的“化整為零”操作后，用挖掘機(jī)高效開挖，將各塊廢渣轉(zhuǎn)移至裝載車，運輸至提前規(guī)劃好的棄渣場，在此期間篩選出可用于回填施工的材料，將該部分轉(zhuǎn)運至填方區(qū)，充分發(fā)揮出廢舊材料的利用價值。

(5)路基填筑土石方施工期間，聯(lián)合應(yīng)用多類機(jī)械設(shè)備，用挖掘機(jī)裝土、自卸車運土、推土機(jī)推土、壓路機(jī)壓實，全程采取的是機(jī)械作業(yè)為主、人工為輔的方案。路基填土以水平分層的方法有序進(jìn)行，根據(jù)橫斷面尺寸劃分為多個層次，逐層有序施工。原路面平整性欠佳時，優(yōu)先填筑最低分層，使整個填筑面具有初步的平整性，再逐層填筑。每完成一層的填筑后，隨即安排壓實，實測結(jié)果顯示平整度和壓實度均達(dá)標(biāo)后，填筑上一層。每經(jīng)過2～3層的填筑后，重新測量中線和邊線，為填筑提供參照基準(zhǔn)。

(6)兩個地段同步填筑時，按1∶1.5的坡度放坡，搭接長度不小于2 m；未在同一時間填筑時，按1∶1坡度分層留臺階。

3 路基土石方施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 現(xiàn)場的清理

全面清理現(xiàn)場能夠給路基土石方施工創(chuàng)設(shè)良好的條件，具體考慮如下幾點：

(1)盡早開挖臨時排水溝，根據(jù)現(xiàn)場地勢條件合理控制溝底的坡度，高效引排積水，使其匯入周邊的天然河道。若施工場地周邊無江河，可開挖積水井并配套排水泵，高效排除積水，使場地在無水的狀態(tài)下固結(jié)硬化。

(2)清表時，需要清理表土及路基范圍內(nèi)的垃圾、有機(jī)物殘渣、植物根系等，將清表產(chǎn)生的渣土以及各類雜物堆放至棄土場。

(3)以設(shè)計的原地面整平高程為準(zhǔn)，有序進(jìn)行整平、夯實，保證原地面的平整性和密實性，且形成1%～2%的雙向施工橫坡。

(4)改河挖淤泥或是遇河塘?xí)r，先安排圍堰的施工，再用水泵抽水、挖掘機(jī)清理淤泥，經(jīng)過前述處理后用泥漿泵清淤，直至存在于河床底面的淤泥被有效沖刷干凈為止。

3.2 路基挖方

(1)土質(zhì)路塹施工

經(jīng)過對挖方段圖紙條件、開挖尺寸、現(xiàn)場施工空間等基礎(chǔ)條件的分析后，選擇單層掘進(jìn)、雙層掘進(jìn)的方法。

路塹長度>100 m、深度>10 m時，施工量較大，考慮到工程對于作業(yè)面的要求(需要有足夠的作業(yè)面)，采用分層全斷面橫挖法。而大長度、大深度的路塹可能含多類性質(zhì)各異的土層，因此施工中密切觀察，根據(jù)實際土層性質(zhì)采取合適的方法，提供施工方法的適應(yīng)性水平。

(2)挖除非適用材料

按照自上而下的順序開挖，若在此過程中土層性質(zhì)有所變化，需要及時查明實際情況，如實報請監(jiān)理工程師，探討適應(yīng)于最新土層性質(zhì)的開挖方法。雨季對現(xiàn)場施工的干擾較強(qiáng)，排水是營造良好施工條件的必要舉措，開挖期間需要將挖方表面修筑為2%～4%的橫坡，并開挖縱向排水溝，以便雨水能夠高效排出，避免聚集在施工現(xiàn)場。

開挖過程中，部分表土可用于草皮種植，統(tǒng)一收集并轉(zhuǎn)至指定堆放場所。開挖期間存在非適用材料，而隨著開挖進(jìn)程的推進(jìn)，到達(dá)設(shè)計斷面位置仍有非適用材料時，與監(jiān)理工程師取得聯(lián)系，繼續(xù)向下挖除特定的深度，超挖部分以回填、壓實的方式處理。

3.3 路基填方

(1)施工思路

遵循“三階段、四區(qū)段、八流程”的原則，分段、分層有序攤鋪、壓實。其中，壓實分階段完成，用20 t振動壓路機(jī)先靜壓、后振動壓實，設(shè)備從兩側(cè)路基邊緣部位開始施工，逐步向中間區(qū)域推進(jìn)；碾壓遍數(shù)主要根據(jù)設(shè)備工作特性以及現(xiàn)場土料性質(zhì)而定，采用的是重型振動壓路機(jī)，予以6～8遍處理。

鋪筑試驗前，參與人員先熟悉設(shè)計文件，對現(xiàn)場情況進(jìn)行核對，判斷各項條件是否達(dá)到試驗的要求；正式施工期間，加強(qiáng)對信息的采集與記錄；試驗后，匯總試驗數(shù)據(jù)，生成試驗結(jié)果，交由監(jiān)理工程師審批，確定一套最具可行性的方案。為保證試驗結(jié)果的可靠性，選取的試驗場地應(yīng)具有代表性，試驗段應(yīng)有足夠的長度。經(jīng)過試驗后，需確定壓實機(jī)具組合方式、壓實速度、壓實遍數(shù)、含水量等關(guān)鍵的參數(shù)，將確定的參數(shù)用于正式施工中。而現(xiàn)場施工條件錯綜復(fù)雜，可能遇到現(xiàn)場環(huán)境變化、填料性質(zhì)變化、壓實機(jī)械性能變化等情況，此時既有的參數(shù)缺乏可行性，需再次安排試驗，以便確定最適應(yīng)于全新環(huán)境的試驗參數(shù)。

(2)土方填筑施工

全寬縱向水平分層施工，完成一層的填筑、壓實后，若無質(zhì)量問題則轉(zhuǎn)向后一層?？紤]到路基兩側(cè)較薄弱的特點，分別增加30 cm，全面碾壓。施工現(xiàn)場的原地面缺乏平整性時，從最低處開始逐層施工；縱坡超過12%時，較為合適的是先采用沿縱坡縱向分層的方法，待實際施工位置達(dá)到路堤上部時，轉(zhuǎn)為水平分層施工。較特殊的是半填半挖、填挖交界的區(qū)域，為使結(jié)構(gòu)平順銜接，從填方坡腳處向上開挖向內(nèi)傾斜的臺階，尺寸按照高度約1 m、寬度至少為2 m的要求控制。

路基填筑分段完成，相鄰兩段交接部位同時填筑時，分層相互交疊銜接，為保證連接的穩(wěn)定性，要求搭接長度不小于2 m；若填筑時間不一致，先填段按1∶1坡度分層留臺階。

路堤填筑所用土料的透水性較小時，實際含水量需穩(wěn)定在最佳含水量的±2%以內(nèi)；在路堤下層的填筑施工中，頂部設(shè)4%的雙向橫坡，以便排水。

根據(jù)路基填土的實測含水量采取調(diào)控措施，例如含水量偏低時，以灑水的方法提高含水量，在此前提下方可有效碾壓。對于土質(zhì)不滿足CBR值的部分，做換填處理。

不同填方高度對應(yīng)的施工方法不盡相同，其中填方高度在8 m以內(nèi)時邊坡率為1∶1.5；超過8 m，按相同的邊坡率施工，但每8 m需修筑一處寬度為2 m的護(hù)坡道。

雨季填筑路堤時，降雨對現(xiàn)場施工的干擾較強(qiáng)，需要做到隨挖、隨運、隨填、隨壓，避免雨水聚積；此外，在各層的施工中，需要將表面修筑成2%～3%的橫坡。

零填頂面下方30 cm內(nèi)的壓實度至少達(dá)到96%，否則需放松并再次安排壓實，直至壓實度達(dá)到要求為止。

(3)石方填筑施工

填料選用的是路基開挖石方，有效利用現(xiàn)有材料，達(dá)到集約化施工的效果。填筑時，縱向分段、水平分層布料，先用推土機(jī)攤平，再用32 t振動壓路機(jī)振動。具體施工要點，做如下分析：

(1)在現(xiàn)場選取具有代表性的路段組織試驗，確定具體的施工方案，例如填筑施工流程、機(jī)械設(shè)備組合形式、填筑的層厚、設(shè)備運行速度等，為正式施工打好基礎(chǔ)。經(jīng)試驗，認(rèn)為32 t重型壓路機(jī)具有可行性。

(2)水平分層填筑，用壓路機(jī)碾壓，不平整的部位由人工用細(xì)石塊以及石屑找平，得到平整性較好的填筑結(jié)構(gòu)層。壓實施工時，采取先兩側(cè)后中間的順序，實現(xiàn)對各層的全方位壓實處理，同時縱向互相平行反復(fù)碾壓，有效保證壓實施工效果。①壓實作業(yè)遵循“先輕后重、先慢后快、先兩側(cè)后中間”的基本原則。相鄰兩段壓實時，壓路機(jī)重疊量控制在40～50 cm，碾輪外側(cè)距填土邊緣至少50 cm，若距離過近，將由于壓路機(jī)的自重作用而導(dǎo)致邊緣部分失穩(wěn)，嚴(yán)重時發(fā)生溜坡事故。碾壓應(yīng)具有均勻性，土壤需保持濕潤，壓實遍數(shù)通常為6～8遍，具體根據(jù)實際壓實效果做靈活的調(diào)整(要求壓實度、平整度均達(dá)到要求)。②壓路機(jī)勻速運行，振動壓路機(jī)3 km/h，光輪壓路機(jī)2 km/h，壓路機(jī)運行過程中不可忽然提速或急剎車，最大行駛速度不超過4 km/h。部分土層的厚度較大，為保證壓實的有效性，適當(dāng)放慢行駛速度，做充分的碾壓。③填土環(huán)節(jié)，運輸車輛在路堤全幅內(nèi)勻速行駛，使填筑的土方得到均勻的預(yù)壓處理。進(jìn)入正式壓實環(huán)節(jié)時，先用振動壓路機(jī)做1遍靜壓，再用推土機(jī)整平，而后按照先弱振、后強(qiáng)振的思路進(jìn)行充分的壓實。

3.4 橋、涵臺背回填施工

八字墻施工成型、蓋板安裝到位后，若兩部分均無質(zhì)量問題，則安排涵洞施工；橋臺及錐坡填土?xí)r間發(fā)生在臺帽施工前，以對稱的方式有序施工。

回填材料選用的是透水性材料，分層回填。為有效控制回填厚度，提前在橋臺、涵背背上設(shè)置標(biāo)記，施工中以此為基準(zhǔn)，控制各層的回填厚度。填料含水量的控制遵循動態(tài)化原則，偏高晾曬、偏低灑水，注重對填料含水量的檢測，盡可能使該值接近最佳含水量，以免影響壓實效果。

涵洞、通道填筑底面與基礎(chǔ)邊緣預(yù)留2 m回填過渡段，該部分以1∶1的坡度填筑直至到達(dá)周邊路基處為止，在此過程中預(yù)留寬度至少為1 m的臺階。對于橋臺部位的填筑，底部預(yù)留過渡段增加至3 m，坡度調(diào)整為1∶2，臺階寬度與前述一致，不小于1 m。

3.5 土工格柵施工

(1)鋪設(shè)前先清理路基的雜物，有不平整時進(jìn)行調(diào)整，剔除超高部位，填補(bǔ)凹陷區(qū)域。測量放線，用白灰形成醒目的標(biāo)記，以此為參照，鋪設(shè)土工格柵。

(2)實際鋪設(shè)施工中，適當(dāng)鋪出灰線以外10 cm，每5 m設(shè)置一處U型卡(以φ6 mm鋼筋為原材料制作而得)，起到固定的作用，要求U型卡嵌入土內(nèi)的深度達(dá)到4 cm及以上。除此之外，每隔3～4個隔柵縱肋用鐵絲綁扎，控制好搭接寬度，以防搭接不穩(wěn)。

3.6 路基的精細(xì)化整修

路基填筑、壓實、土工格柵鋪設(shè)等主體工作落實到位并且排水設(shè)施修筑成型后，開始對路基做適當(dāng)?shù)男拚?，提高施工質(zhì)量。有序恢復(fù)各項標(biāo)樁，詳細(xì)檢查路基的位置、寬度、縱橫坡、邊坡及標(biāo)高，將實測結(jié)果與設(shè)計要求做對比分析，客觀判斷，若有質(zhì)量問題則及時處理，隨后再次檢測，確保路基的各項指標(biāo)均滿足要求。

路基修整采用機(jī)械作業(yè)的方法或是人工參與，按照自上而下的順序刷坡，由專員在現(xiàn)場指揮，保證開挖以及刷坡的精細(xì)化水平，確保路基邊坡的平整度以及坡率均滿足要求。除此之外，針對路基邊坡易失穩(wěn)的特點，有必要安排專員予以防護(hù)，盡可能減小外部因素所造成的影響，例如以免因暴雨或是其它惡劣天氣而導(dǎo)致邊坡受損坍塌。

4 結(jié) 語

綜上所述，土石方施工是公路路基施工全流程中的重點內(nèi)容，在工程實踐中應(yīng)加強(qiáng)挖填控制，提高開挖料的利用水平，確定路基施工方案，由專員將攤鋪、碾壓等工作落實到位。在本文中，則以道路工程實例為依托，著重對其路基土石方常用施工技術(shù)展開了分析，希望所提內(nèi)容可作為類似工程的參考。