一級公路施工中路基換填技術(shù)研究

程津花

（宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心靖安分中心，江西 宜春 330699）

0 引言

公路路基施工中，換填法是針對軟土路基的一種重要解決方法，又稱換土法。該方法是將施工現(xiàn)場原有不符合施工要求的軟土組織清除掉，應(yīng)用符合施工要求的土石等材料進(jìn)行回填，夯實(shí)處理達(dá)到規(guī)定的路基質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以此保障路基的穩(wěn)定性與安全性。換填法施工有兩項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

一是借助機(jī)械設(shè)備與人工挖掘的方式清理干凈路基中土層軟弱的位置；二是采用合格的材料將其進(jìn)行填補(bǔ)與壓實(shí)。一般情況下，所采用的材料多為質(zhì)地堅(jiān)硬的石塊、砂石或土塊等物質(zhì)，如：天然礫石、片石等，其質(zhì)地符合施工要求，易尋易得。填充方式采用分層填補(bǔ)，以此增強(qiáng)路基承載能力。公路路基換填施工具有特定的施工條件、特定的施工方法和相關(guān)技術(shù)要求，需要緊密結(jié)合工程實(shí)際予以調(diào)整和優(yōu)化，才能取得良好的施工效果，所以對此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行深入研究分析十分必要。

1 一級公路路基換填測量放樣技術(shù)

一級公路進(jìn)行路基換填施工，測量放樣是施工準(zhǔn)備過程中技術(shù)性很強(qiáng)的關(guān)鍵步驟。測量放樣檢測結(jié)果的合理性、真實(shí)性、科學(xué)性直接影響到整個(gè)路基換填環(huán)節(jié)中夾層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，甚至直接影響整個(gè)一級公路路面構(gòu)造建造整體品質(zhì)。因此，在正式實(shí)行路基換填施工之前，施工人員要做好測量與放樣的基本工作。

首先，明確施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，并根據(jù)實(shí)際仔細(xì)研究分析需采用的勘測放樣方式，并以此為依據(jù)繪制相關(guān)橫斷面圖，再根據(jù)橫斷面圖制定符合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)圖紙。在此期間，要對所得數(shù)據(jù)信息與施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)對比，并一一檢測，以此確保圖紙與施工現(xiàn)場完全符合。如圖1 所示，對比核對時(shí)若發(fā)現(xiàn)問題，要及時(shí)進(jìn)行修改，同時(shí)確認(rèn)其他部門是否有不同意見，一并進(jìn)行修改解決，確保后期施工順利。

其次，確定圖紙可行性后，嚴(yán)格按照圖紙內(nèi)容進(jìn)行放樣與測量，借助機(jī)械設(shè)備在需要挖出地基的位置進(jìn)行施工，并要保證其深度與面積都要完全符合圖紙要求，以確保測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性與放樣的準(zhǔn)確性。之后，再在已開挖的路面上撒上石灰，以便明確各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的邊界，從而制定后期的施工圖紙。

最后，在完成測量放樣后，對工作內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)檢查，以此確保此環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量達(dá)到施工要求。若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)任何不符合要求的項(xiàng)點(diǎn)，要及時(shí)進(jìn)行糾正，確保一級公路道路結(jié)構(gòu)測量放樣環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。

2 一級公路路基換填施工準(zhǔn)備工作

在施工前做好一系列準(zhǔn)備工作，保證正式施工不會發(fā)生材料缺少、環(huán)節(jié)缺失等問題。

首先，準(zhǔn)備好施工所需的道路。若沒有現(xiàn)成的施工道路，就要鋪出一條滿足施工通行需求的臨時(shí)道路，以便后期工人進(jìn)出以及運(yùn)輸各項(xiàng)材料與設(shè)備[1]。

其次，詳細(xì)計(jì)算工程所需材料、機(jī)械設(shè)備以及交通運(yùn)輸工具等，提前購置和穩(wěn)妥安排。所有材料都要有詳細(xì)的質(zhì)量報(bào)告，建設(shè)單位也要安排專業(yè)人員對所有入場材料都進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)量檢測，保證材料質(zhì)量合格，滿足工程所求。

再次，對所涉及的施工工藝、施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，并根據(jù)分析結(jié)果選擇當(dāng)前工程項(xiàng)目所需要的機(jī)械設(shè)備，并且在這些設(shè)備入場前，要對其進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證設(shè)備可以正常使用，同時(shí)安排好檢修與維護(hù)工作，確保在施工中不會因設(shè)備問題耽誤工期。

最后，對部分公路路段進(jìn)行試驗(yàn)，確保所采用的施工材料、施工技術(shù)以及施工工藝等都可以達(dá)到項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，若有不達(dá)標(biāo)的部分，要及時(shí)做好調(diào)整，直到全部達(dá)標(biāo)后方可正式進(jìn)行施工[2]。

3 一級公路路基換填路槽施工技術(shù)

在完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作之后，便可以正式進(jìn)行路基換填施工。

首先，開始軟土路基換填路段的路槽挖掘作業(yè)。挖掘機(jī)作業(yè)要重點(diǎn)注意開挖工作的連續(xù)性，最大程度地保證工作效率。一般情況下，公路工程所涉及的施工路程都相對較長，所需挖槽的地點(diǎn)也相對較多。為加快施工進(jìn)程，需要采用多輛挖掘機(jī)同時(shí)進(jìn)行施工，以此保證施工順利進(jìn)行，保持施工進(jìn)度與施工計(jì)劃相一致。

其次，在路槽挖掘過程中，盡可能保證整體結(jié)構(gòu)的可靠性。在科學(xué)制訂施工方案并嚴(yán)格執(zhí)行的基礎(chǔ)上，對道路與路槽實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施，尤其要防止雨雪天氣對公路路基過多的浸泡，從而影響整個(gè)路基的穩(wěn)定程度。還要在開挖路槽周邊增加一道防護(hù)護(hù)欄，預(yù)防路槽遭到意外破壞，同時(shí)對意外闖入施工區(qū)域的人員和車輛起到警示和防護(hù)作用（見圖2）。

圖2 路基換填路槽施工技術(shù)

最后，在實(shí)施路基挖掘工作與斷面設(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要按照施工圖紙具體要求進(jìn)行作業(yè)，若在施工過程中發(fā)現(xiàn)不符合當(dāng)前項(xiàng)目的施工材料時(shí)，施工人員要及時(shí)聯(lián)系項(xiàng)目監(jiān)理工程師，以便監(jiān)理工程師可以及時(shí)對有問題的地點(diǎn)進(jìn)行深度研究與分析，以便其選用最為合適當(dāng)前工程項(xiàng)目的施工材料。除此之外，為確保公路建設(shè)安全高效，監(jiān)管人員要高效開展檢查和監(jiān)管，及時(shí)定位結(jié)構(gòu)缺陷，制訂針對性整治行動(dòng)和搶修預(yù)案，確保路基結(jié)構(gòu)外部的安全性和可靠性[3]。

4 一級公路路基換填砂礫碾壓技術(shù)

砂石是實(shí)施路基換填技術(shù)的基本建筑材料，應(yīng)根據(jù)道路施工的實(shí)際情況，選擇質(zhì)量合格的砂石作為路基換填材料進(jìn)行換填碾壓施工。在砂石鋪設(shè)的過程中，要保證攤鋪平整度、厚度滿足公路路基工程設(shè)計(jì)要求，保證路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行碾壓施工，需要適當(dāng)調(diào)節(jié)軋制速率，壓實(shí)車輛的速度要控制在3～4km/h 之間，保持壓實(shí)的連續(xù)性，防止突然停車。嚴(yán)格遵照碾壓原理，從低到高實(shí)施碾壓，控制整個(gè)碾壓施工過程，才能夠更好保障施工效果。

5 一級公路路基換填排水技術(shù)

在路基換填施工中，還要重點(diǎn)注意公路路基的排水效果，確保其不會產(chǎn)生積水、淹沒等現(xiàn)象。施工人員可以在路基兩側(cè)的區(qū)域內(nèi)修建臨時(shí)排水設(shè)施，以此來促使積水排出。但要重點(diǎn)注意避免出現(xiàn)排放積水淹沒周邊農(nóng)田以及沖刷已完成工程的現(xiàn)象。施工單位要嚴(yán)格按照永久性排水設(shè)施的使用標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際要求，在路基換填中合理布置排水設(shè)施，保證周邊農(nóng)田與耕地不會受到相關(guān)設(shè)施的干擾。除此之外，為保證排水質(zhì)量，施工人員還需要重點(diǎn)控制排水測量放線環(huán)節(jié)，在實(shí)施測量放線工作時(shí)，需要將工程中排水道路的中心線進(jìn)行明確標(biāo)注，利用全站儀進(jìn)行頂管中線樁的測點(diǎn)布設(shè)，要使排水道路與基槽在同一水平線上，并且要互相通視。在施工中，施工人員需要重點(diǎn)注意的是工作坑內(nèi)的水準(zhǔn)點(diǎn)需要經(jīng)過校核與檢測以減少數(shù)據(jù)誤差的產(chǎn)生，誤差數(shù)據(jù)要控制在5mm 之內(nèi)。并且為減少排水誤差，每道排水道路之間要有200m 以上的距離，從而既保證了排水的便利，又減少人力、物力與財(cái)力上浪費(fèi)。

6 一級公路路基換填技術(shù)

6.1 采用砂石進(jìn)行路基換填技術(shù)

砂石換填技術(shù)指的是將砂礫、碎石以及中粗砂等材料當(dāng)作換填材料，填入路基中。這些材料中含有的植物殘?bào)w相對較少，且沒有大量垃圾，因此較適合應(yīng)用到路基換填技術(shù)中。若采用的是粉細(xì)砂或石粉材料時(shí)，需要摻入總換填量30%左右的卵石或碎石，從而優(yōu)化換填材料級配情況。換填時(shí)也可以選擇采石場篩分時(shí)得到的石屑作為換填材料，這是因?yàn)檫@種材料的性質(zhì)與砂石比較接近，但在使用時(shí)要注意控制它的粉質(zhì)和泥質(zhì)，這樣才能保證墊層的質(zhì)量。在對濕陷性或膨脹的路基進(jìn)行更換填平時(shí)，應(yīng)對需要承受振動(dòng)荷載的砂石等滲水材料進(jìn)行嚴(yán)格篩選，不能使用砂墊層進(jìn)行處理。

6.2 采用粉質(zhì)黏土進(jìn)行路基換填技術(shù)

用粉質(zhì)黏土進(jìn)行墊土層換填技術(shù)時(shí)，要重點(diǎn)控制土料內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量，確保其中不含凍土以及膨脹土等物質(zhì)。在處理濕陷性黃土地基和膨脹的土基時(shí)，要求砂石、瓦礫等物不能存在于粉黏土的墊層中。由于黏土夯實(shí)時(shí)密度控制效果不好，因而換填時(shí)不能直接使用黏土，需在黏土中拌入30%以上的砂石。大規(guī)模換填施工中，需利用大型機(jī)械進(jìn)行路基夯實(shí)，要把土料中的碎石碾壓成粒徑介于50～100mm 之間的碎石，從而提高墊層的夯實(shí)效果[4]。

6.3 采用粉煤灰進(jìn)行路基換填技術(shù)

采用粉煤灰進(jìn)行公路路基換填技術(shù)時(shí)，施工人員要根據(jù)其腐蝕性與放射性要求合理地選用粉煤灰，并要嚴(yán)格控制上覆土層厚度。在墊層時(shí)還需要在粉煤灰中添加摻合劑，并在加入前做好相應(yīng)試驗(yàn)，以此來了解添加劑性能，并明確其可添加的條件。

7 一級公路路基換填施工注意事項(xiàng)

7.1 控制材料與機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量

為了有效提高路基換填施工質(zhì)量，在施工之前需要測試確認(rèn)施工機(jī)械和施工材料的質(zhì)量。對于施工用機(jī)械設(shè)備必須確保其性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，做好正常維護(hù)保養(yǎng)，保障其處于最佳工作狀態(tài)。所采用的施工工藝必須符合相關(guān)施工要求和規(guī)范，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，以免出現(xiàn)不必要的質(zhì)量問題。

7.2 路面的整潔程度

路面整潔是保障后期順利施工的關(guān)鍵，是確保道路整體質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此，在路基換填施工開始前，工作人員要徹底清理路面上存在的各類雜物與垃圾，確保路面平整且干凈，為后期施工做好準(zhǔn)備。

7.3 施工質(zhì)量問題

從我國當(dāng)前道路路基換填施工情況來看，施工材料主要為砂礫，因此必須做好砂礫的直徑檢測工作。路基施工對于砂粒粒徑大小有著十分嚴(yán)格的要求，必須保證砂礫大小合適，以免因?yàn)樯暗[直徑過大而造成路面出現(xiàn)坑洼的問題[5]。

7.4 施工人員專業(yè)能力

施工人員是道路工程建設(shè)的重要因素，若道路施工人員實(shí)際水平不高，便會直接影響到整個(gè)道路工程施工質(zhì)量。因此，在進(jìn)行路基換填前，施工單位還需要對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓全體人員對路基施工的有關(guān)技能和施工條件有更充分的認(rèn)識和把握，為施工過程提供技術(shù)支持。施工安全和施工質(zhì)量要靠施工人員來保障，因此需要采取一些相應(yīng)手段，促進(jìn)施工人員提高專業(yè)技能和安全施工作業(yè)能力，充分了解并掌握質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)范，自覺地保證作業(yè)安全和作業(yè)質(zhì)量，并參與到監(jiān)督管理中。施工企業(yè)要組織系統(tǒng)訓(xùn)練，采取優(yōu)中選優(yōu)的錄用方式，選拔出高素質(zhì)員工來擔(dān)任安全質(zhì)量管理人員，在施工一線建立健全管控體系。建立培訓(xùn)、教育、考核一體化規(guī)章制度，激勵(lì)員工強(qiáng)化意識，掌握技能，認(rèn)真工作。在具體項(xiàng)目施工人員的選拔任用上，采取考核評估制，要想進(jìn)入施工項(xiàng)目，必須通過考核評估，這樣可以保證施工隊(duì)伍具有較高的基本素質(zhì)。

8 結(jié)語

總而言之，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會的變革，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到極大的發(fā)展，公路建設(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)大，拉動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的增長，這種情況對公路工程質(zhì)量提出了更高要求。相關(guān)研究人員不斷研發(fā)、優(yōu)化和完善公路工程施工技術(shù)與施工工藝，而最直接影響公路工程質(zhì)量的路基換填技術(shù)也得到不斷完善和發(fā)展。從實(shí)際應(yīng)用效果上來看，此種技術(shù)可以最大程度地提高公路路基的穩(wěn)定性與公路整體質(zhì)量，也在很大程度上增加公路的使用年限，為建設(shè)單位創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，此項(xiàng)技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。