高速公路工程路基挖方及填方處理技術(shù)
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摘要：路基為高速公路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，該部分質(zhì)量將直接影響高速公路的通行服務(wù)能力。路基施工環(huán)節(jié)以挖方和填方為核心內(nèi)容，對(duì)路基施工質(zhì)量具有決定性影響。文章結(jié)合工程實(shí)例，主要圍繞路基挖方和路基填方兩個(gè)階段的施工技術(shù)展開了詳細(xì)的探討，以保證高速公路工程的整體質(zhì)量。
1工程概況
朝陽大街西段、中段、渭清路統(tǒng)一采取城市主干路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為50km/h，紅線寬度50m，為城市-A級(jí)荷載。路基頂面土基回彈模量E0值根據(jù)具體建設(shè)內(nèi)容而定，主干道路路基要求為E0≥35MPa，除此之外的各次干路和支路路基均要求E0≥30MPa。沿線土具有利用價(jià)值，可作為路基填料而使用。機(jī)動(dòng)車道建設(shè)區(qū)域的路床填筑取8%的石灰土，以保證填筑施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。
2路基挖方的主要施工內(nèi)容
2.1現(xiàn)場清理
（1）路基施工前應(yīng)全面檢查施工場地，將植物殘根、垃圾等各類不利于施工的雜物清理干凈，給后續(xù)施工創(chuàng)設(shè)良好的條件。（2）清理時(shí)應(yīng)將雜物堆放至路基施工范圍之外，以免對(duì)路基的挖填方施工造成不利影響。此外，應(yīng)踐行節(jié)能環(huán)保的基本理念，不可污染周邊環(huán)境。
2.2測量放樣及防排水措施
以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，組織測量放樣工作，確定開挖邊線作為后續(xù)施工的基準(zhǔn)。此外，需修筑截、排水設(shè)施，提高路基施工現(xiàn)場的排水能力，避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象。
2.3開挖方式及具體適用場景
以路塹深度和縱向長度為基本依據(jù)，合理調(diào)整開挖方法，較為典型的有如下幾種。（1）橫挖法。確定路塹橫斷面的范圍，從一端開始逐步向前開挖，此施工工法在小深度、短路基的路塹開挖施工場景中具有可行性。若遇到開挖深度較大的路塹，則需采取多層橫挖的方式。以施工規(guī)模為基本參考，合理配置機(jī)械設(shè)備，組建高素質(zhì)的施工團(tuán)隊(duì)，以便快速完成開挖作業(yè)。應(yīng)合理控制各層臺(tái)階深度，為確保施工安全以3~4m較為合適。（2）縱挖法。遇較長路塹時(shí)較為適宜的是縱挖法，需分層依次開挖到位。實(shí)際開挖環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，若地質(zhì)條件與前期勘察結(jié)果存在偏差，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化施工方案。開挖期間應(yīng)適時(shí)修整邊坡，保證施工質(zhì)量和安全，以免發(fā)生邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象[1]。對(duì)于較短路塹且開挖深度較小的開挖段，可以采取一次開挖到底的方式；若路塹深度較大，應(yīng)遵循分臺(tái)階依次開挖的原則。注重防護(hù)，每完成一級(jí)邊坡開挖后均要及時(shí)采取防護(hù)措施，以免影響后續(xù)開挖施工效果。關(guān)于路塹挖方施工情況如圖1所示。圖1路基挖方
2.4開挖施工期間的注意事項(xiàng)
（1）形成機(jī)械化作業(yè)模式，推土機(jī)、挖掘機(jī)和自卸車聯(lián)合作業(yè)，以便順利開挖土方并將渣土外運(yùn)，減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率。（2）保證排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可行性，實(shí)現(xiàn)線路內(nèi)水的高效外排，以便施工順利推進(jìn)。（3）開挖施工期間應(yīng)注重對(duì)邊坡的修整及防護(hù)，確保施工全過程中邊坡維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。
3路基填方的主要施工內(nèi)容
3.1填筑前的試驗(yàn)
（1）組織土工試驗(yàn)，通過此方式分析填料的性能，包含天然含水量、液塑限、顆粒比重等方面，保證各項(xiàng)實(shí)測值都滿足要求[2]。此外，需要在現(xiàn)場選擇200m代表性路段，并于該處組織填筑工藝試驗(yàn)，檢驗(yàn)施工方法的應(yīng)用效果，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整，保證在機(jī)械組合方式、壓實(shí)遍數(shù)等方面均滿足要求，確定最終的施工方案，將其作為正式施工的依據(jù)。碾壓為填筑施工全過程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，有助于提高填料的密實(shí)度，因此，需要重點(diǎn)關(guān)注此方面的問題。每完成一遍碾壓處理后必須隨即檢測出壓實(shí)度，分析實(shí)測壓實(shí)系數(shù)與碾壓遍數(shù)的關(guān)系，繪制基于兩項(xiàng)指標(biāo)的曲線圖，并從中展開分析以及提取富有參考價(jià)值的信息，經(jīng)計(jì)算后確定攤鋪系數(shù)。（2）碾壓含水量試驗(yàn)。以試驗(yàn)所得的碾壓工藝參數(shù)為依據(jù)，按最佳含水量增減1%進(jìn)行調(diào)整，再分析不同含水量施工條件下的碾壓結(jié)果，根據(jù)實(shí)測壓實(shí)系數(shù)作出判斷，確定合適的碾壓作業(yè)范圍。（3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整合與分析。經(jīng)前述各項(xiàng)試驗(yàn)后，根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析含水量控制范圍；必須完整記錄工藝參數(shù)，經(jīng)整合生成相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告并交給監(jiān)理工程師審批，在確保無誤后組織填筑施工。正式施工前復(fù)核前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如測量放樣結(jié)果，在確保無誤后結(jié)合實(shí)際情況組織現(xiàn)場清理工作，具體可根據(jù)需求分階段依次落實(shí)，應(yīng)做到全面清表、分段棄方[3]。為切實(shí)保證施工質(zhì)量，需要全面清除路基范圍內(nèi)的各類雜物，包含樹根、無關(guān)碎石、非適用性土等，以保證地基土的各方面條件均滿足施工要求。
3.2施工測量
經(jīng)過精準(zhǔn)的檢測后測放路基邊線和線路中心線，以打樁作為標(biāo)識(shí)；設(shè)樁距離按實(shí)際情況合理調(diào)整，直線段20m、曲線段10m，各樁均標(biāo)記虛鋪厚度，作為后續(xù)攤鋪的控制基準(zhǔn)。
3.3分層填筑
以10~15m為間距標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置標(biāo)高點(diǎn)，路肩處應(yīng)配置立標(biāo)尺桿，通過掛線的方式嚴(yán)格控制各層厚度。運(yùn)抵至現(xiàn)場的土料需由專員指揮卸下，綜合考慮車容量和填筑厚度，以此為依據(jù)確定堆土高度和間距，保證各區(qū)段均能夠分配到充足的土方。鑒于邊坡容易失穩(wěn)的情況，填筑時(shí)需在路基兩側(cè)分別加寬50cm，做好碾壓工作。路堤填筑施工遵循的是橫斷面全寬、縱向分段的基本原則。填料質(zhì)量將直接對(duì)填筑施工質(zhì)量帶來影響，在各區(qū)域填筑時(shí)，應(yīng)根據(jù)填料的類別分層作業(yè)，避免相同層出現(xiàn)混料的情況，否則施工后路基易發(fā)生局部不均勻沉降的現(xiàn)象[4]。為保證填筑施工質(zhì)量，在施工多種填料的情況下需減少填料層數(shù)，各類料的填筑厚度應(yīng)達(dá)到50cm或更多。第一填筑層對(duì)后續(xù)質(zhì)量具有決定性影響，應(yīng)保證其在平整度和路拱方面均滿足要求，若無誤則組織第二層等后續(xù)部分的填筑作業(yè)。邊坡兩側(cè)超填量以50cm較為合適，通過挖掘機(jī)和人工相配合的方式刷坡。每完成一層填筑壓實(shí)作業(yè)后均測放邊線，并灑上石灰線，保證上層填料的施工具有合理性。路基填筑施工必須按照特定的流程有序推進(jìn)，具體做如下分析：（1）攤鋪平整。以推土機(jī)為主要設(shè)備，將卸料初平，隨后利用平地機(jī)平整，若遇到局部凹槽的情況則由施工人員填平，以免對(duì)后續(xù)施工質(zhì)量造成不良影響。（2）填料含水量控制。做好填料碾壓前的準(zhǔn)備工作，經(jīng)檢測后確定含水量，偏高則翻曬，偏低則灑水，確保最終的實(shí)測含水量控制在最佳含水量的-1%~+2%區(qū)間內(nèi)。（3）碾壓夯實(shí)。以前期試驗(yàn)所得的施工工藝（包含碾壓速度、碾壓遍數(shù)等）為參照，配置重型振動(dòng)壓路機(jī)，利用該裝置按照先兩邊后中間的順序碾壓，全程遵循先慢后快的基本原則[5]。各區(qū)段應(yīng)形成交接區(qū)域，以保證各段連接成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)，具體要求縱向搭接長度達(dá)2m或更多，輪跡重疊量達(dá)40cm或更多。碾壓期間施工人員應(yīng)注重對(duì)現(xiàn)場情況的觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部不平整之處，通過施工機(jī)械和人員聯(lián)合作業(yè)的方式補(bǔ)平，保證路面具有平整性。為全面保證各處的碾壓效果，還須使用振動(dòng)壓路機(jī)做進(jìn)一步的碾壓，要求該裝置配置連續(xù)壓實(shí)控制/智能壓實(shí)功能，通過自動(dòng)化檢測并控制碾壓作業(yè)方式全面確保壓實(shí)效果。碾壓全過程中，邊坡區(qū)域的穩(wěn)定性較差，該處的壓實(shí)難度相對(duì)較高，鑒于此，首先可以利用推土機(jī)處理路肩，完成初步壓實(shí)處理，保證路肩不出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，再進(jìn)一步利用壓路機(jī)全面碾壓。以前期施工產(chǎn)生的超填路基邊線為基準(zhǔn)，嚴(yán)格控制碾壓機(jī)外輪緣，兩者的距離應(yīng)達(dá)到30cm左右，確保施工安全，使壓路機(jī)可正常運(yùn)行。關(guān)于碾壓施工如圖2所示。（4）碾壓質(zhì)量檢驗(yàn)。按分層的方式碾壓時(shí)，每完成一層碾壓作業(yè)后均要隨即檢查施工情況，具體包含中線、標(biāo)高、壓實(shí)度、寬度以及厚度，以科學(xué)的方式檢測，完整記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，報(bào)監(jiān)理工程師，若無誤則組織后續(xù)填筑。其中，壓實(shí)度為重點(diǎn)檢測項(xiàng)目，對(duì)檢測方法提出較嚴(yán)格的要求，宜采用灌砂法完成。（5）修整工程。經(jīng)前述施工后，易出現(xiàn)局部平整度不合理或是邊坡尺寸不合理等情況，均會(huì)對(duì)路基的挖填方整體施工質(zhì)量帶來影響，此時(shí)需采取相適應(yīng)的修整措施。實(shí)際操作中由人工掛線，控制具體作業(yè)范圍，經(jīng)過修整后再組織檢驗(yàn)，直至實(shí)測結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)為止。
4結(jié)語
綜上所述，高速公路是社會(huì)經(jīng)濟(jì)良好發(fā)展背景下的重點(diǎn)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容，在高速公路建設(shè)全過程中，路基施工質(zhì)量對(duì)道路整體通行服務(wù)能力具有顯著影響，因此，做好挖方和填方作業(yè)至關(guān)重要。文章以工程實(shí)例為背景，圍繞路基挖方和填方處理技術(shù)展開探討，闡述了具體施工要點(diǎn)，希望所提內(nèi)容可為類似工程提供參考。
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作者：閆真 單位：中交西北投資發(fā)展有限公司
