填石路基施工技术-鲁军良 6页

高等级公路填石路堤施工技术鲁军良（中铁隧道集团一处有限公司新乡市453000）提要本文主要介绍了填石路堤的施工工艺与质量检测方法，以期对填石路堤的施工提供一定的借鉴作用。关键词填石路堤施工1序言填石路堤是指在路基填筑施工中，利用石料填筑的路堤，其填料中粗粒含量应在70%以上。在我国东南沿海及西部地区，大部分为岩石山区或丘陵地带，路基施工中存在大量的石质挖方和隧道弃碴。因此，在这些地区的路基施工中，不可避免地存在大量的填石路堤。然而，由于目前我国对填石路堤的压实特性和检测标准等方面的试验和研究极少，《公路路基施工技术规范》（以下简称《路规》）中规定的条目也较少，且较为笼统，已很难适应现代化填石路堤施工的需要。笔者结合甬台温高速公路、福宁高速公路中的施工，积累了一些施工经验，对填石路堤的施工技术作一总结，希望能对填石路堤的施工提供一定的借鉴作用。2填石路堤的施工2.1填石路堤的施工工艺填石路堤的施工关键在于石料的压实，确保路堤的稳定。但是，过高的压实标准又会增加施工的难度和工程投资，造成路堤安全储备方面的浪费，因此，应合理先选择填筑标准。经现场试验总结，填石路堤较适宜的施工工艺见图1。选料摊铺解小与整平碾压压实检测下一层施工NY图1填石路基施工工艺流程图6n2填石路堤的施工2.1石料的选择《路规》中规定，填石路堤的石料强度不低于15Mpa。因此，施工前应在路基挖方或隧道弃渣中选择合适的石料。一般情况下，中硬围岩以上的岩石均可满足石料要求。为了确保路堤的压实，一般对填料的粒径均有要求，《路规》中规定石料的粒径不宜超过层厚的2/3。因此，石方开挖时应进行适当的爆破试验，优选爆破参数，限制其爆破最大粒径，并对超过粒径的石块进行人工解小，保证满足填筑要求时方可调运。2.2填料的摊铺为了使填料表面有较好的平整度，控制层厚，便于压实机械的压实，填石路堤应采用渐进式摊铺法（如图2）。它是在新填的松料上逐渐向前卸料，推土机随时整平。这样，不但可以避免粗细料分离，细料沉到下层、粗料浮在上层的现象，而且每次将摊铺的石料向前推进，可使大粒料有一个前后滚动、寻求最佳稳固位置的过程。填料的摊铺过程中，应采用功率较大的推土机随时推动整平，使大粒料相互滚动、摩擦，从而达到一个较稳定的位置，摊铺后的表面比较平顺，大粒料间的孔隙较少，易于压实。图2渐进法填石路基施工工艺图2.3石料的解小与整平由于石方爆破的不确定性，运输到填筑面的石料不可避免的存在局部粒径超标或大粒径料集中的现象。这时，应安排专人进行大粒料的破碎和整平工作。根据施工情况，每台推土机应配6~8名工人，每组配备手推车一辆，岩石解小工具一套以及铁锹、铁钎等基本工具。一方面对超径填料进行破碎解小，另一方面对表面不平处进行整平，对大粒料集中处铺洒小碎石或石屑料，保证填石路堤的表面平整，无明显的突起点及空洞、孔隙等，两侧边坡平顺，以利压路机的碾压施工。6n另外，填石路堤的边缘部位是摊铺整平的薄弱点，大粒料较易集中，也不易整平。因此，应加强人工对路基边缘部位的整平工作。2.4压实填石路堤应在摊铺、整平工作完成并且整个工作面表面平整度达到要求后方可进行压实工序。填石路堤的稳定和变形主要和填石料的密实程度有关。为确保填石路堤有足够的压实效果，其压实应采用吨位较大（《路规》中规定应在12t以上）的振动型压路机碾压，其主要作用是：①振动时，石为料颗粒处于运动状态，填料内部阻力大为减少，利于填料的压实；②由于振动压路机的静重和压力波形式的动力作用，填料中产生压应力和剪应力，促使颗粒间阻力减小，产生移动重新排列而压实。另外，压路机的行走速度也影响着填料的压实效果，行速越慢，单位时间内填料承受的压实功也越高，其压实效果越好，但行速过慢又会增加工程成本。因此，最适宜的行速应为2.0~4.0kw/h。碾压过程中，要求先碾压路基两侧，再碾压中间，前后两次的碾轮应重叠40~50cm。开始时应采用慢速、弱功率档振动碾压2遍，然后选用快速、强功率档振动碾压6遍左右，直到被层实的表面压面稳定、无下沉、石块紧密无空洞，无明显轮迹为止。2.5压实质量的检测填石路堤的施工，一般可采用压实干密度、沉降差来检测填石路堤的压实情况。由于压实干密度检测费工费时，现场多采用压实沉降差作为填石路堤的检测手段。压实沉降差检测是检查采用标准吨位的压路机，按规定碾压参数碾压两遍后被压实层表面的沉降量之差，压实沉降差平均值应不大于5mm，标准差不大于3mm。由于沉降差的测点可随机布置，只需检测最后碾压两遍的沉降量之差，它省时、省力，同时还可以检测每压实层的层厚，可谓一举两得，是填石路堤质量检测的一个较好手段。但是，在压实机具不变的情况下，只要碾压到规定遍数，无论层厚是1m还是0.5m，其沉降差就能小于某一数值。因此，沉降差不能作为唯一的质量控制标准，它必须和施工工序管理结合起来，才能进行有效的质量控制。6n经验表明，如能严格控制碾压参数如松铺厚度、填料粒径、碾压遍数等，填料的压实性能必然是合格的，这说明，施工工艺控制完全可以作为填石路堤的质量控制的主要手段。以福宁高速公路为例，施工工艺的控制参数如表1。表1填石路基的控制参数表项目松铺厚度最大粒径压实机具碾压遍数表观检测参数50cm30cm18t振动型8遍无明显空洞或孔隙因此，填石路堤的施工质量控制的最佳方案是：由施工工艺（控制层厚、粒径、碾压遍数等）配合沉降差检测进行质量控制。2.6压实沉降差检测方法①在压实后的填石路堤表面，埋设直径Ф10cm的钢球，用水准仪测量各测点高程H1；②用静载12T以上的振动压路机按规定碾压参数（行速2.0~4.0km/h，频率30HZ，振幅1.5~1.8mm）碾压2遍，检测碾压后各测点高程H2，计算各点沉降差△H和均方差，并与标准沉降差和均方差相比较，满足要求即碾压合格。③布测点方法：沿路堤表面并排布点，纵横间距为10m左右，距路基边缘不大于2m，每测点代表压实面积100m2，测点应避免位于突出石块或凹陷处压路机不能压到的地方；④检测频度：每2000m2检验至少16点，压实面积不足200m2时，至少检验4点。⑤压实层厚检测：相邻层位的高程差即为路堤填筑厚度。3填石路堤的机械配置由于填石路堤需要大量的施工机械，机械化程度较高，其机械的配置尤为重要。配置合理，不但可以加快工程进度，提高工程质量，缩短工期和减轻劳动强度，而且可以节省劳动力，提高劳动生产率，降低工程降价。3.1摊铺与整平机械为了保证路堤的压实，路堤表面摊铺后应具有一定的平整度，为此，需配置大功率的推土机为宜。大功率推土机在摊铺填料并向前推进过程中，大粒径料在推土机的推动下相互滚动、摩擦，最终可使摊铺后的填石表面平顺，大粒径间孔隙较少，效果明显优于小功率推土机，这对后期的压实影响甚大，应予以足够重视。3.2压实机械6n填石路堤在压实过程中，石料处于运动状态，颗粒间阻力较大。因此，施工中应选用较大吨位的振动压路机，具有滚压和振实的双重作用。经验表明，振动压路机振动时和无振动时填料的应力比约为5:1，压路机的吨位越大，其压实效果越好。因此，填石路堤的机械配置要求如表2。表2填石路堤的机械配置表序号机械名称功率备注1推土机200~250kw2挖掘机≥2m3配合运载机具3压路机≥15T推荐18T4自卸汽车≥8T4劳力组织填石路堤的施工一般工作面较多，需要几个工作面合理组织，实行流水作业法，以长200m的路堤为例，其劳力组织如表3。表3填石路堤的劳力组织表序号工种人数主要工作内容备注1班长1工作协调与指挥2挖掘机司机1取料3汽车司机4运料4推土机司机1摊铺与整平5压路机司机1碾压6普工8解小与整平7测量2压实检测8修理工2机械维修与保养9合计205质量控制要点5.1、填石路堤在大规模施工前，应进行现场压实试验，确定合理的施工工艺和合适的填筑层厚、粒径、碾压遍数等；6n5.2、施工中应严格按照试验参数施工，详细记录每层填石料的压实层厚、遍数、粒径等，以供监理查证；5.3、施工中应确保较好的平整度，一般要求不大于层厚的十分之一；5.4、压实后应进行必要的沉降差检测，检测频度以每2000m²不少于16点为宜；5.5、碾压后的路堤表面应无明显空洞、孔隙，大粒径石料无松动现象。6结束语长期以来，公路部门对填石方路堤的压实特性、检测标准等方面的试验与研究较少，填石路堤由于其填料性质的特殊性，对其沉降与稳定性评价面临一定的困难，尤其是沉降差检测还未被广泛应用，有一个经验积累和转变观念的过程。随着经验的积累和施工管理水平的提高，以控制施工工艺为主，其它检测方法配合的“双控”质量检测方法，将成为填石路堤的主要质量控制体系。参考文献1交通部.公路路基施工技术规范.JTJ033-952王明怀.高等级公路施工技术与管理.1999年3月3郑治.填石路堤修筑技术.2000年6月作者简介：鲁军良，男，1971年12月生，1996年毕业于辽宁工程技术大学，工学学士，工程师，项目总工程师。6