浅谈高速公路填石路基的质量控制
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摘要：石质路堤的施工质量控制是高速公路石质路堤施工过程的关键，是一个值得深入研究的问题。通过比较石质路堤施工质量控制的方法的研究，结合国内施工的实际情况，较系统地提出了符合高速公路填石路堤施工的质量控制方法。
关键词：石质路堤；质量控制；施工质量
Abstract: This paper through the compare stone embankment construction quality control method, combined with the actual situation of the domestic construction than the proposed expressway rock embankment construction quality control.Key words: stone embankment; quality control; construction quality
中图分类号：U416.1+1文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02
一、概述
石料作为路基填料，一则就地取材，少占田地，其社会经济效益相当显著，另一方面，石料透水性强、抗剪强度高、压实密度大、沉陷量小等，是良好的填方材料。因此，填石路堤在我国高速公路建设中将愈来愈多的被采用。尤其是山区。为了确保填石路堤的工程质量，必须从两个方面进行质量控制；一是填料的要求，二是施工工艺，石料来源主要是路堑爆破后的石料，其强度（岩石单轴抗压强度）要求不小于30MPa，风化程度应该符合设计及规范规定要求，最大粒径不宜大于厚度的2/3，在高速公路和一级公路填石路堤路床顶面以下50CM范围内，填料粒径不大于10CM，其他公路填石路堤路床顶面以下30CM以内，填料粒径不大于15CM。路基压实费用在整个工程费用中所占的比例不大，但压实质量的好坏对道路的使用有着决定性的影响。高质量的压实能显著提高填方的承载力和稳定性，大大减少公路运营时的维修费用。因此，填实路基施工质量控制是一个关键问题。
二、填石路堤施工前期准备工作
1．施工前应全面熟悉设计文件，进行施工进行现场复测核对和施工调查，对不符合实际情况的设计可根据施工管理程序，向有关部门提出修改意见。
2．根据工程数量和工期要求，制定施工组织设计。做到材料、机械设备、劳动力、临时工程、生活供应等全面落实。
3．应按设计图表，放线定位路线中桩，定出路堤坡脚、及边沟等位置，以便清理现场和施工。
4．在路堤施工前，应按现行《公路路基施工规范》的规定及设计要求，将路堤范围内原地面的淤泥、杂草等进行清理和整修，对岩面横坡较大的还应进行处理。若路堤位于水塘、水沟等局部低洼积水地段，应清淤回填。
三、施工工艺
1．路堤填筑方法的比较及采用
（1）竖向填筑法（倾填法）：以路基一端按横断面的部分或全部高度自上而下倾卸石料，逐步推进度填法。只适用于在二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峭山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段。
（2）分层压实法（碾压法）：自下而上水平分层，逐步填筑，逐层压实，是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路和一级公路及铺设高等级路面的其他公路的填石路堤采用此法。操作程序如下：应严格控制填石路堤施工中的石料填筑工艺，应分层填筑，每层松铺厚度小于60cm。
（3）冲击压实法：利用冲击压实度冲击碾周期性大振幅低频率地对路基填料进行冲击，压实填方。
（4）强力夯实法：填石分层强夯施工，要求分层填筑与强夯交叉进行，每层主夯和面层的主夯与满夯由起重机和夯锤实施，路基面须振动压路机进行最后的压实平整作业。
综上所述，根据设计要求、规范规定要求及现场实际情况。本填石路基采用重型震动压路机分层碾压法。
2．填料的爆破及选取
（1）本填石路基主要填料来自路堑挖方爆破。故采用当前广泛使用的钻爆开挖施工方法。对于在填方工作面的粒径超大的填料配合采用静态破碎法即放改炮。
（2）填料的选取
控制填石路堤的质量应先从填料的源头抓起，石方爆破时的爆破工艺，宜采用排炮或分段进行微差爆破。施爆要精心设计、精心组织、精心施工、按编制的爆破方案进行爆破作业，确保边坡稳定且使爆破后的石块粒径和比例满足填石路基的施工要求。爆破后的石料按比例分出三类石料:
①路堤的主填料，要求石块粒径不超过40Cm(填筑层厚的2/3)，强度不应小于30MPa；
②石屑等细料供上路床及精平层用；
③对填方边坡采用大块石码砌，强度大于30MPa，码砌厚度不应小于2米，以增强其稳定性，码砌石块应规则。
3. 填筑工艺流程及操作要点
填筑工艺流程为批准开工报告 ――测量放样――基底处理――摊铺整平――碾压夯实――检查验收。
首先应填筑实验路段以确定具体施工工艺。
（1）试验路段施工程序：
①选择能代表整个施工段特点的地段做试验段，试验路段长度应不少于100m面积大于
4000m2，试验路段至少进行二至三层填筑。
②通过试验路段收集满足设计要求的密实度、经济合理的填筑厚度、碾压遍数及机械组合等参数。
③ 填石路堤用前后两次的碾压沉降差来检测密实度时，当沉降差平均值小于等于3mm时，即认为路堤已达到密实度的要求。
（2）具体施工工艺： 整个填筑施工过程采取石料反铲挖掘机挖装，自卸汽车运输，人工配合推土机整平，振动压路机碾压，水准仪观测沉降量检测的流水作业施工方式。具体施工方法为： ①原材料要求：所选填石路基填料石块强度大于30Mpa(边坡摆砌的片石强度不小于30 Mpa)，且石料含量在95%以上，最大填料料径不超过40cm，超粒径填料在取料场改炮处理。②测量放线：清表完毕后用压路机对原地面进行碾压，碾压后的原地面的密实度不低于85%，然后根据原地面（填筑层面）的高程，放出路基的填筑边线。为保证路基边坡处的压实度，在放线时将路基填筑边线加宽50cm，同时沿线路纵向每10m 设一对标高指示桩，以控制每层虚铺厚度。为保证路基边坡圆顺，两标高指示桩间挂线施工。 ③布料：根据运输车的装载数量及确定的石料虚铺厚度，按方格网法布料。④整平：首先用SD-160推土机将填筑石料就地推平，然后人工配合机械根据标高指示桩拉线精确整平。当石块级配较差，粒径较大时，人工将粒径较大的石块，大面朝下，摆放平稳，空隙里扫入石碴、石屑，使空隙填满。⑤边坡处理：
根据设计对填方路段边坡要求：当填方高度较高，地形较陡，无法按照普通路基填方坡比进行填方，同时又难以修建结构物进行支护时，路基回填采用石块回填，做成填石路基，填方坡率从坡顶到坡脚依次为1：1.3、1：1.5、1:1.75、1：2.0。
边坡坡度变化处设置2.0米宽的护坡道。横坡陡于1：5的坡地上的填方路基，在填筑前，须将地面挖成台阶，且台阶宽度不小于2米，台阶顶面做成3%的反向横坡，以防路基滑动而影响其稳定。
4.碾压工艺
（1）流程
准备下承层――运料――堆料――摊铺――大粒径料破碎――推土机推平――稳压一遍――碾压(静压2遍，振压6遍，终压1遍)――弯沉检测、达不到要求的段落采取措施重新碾压――下一层施工
（2）根据试验路段确定的数据进行碾压
① 整平后的路堤适当洒水，以利于碾压时石块移动、嵌琐，在大面积填方作业中，其优点更为突出。
②压实时的操作要求，应先压两侧(即靠路肩部分)后压中间，压实路线对于轮碾应纵向互相平行，反复碾压。路基应采用重型振动压路机。
③ 碾压时，先轻后重。先重型压路机静压两遍，起稳压作用，选择稳定的测点，便于施工中观测。
④稳压后再振动碾复压6～8遍。压路机车速控制在4Km/h左右，振动频率在25-30Hz（1500-1800次/s），振幅一般在1.5-2.0mm范围内。复压时横向重叠40～50cm，纵向重叠100～150cm,做到无漏压、无死角。
四、质量检查
1．施工中的碾压标准。施工参数及压实相关参数由本次实验路段成果确定。其成果如下：在试验段施工时，分别按60cm、80cm两种虚铺厚度分别进行试验，并记录填料每次振压后的沉降量，根据中成果分析，最佳松铺厚度为60cm。根据试验段的试验结果，结合设计文件、有关规范标准及业主的有关要求，石方路基的碾压施工，采取虚铺60cm，XS182J振动压路机静压一遍，然后振压不少于8遍，外观无明显轮痕，填筑结合水准仪沉降量控制检测压实度，最后一遍下沉量不大于3mm。即可认为路堤是密实的。
2．碾压后路基表面必须密实、无松动、无轮迹、无坑洼，以18t振动压路机强振碾压无轮迹，石块嵌挤密实无松动用镐刨不动，需用撬棍撬才能松动为度。特别注意路基边角部分要碾压充分。
3．路堤施工现场有施工单位及监理专人全过程旁站，详细记录每层填料松铺厚度、最大粒径、碾压遍数、层厚等。
五、填石路堤施工注意事项
1． 应注意填石路堤的基底处理。
2．逐层填筑时，应安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层、先低后高、先两侧后中央填筑。
3．当石块级配较差、粒径较大、石块间的空隙较大时，可于每层表面的空隙里扫人石碴、石屑、中、粗砂。
4． 填石路堤的填料如其岩性相差较大，则应将不同的岩性填料分层或分段填筑。
5．路基接茬部位是填石路堤的薄弱点，所以施工时，开挖不小于2m的台阶，并做好压实。
六、结束语
做好填石路基的质量控制必须从填料的粒径和碾压密实度着手。
1、控制好了填料的粒径及级配，避免出现空隙、空洞现象。降低了孔斜率提高填石路基的施工质量。
2、认真碾压密实，碾压遍数必须达到试验路段所确定的要求。避免出现因碾压不密实出现沉降量过大的现象出现。因此对填石路基的施工质量将会得到提高。