填石路堤施工工艺及质量控制分析

刘峰 刘涛

摘要：本文以辽宁省本溪市某公路第五合同段填石路堤施工为例，对填石路堤施工工艺和质量控制方法作简单介绍.对填石路堤中压实质量控制及检测进行简单说明，对影响填石路堤质量沉降变形问题提出处理建议.

关键词：填石路堤；施工工艺；质量控制；高速公路

1工程概况

辽宁省本溪市某公路第五合同段全长5.5km，其中路基挖方量中90%以上为抗压强度在30-40Mpa中硬石料，表层土极薄，清表后基本为石方，开挖难度比较大必须进行爆破施工.填方位于地形复杂斜坡地及鱼塘区域，大部分填方基底进行软基处理，最大填高21m，填筑路段最长330m、最短35m，对爆破后满足规范要求石料将用于填石路堤施工.

2施工准备

路基填筑材料均为原山体岩石，抗压强度为30-40Mpa，属于中硬石料，粒径大部分都在50cm以上，甚至达到1m-2m.根据填石路基施工规范要求，填筑材料最大粒径不能大于30cm.填筑施工前要对计划用于填筑材料进行试验，保证抗压强度达标.操作时先用破碎锤将大粒径料破解至30cm以下，用激振力50t以上重型振动压路机进行碾压使其达到要求.

3 施工工艺及方法

3.1 测量放样

施工前进行测量放样，恢复设计路线确定路基中桩，测定原地面高程，根据填筑坡度及填筑高度确定填方最底边线，撒上白灰作为填筑控制线.

3.2 地表清理

重庆外环高速公路东段E5合同段路基表面主要覆盖物为草皮及腐殖土，为确保填筑料与原山体能够结合紧密，清除地表时要露出山体岩石为宜.对于地面横坡陡于1：5地方，要根据山体变化，在适当地方挖成宽度不小于3m台阶，台阶顶面做成2%-4%反向斜坡并平整压实.沿路基两侧设计排水沟位置开挖和布设临时排水系统保证路基施工过程中排水顺畅.

3.3 填石路堤试验路段工程施工

大面积填筑前根据规范要求进行填石路堤试验路段工程施工确定最佳机械组合、施工工艺及方法.征求监理工程师同意后选取K175+350--K175+450段作为填石路堤试验路段工程进行施工，段路基基底采用换填片石处理.

在试验段施工时填筑二层进行比较，第一层虚铺厚度控制在50cm，第二层虚铺厚度控制在60cm，最大填料粒径控制在填筑厚度的2/3以内，超过采用人工破解或挖掘机将其剔除.经人工配合推土机整平后各层采用YZ-18T振动压路机形成不同碾压遍数，进行试验比较.每层在碾压至无明显轮迹后采用沉降差法检测路基压实度.当沉降差平均值小于5mm时认为路基压实度符合要求.

在填石路堤试验路段工程施工中按照沉降差和施工工艺参数控制对路堤压实控制进行检验后需要采用孔隙率对压实质量进行验证.由于采用孔隙率指标检测时必须挖大坑采用水袋法进行，施工过程中控制难度比较大.在填石路堤试验路段工程中对压实质量进行验证.按照设计要求，在本项目填石路堤施工中下路堤空隙率≤23%，上路堤≤21%.根据填石路堤试验路段工程施工并加以分析得到每层的虚铺厚度应控制在50cm；填筑时填筑料最大粒径控制在30cm；碾压顺序及遍数为YZ-18T压路机先静压1遍，振动碾碾压4遍，静压1遍.碾压6遍将沉降差控制在5mm范围内达到填石路堤压实要求.

3.4 大面积填筑施工

3.4.1 摊铺

运输填料时安排好石料运输路线.填料经挖掘机直接装入自卸车运至施工现场，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料.为控制填料层厚不超过设计最大厚度50cm，在路基两侧设置刻度50cm红白相间标杆尺并拉线，每5m设一个.

摊铺采用大型推土机粗平，每卸一车填料，由推土机向前摊铺一车，在局部坑洼不平地方，人工配合采用细石块、石屑整平.摊铺过程中当石块级配不好、粒径较大、填层较厚、石块间空隙较大时，每层表面空隙里扫入石渣、石屑、粗砂等，再以压力水将砂冲入下部，反复数次使空隙填满.人工铺填粒径25cm以上石料时先铺填大块石料，大面向下，小面向上摆平放稳，再用小石块找平，石屑塞缝.在摊铺过程中发现粒径超过规范及技术要求，采用破碎锤破解或采用挖掘机剔除.

3.4.2 边坡码砌修整

在每一层填方前要进行边坡码砌工作，按照路基设计宽度在坡角处以相应码砌厚度进行人工挂线码砌，码砌高度要与每层填方高度同高，坡比要严格按照设计要求进行.码砌后才可以进行填方，要求码砌基本与路基填方同步进行.码砌要采用强度大于30Mpa不易风化石料，码砌石块应规则，块石厚度为20cm.填方高度小于5m填石路堤，边坡码砌厚度不小于1m，填方高度5m-12m填石路堤，边坡码砌厚度不小于1.5m，12m以上填方高度的路堤边坡码砌厚度不小于2m.当原地面陡于1：5时边坡坡角应该挖台阶，台阶宽2m采用块石码砌.码砌整修后要保证边坡转折处棱线明显，直线处平直，曲线处圆滑，坡面平顺、美观.

3.4.3 碾压

采用振动压路机按照填石路堤试验路段工程总结出碾压程序及碾压遍数至少为6遍进行碾压，当碾压后达不到压实要求要重新进行补充碾压.填石路堤压实时，先压两侧后压中间.振动压路机碾压时第一遍采用光轮振动压路机不振动静压，时速控制在1.5km/h；采用振动碾压先慢后快，由弱振至强振振压4遍，压路机碾压行驶速度开始时采用慢速，最大速度不宜超过4km/h；碾压时从低向高进行，直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向式进行；压路机错轮宽度不小于轮宽1/3，横向接头振动压路机重叠1m-1.5m；对路基边缘碾压时压路机与线路横断面成45°角达到无漏压、无死角，确保碾压均匀.之后再用光轮压路机静压1遍进行收面.

3.4.4压实检测

由于块石路堤填料粒径较大，采用挖坑灌砂法或表面波密实度仪测定压实度，效果不太好，一般在压路机碾压6-8遍后或通过试验段确定碾压遍数后，压实层面稳定、没有明显碾压轮迹、石块紧密、表面平整时进行检测.本合同段采用18t压路机按照填石路堤试验路段工程确定碾压6遍后进行检测.

4 填石路堤质量控制和检测评定

填料粒径在填筑前必须符合要求，不合格材料绝对不许进行施工.填料最好在挖方现场进行控制，进行爆破改小，个别超大粒径石料必须在装车前进行解锤，或在填方摊铺时采用破碎锤破解.

填石路堤以沉降差法、碾压遍数、松铺层厚等施工工艺来控制压实度.在施工中可以对碾压后路基表面外观进行检查，在碾压6-8遍后表面平整无明显轮迹痕且采用施工碾压时候的重型振动压路机按照规定碾压参数，直到前后碾压两遍各测点高程差平均值不大于5mm， 标准差小于3mm即视为碾压质量符合规范要求.

5结语

高填方区经过半年沉降及位移观测完全符合设计及规范要求，与路面单位交接中弯沉值、路基宽度、边坡度、横坡等各项指标均符合设计及规范要求，一次交接完成，该项目于2010年建成通车，运行良好，成功地验证该施工方法正确性。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部发布 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）.北京：人民交通出版社，2006

[2]《西部开发省际通道重庆外环高速公路东段项目工程技术规范》.重庆：重庆高速公路发展有限责任公司垫利分公司，2006

[3]《路基工程现场施工技术》/罗竟，邓延权主编.北京：人民交通出版社，2004