关于填石路堤施工技术与质量控制措施的研究

2017-10-13,

湖南交通科技 2017年3期

(1.湖南顺天建设集团有限公司, 湖南长沙 410000； 2.湖南省交通规划勘察设计院, 湖南长沙 410008)

葛峰1,何川2

(1.湖南顺天建设集团有限公司, 湖南长沙 410000； 2.湖南省交通规划勘察设计院, 湖南长沙 410008)

在我国广袤的西南地区，岩石分布较为广泛，填石路堤作为高速公路路基填筑的结构形式之一，正得到越来越普遍的应用。以广西百色地区某高速公路填石路堤为例，针对填石路堤的关键施工技术和质量检验标准进行深入分析，总结出比较实用的施工工艺和质量控制措施，以期为相似地质条件下填石路堤的大面积施工提供参考依据。

填石路堤; 施工技术; 质量控制

0 前言

路基作为路面层的基础和道路的支撑结构物，其质量好坏直接影响到道路的质量，关系到高速公路的行车舒适性和安全性。路基填筑结构形式多样，包括填石路堤和填土路堤等，我国西南地区多为山区地带，岩石分布广泛，高速公路具有石质挖方多，隧道占比大的特点，为充分利用石料资源，尤其是可作填料的隧道洞渣，避免产生过多的石质弃方而影响周边环境，填石路堤已经成为岩石山区高速公路路基填筑的主要结构形式之一。填石路堤是指利用一定粒径的石料填筑而成的路基基层，与填土路堤相比，其具有抗剪强度高，不易压实，质量难于评定，易产生沉降变形等特点，因此，在质量控制方面，填石路堤较填土路堤有更高的要求。本文以广西百色地区某高速公路的部分填石路堤施工为例，总结了较为实用的填石路堤施工技术和质量控制措施，可为填石路堤工艺在广西地区的推广应用提供一定的参考价值。

1 填石路堤的特点

1) 石料的密度、粒径和不稳定性影响填石路堤的质量。

填石路堤的填石料往往粒径不均匀，其干密度有较大差别，并且随着高速公路的使用年限增加，大粒径石料易于风化，从而引起路堤局部的不均匀沉降，严重影响填石路堤的质量，影响行车舒适性，危及行车安全。

2) 填石路堤质量的不可控性较大。

与填土路堤相比，填石路堤质量检验难度大，施工质量难于控制，对现场管理要求更高，因此，为确保填石路堤的质量，必须加强过程控制，确保施工过程管理规范。

2 填石路堤施工技术

2.1 清理现场、填前夯实

将基础开挖至设计深度，在地基承载力合格基础上，清除基坑底部的虚土，有条件时必须使用压路机压实基坑底，完成填前碾压工序之后方可进行下一道工序。

2.2 运输、堆料

在石料运输之前，必须先对石料进行强度试验，石料强度必须大于30 MPa，强度不符合规范要求的石料不得运输至现场。为保证填石路堤的压实度，必须对石料的松铺厚度和粒径加以控制，《公路路基施工技术规范》规定，填石路堤的松铺厚度应小于50 cm[1]。根据大量的填石路堤施工经验，推荐采用方格网来控制每层填料的堆放，确保每层松铺厚度的均匀，方格网的规格由松铺厚度和石料运输车装载能力确定，如石料运输车装载能力为20 m3，则可采用7 m×7 m的正方形网格，此时松铺厚度为41 cm。为保证压实度，石料粒径不宜大于摊铺层厚的2/3,石料最大粒径以30 cm左右为宜，应在石料运输前对不符合要求的大粒径石料予以解小，不得将大粒径石料运往路堤填筑施工现场。石料运至现场后，应由专人指挥卸料，确保每个方格网里的石料基本一致，由于石料的不均匀性，在运输过程中，细集料往往易沉积到底层，产生离析现象，因此，在碾压之前，应将运输车辆底层小粒径碎石均匀摊铺至方格网内。

2.3 整平(粗平)

根据大量的填石路堤施工经验，在摊铺石料时，应优先采用大功率的推土机，这是由于大功率推土机作业时，大粒径石料滚动相对猛烈，易于形成一个稳定的整体，孔隙较少，有利于后期的压实作业，对施工质量起到至关重要的作用。

由于石料粒径差异，摊铺过程中，石料之间难免出现较大的空洞和孔隙，此时应辅以人工作业，对孔隙较大者，应对石料加以破碎和整平。初平时，确保石料均匀摊铺在方格网内，加强对推土机工作盲区的整平工作，必要时辅以人工配合，应对高出初平层的石料进行破碎或剔除，确保初平面的平整度，使石料之间无明显的高差。

2.4 整平(精平)

石料摊铺完成后，为保证路堤的压实度和填筑质量，应在初平层上铺撒一层质量合格的嵌缝料，嵌缝料在压路机碾压过程中，填充大粒径石料之间的空隙。

2.5 填石路堤试验段松铺系数松铺厚度测定

松铺系数是决定填石路堤压实质量的一个重要参数，其值等于摊铺厚度与压实厚度之比[2]。松铺系数是一个与压路机性能和石料特性紧密相关的不确定值，其值可按在每20 m间隔断面上布设若干松铺系数观测点测定，用水准仪测量松铺系数观测点的松铺厚度H1，待碾压完成后,测定对应点的压实厚度H2，松铺系数即为ρ=H1/H2。

本次试验段桩号为K27+220～K27+420，试验段松铺系数计算如表1和表2。第1层填筑时，松铺厚度均控制在50 cm以内，石料最大粒径均小于30 cm，经过1遍静压、4遍振压之后，第1层平均厚度为46.45 cm，计算得出松铺系数1.049；第2层填筑时，松铺厚度和石料粒径均与第1遍相同，经过1遍静压、4遍振压之后，第2层平均厚度为46.27 cm，计算得出松铺系数为1.045。经过1遍静压，1遍振压之后，进行空隙率试验测定，测得第3～5遍的孔隙率分别为20%、17%、14%，均满足规范规定孔隙率小于25%的要求。

表1 第1层松铺系数计算表松铺厚/cm压实厚/cm松铺系数松铺厚/cm压实厚/cm松铺系数47．545．51．0444845．81．0474846．21．03949．447．11．04849．847．81．04247．545．11．05348．946．41．05448．545．71．06148．746．61．04549．346．31．0644946．81．04848．846．11．05849．246．71．05449．248．01．024

表2 第2层松铺系数计算表松铺厚/cm压实厚/cm松铺系数松铺厚/cm压实厚/cm松铺系数47．245．11．04648．245．91．04948．145．81．05149．147．31．0384947．21．03948．546．41．04547．945．81．04648．146．31．0448．546．61．0447．645．61．04349．147．11．04348．346．51．03947．645．21．05248．846．91．04

2.6 碾压

根据大量的填石路堤施工经验，本次试验段所采用的碾压方式能较好地控制路堤压实质量。首先采用山推SR22MP羊足碾静压1遍，然后振压4遍，最后采用路捷YZ20JC — S振动压路机静压收光，确保路堤表面平整。碾压采用由边向中、先慢后快、由弱至强的顺序进行，每次碾压时应保证左右相邻区重叠0.5 m左右，前后相邻区段重叠5 m左右，保证每一区域的石料均碾压到位[2]。羊足碾在静压碾压时其行驶速度宜控制1.5～2.0 km/h，振动碾压时宜控制在2.5～3.0 km/h。