路基施工质量问题及控制策略

2021-01-05陈玉芳

江西建材 2020年12期

陈玉芳

福建省交通建设工程监理咨询有限公司，福建福州 350001

1 引言

本项目主线：起点位于八都镇海星村东侧，顺接规划的G237（横二线）福安至蕉城段，穿八都隧道（长848 米），后路线沿着现有国道104 展线，经圆通寺后建观音亭大桥（长232米），路线顺着霍童溪北岸布线，于水际村跨过霍童溪，建上坂大桥（长527 米），路线沿着省道303（宁屏路）老路展线，对省道303 进行提级改建，终于宁东高速八都互通连接线与本项目平交处（K7+530），顺接G237 八都至霍童段，里程7.6 km。本项目连接线：起点位于八都岙村，建八都大桥（长513.5 米）跨过霍童溪，终点与主线起点平交（桩号K0+677.734），里程0.68km。

2 路基施工质量分析

2.1 不良地基超限沉陷

现代化公路工程项目施工时，由于涉及到的线路相对较长，因此不可避免的会遇到各种不良地基问题，其中最典型的就是软土地基。不良地基的承载能力相对较弱，因此必须进行特殊处理，如果采用常规方法进行处理则容易导致路基发生超限沉陷现象，进而影响路面行车安全，严重时可能引发严重的安全事故。

2.2 填石路基沉降

公路项目在施工时很多路段路基不平，需要对路基进行填石，在填石区域容易发生的质量问题就是沉降。如果出现沉降问题会导致公路路面无法正常使用，缩短公路的使用寿命。引发路基沉降的原因主要包含以下几点：第一，路基在填石施工时未对其进行彻底压实，在后续使用过程中，车辆重力作用在路基中使之发生沉降；第二，部分公路路基在建设时基于半填半挖的模式进行施工，对于此种施工模式，填石与挖方结合的位置如果施工技术不达标，会导致路基发生沉降问题；第三，施工过程未严格执行相关规范标准，并且监督管理不严，最终出现路基施工质量问题。

2.3 现场路基填筑裂缝

K0+280-K0+350 段路基中心最大填筑高约26.0 米，边坡填筑高度约26.4 米，原设计图淤泥层厚度约1 米，属于高填区，施工单位按原设计图进行软基处理（抛石挤淤）后，进行路基填石至标高7.3 米处出现沉降微裂缝，后经地勘单位重新加密布点勘探，发现本段鱼塘左侧坡脚部分基底地质情况与原设计差别较大，淤泥层厚度偏厚。

3 路基施工质量控制策略分析

3.1 不良地基的处理策略

经过前期现场勘查，发现本公路工程项目施工路段可能遇到的不良地基问题主要包括山坳水田、水塘地段等。对于山坳水田地段，其地表土体通常非常湿润和软弱，进行填筑之前首先应该挖沟将积水排除，晾干后再进行压实填筑。如果无法通过挖沟的方式排水，则可以在施工区域附近设置积水坑，将施工区域的积水引至积水坑。根据《公路技术状况评定标准》（JTG5210-2018），施工现场具体情况，可以采取的措施主要有：第一，施工区域如果存在比较大的泉眼或地下水比较丰富，则需要充分结合现场实际情况，包括地形地貌、地质情况等，对碎石盲沟或渗沟的位置进行重新布设。如果该区域的地势比较平坦，难以通过排水沟的方式及时有效地将积水排除，则需要采取强制性的排水措施；第二，对路基稳定性以及施工后的沉降情况进行监测，如果发现沉降较大则需要进行换填施工，使用的换填材料必须具有一定的透水性，也可以铺设砂垫层进行处理。通常情况下换填深度不得超过3m，但是局部区域可以根据实际情况适当增加换填深度。对于水塘地段，其处理方法基本与山坳水田地段相同，不同之处在于要求路基坡面采用铺砌边坡，高度应该超过水塘水位0.5m 以上。对不良地基的处理深度进行严格控制，具体要求为不得低于重型汽车行车时的作用区深度。

3.2 填石路基沉降控制策略

本公路路基施工时，挖方产生的废石料全部用于充填路基，在路基填筑时根据使用的石料强度，以填石路基压实程度以及填料厚度为标准对施工过程进行控制，通过测量填石的孔隙率可以获知填石路基的压实程度。《公路软土地基路堤设计规范》DB33/T904-201312.5条相关规定。同时Ⅲ级生石灰的相关技术指标应满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）表3.3.1 规定。硬质石料、中硬石料和软质石料对应技术参数及孔隙率要求见表1。在实践中如果无法通过孔隙率对填石路基压实度进行控制，则可以根据压实沉降差值实施控制。具体操作方法为：通过20 吨以上的重型振动压路机，以不超过4km/h 的速度对填石路基进行强振，压路机碾压后路基高程通常会下降，通过测量前后两次振压的沉降差值来判断路基压实度是否达到要求。本项目中如果沉降差值和标准差分别控制在5mm和3mm 则认为达到了设计要求。为达到上述标准，本项目在施工时采用重型振动压路机进行施工，并对碾压速度、碾压次数、每层填充厚度等进行严格控制。

表1 不同类型石料技术参数及孔隙率要求

3.3 基底处理

参照《公路路基设计规范》JTGD30—2015 第3.3.6 条和《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006 第4.2.2 条都对地基表层处理进行了相关规定，对于普通型的路基基底，应当将全部的腐殖土清理掉，使用大体积压路机压实。

对于水塘位置路基基底的处置：

以硬度较大的片石对路基进行填充，由线路中心位置向两边填充，小片石与小片石间隔填充，匀称分散，确保填充片石的密度达到要求。片石填充之后使用大体积机械压实，让片石沉到底端［1］。

片石抛填检测达标之后填充渗水土。使用自卸型汽车运输土方，使用推土机和平地机进行摊铺作业，使用振动型碾压机进行压实。平摊碾压应当逐层进行，各层摊铺厚度应当保持在35 厘米左右，各层压实经检测达标之后，进行下层填充作业。

压实过程中应当依照先慢速后快速、先程度轻后程度重的准则，首先对两边进行碾压，然后对中心位置进行碾压，从两边的路肩开始，每行之间重合距离应当在0.4m 以上，连接地点的搭接长度应当长于2.0m。渗透土填充材料可选择砂卵石，也可选择中粗砂，然而细粒土所含比例应当在5%以下，并且不可包括有垃圾、草根等无关物质，且喷洒恰当比例的水，然后进行碾压［2］。

3.4 路基碾压

《公路路基设计规范》JTGD30-2015 第3.3.6 条对地基表层的碾压处理也有规定，规范要求：地基表层应碾压密实。因此采取以下措施：

（1）铺料方式。铺料从最底端开始，逐渐上移，依照要求实施摊铺作业，通常状况下若以推土机摊铺，则松铺系数保持在1.2 到1.3 的水平，若以平地机实施摊铺作业，则松铺系数保持在1.1 到1.2 的水平。因为土质不一样，应当依据现实状况来确立松铺的具体系数。若某个作业段卸料完工通过检测达到了有关规定时便能够使用平地机作业了。平地机作业方式是从道路中心向两边进行，进行三个循环，这样便能够满足平整度要求。在实施整平作业时应当高度重视路基横坡与纵坡，特别是在雨天作业时，横坡应当适度增大利于路基将水排出，通常状况路基横坡宽度为2m，为了方便将水排出，可增宽到3m 或者4m。铺料的宽度应当比设计的要求宽出半米左右，确保压路机可以把边角位置全部碾压充分，在刷坡的过程中可把这部分料配制之后使用。

（2）结合面处理。对于高等级公路，道路不平整将会导致行车舒适性降低，影响行车安全。根据《公路工程质量检验评定标准》（第一册土建工程 JTG F80/1-2017）中的有关要求，各施工段连接处依照设计要求实施处理，连接坡度应当不大于1:3～1:5。对于不同层间的结合面，各层结合面在进入下层作业过程中一定要在喷水之后刨毛，避免产生干夹层问题。物料的摊铺和碾压一定要保持连贯，如果中间需要暂停作业，表面风干之后应当定期喷水保持湿度，让含水量保持在理想状态。如果需停止作业，应当依据天气状况铺设保护层，再次施工时将其清理，并查看填筑面情况。若产生“弹簧”问题应当将其清除，重新填充重新碾压。

（3）碾压方法：机器碾压使用进退错距法，压实作业应当顺着路基中心线方向开展，不可以垂直路基轴线的方向进行压实作业，避免出现碾压程度不够、碾压不充分的问题。碾压机器在碾压完毕的料层上经过时，来往应当选择不同的位置，临近碾压带碾压痕迹应当互相连接，沿着作业方向，连接宽度保持在0.3 到0.5m 左右；运用进占法进行物料的摊铺，该方式不容易出现剪切破坏。在布设施工道路的过程中，进入路基填筑面路口首先铺上松土，厚度为0.3 到0.5m，全部作业段都将物料摊铺之后，使用推土机将摊铺的松料全部清理，依照设计规定再次铺料，之后所有作业段一同碾压。

（4）检测、报验：在上层填充检验达标开始下层作业以后，先指派技术工作者测量填筑体的面积，确定下层作业边线，然后对填筑面加以喷水，对部分光面实施刨毛作业之后才能够实施下层施工。路基填筑施工达到2 到5 米高的时候便能够进行路基预留保护层作业，（预留保护层，厚度≥0.3m)的刷坡，刷坡基料依旧平摊到路基上端然后压实；最后采用人力拉线的方法依照设计的要求进行路基边坡作业。在路基精修完成之后，对路基具体大小、高程、纵坡等进行检查，由专门的工作人员检查填筑施工层的干密度，检测方法应当采用灌砂法，根据试验要求实施试验，选取样本的数量应当符合有关规定。检验达标之后上报监理工程师，在获得签证之后才能够实施下面的作业。

4 质量控制措施

（1）组织压实、平料实操人员参加技能培训活动，规范操作方式，经培训达标之后，才能够操控机械；（2）动工之前要查看压实机械的规格与设计要求相符与否，施工过程中应当每间隔十天对机器进行一次维修，用来确保碾压作业的顺畅实施；（3）碾压作业过程中应当查看碾压参数（行车方法、水分占比、机具、干容重等）与要求一致与否。作业质量运用压实度检测、施工参数管控等两种管理方法。其中含水量与最佳含水量的差值为-1～+3%，以压实度作为质量检查标准，按照设计要求，压实度≥96%；（4）基料碾压时应加强填筑层间结合和边坡的结合，注意界面干净；（5）基料填筑应尽量平起，以免造成过多接缝；（6）雨季施工应做好防雨和排水措施。