公路工程路基换填技术探讨

2021-04-10

工程技术研究 2021年4期

重庆市南川区易博公路工程有限责任公司，重庆 408400

路基换填技术作为公路工程中一项常用施工技术，是通过挖出路基地面及下方区域软基土，开展换填碾压处理操作而形成全新路基结构。在实际施工中，考虑到公路工程路基换填施工具有露天作业、施工范围广、周期长的特征，并且施工情况较为复杂，因此，施工单位需要掌握路基换填操作要点，采取有效的工艺方法，以提高路基施工质量。对于路基换填技术的应用研究，有着重要的现实意义。

1 公路工程路基换填施工工艺及技术要点

（1）测量放样。测量人员以工程设计图纸为主要依据，对施工现场进行实地考察，将图纸内容、现场情况进行对照分析。在确定一切无误后，使用水准仪等仪器设备开展测量放样作业，根据现场情况选择采取中线法或是边线法。其中，中线法是测量人员通过切线支距方式确定线路中线里程桩的方法，通过桩体高程来推算边线偏距，使用钢尺等工具拉出边线。在测量环节，面临着路基放样坐标测量数据不精确的难题，测量人员应考虑到路基边线实测高程、路基换填超填值两项因素，在其基础上开展路基边线偏距计算工作。同时，在中桩放样期间，应根据现场情况合理设定曲线部位中桩位置，间距控制为10m，将相同直线上的中桩间隔控制为22m。最后，在测量放样结束后，纠正测量误差，以保证测量放样结果真实准确。

（2）施工准备阶段。为提供良好的施工基础条件，减小外部因素对路基换填施工质量造成的影响，并预防突发事故，需要做好施工准备工作，具体工作内容如下：①方案审核。将路基换填方案提交至相关部门审核论证，根据整改意见对方案进行优化调整。②材料设备检查。检查各批次机械设备与施工材料的规格尺寸、外观质量与质检报告等相关资料文件，从中随机抽取少量材料送至实验室检测，并重点检查施工材料是否存在受潮损坏问题。同时，观察机械设备内部与外部结构是否完好，检查零部件紧固情况，开展设备调试运行检查工作。③材料现场管理。对不同种类施工材料进行分类管理，在干燥环境中存储材料，定期开展材料清查盘点工作。④降排水施工。由于路基在受到地表水、地下水渗透影响时，会提高路基含水率，产生路基沉降与基坑渗水现象，对路基换填质量造成影响，存在施工安全隐患。因此，施工单位需要提前做好降排水施工，在现场设置截水沟、盲水沟等排水设施，在路基上方搭设遮雨设施，并定期抽除坑内积水。⑤现场地质勘察。持续采集施工现场地质水文等资料，掌握公路路基及周边区域中软弱地基的深度、分布范围等情况，将其作为设定路基换填方案的依据。同时，要求路基换填处理深度不小于软弱地基分布深度，根据地下水分布范围与水位值编制降排水施工方案。

（3）路槽开挖。在路槽开挖环节，提前开展设备调试运行与检修工作，将机械设备调整至适当运行模式，检查设备是否存在潜伏故障，以此来减小设备因素对路槽开挖质量造成的影响。同时，考虑到路槽开挖期间会对周边中桩与边桩造成的施工扰动，可能出现桩体倾斜移位现象，需要对边桩与中桩采取保护措施，如设置护桩。随后，在路槽开挖结束后，对边桩与中桩进行测量校正，消除误差。为保障路槽开挖质量达标，应综合分析土方量、路槽宽度等因素，科学制订路槽开挖方案。例如，选择采取推土机运土、挖掘机挖土的组合开挖方式，以路槽中心点为起始点，向两边延伸开挖。在临近路槽开挖底部标高时，由机械开挖模式切换至人工开挖模式，提高路槽开挖精度，避免出现超挖、欠挖问题，尽量一次性完成路槽开挖作业。禁止运土车辆在已形成的公路路床区域中行驶，避免破坏公路路基结构，遵循“断面自上至下”的开挖原则，并采取整幅开挖方式，禁止出现超挖、乱挖行为。在路槽开挖结束后，对槽体底部进行平整碾压作业。为控制工程造价成本，遵循就地取材原则，将开槽土或周边区域地层土作为路基回填料。如果现场开槽土的土质成分软弱，不符合施工标准，则将开槽土运至指定区域处理，减小基坑承受的侧压力。

（4）路基摊铺。当前，在多数公路工程中，往往选择砂砾作为回填料，砂砾具有性能良好、来源广泛、成本低廉的优势，可以有效控制工程造价成本，建议施工单位选择砂砾为填料。在路基摊铺环节，需要提前检测填料含水率，筛除填料中混入的枯叶、腐殖土等杂物，对填料进行翻晒晾干处理或是进行洒水加湿处理。确定材料含水率符合施工标准后，再将材料投入使用。随后，开展基底清理作业，清除基底分布的各类杂物，挖除石块等障碍物，对基底进行翻晒晾干处理，直至基底为干燥状态再开展路基摊铺作业。其次，为取得良好的路基回填效果，应采取分层铺筑方式，严格控制各填料层厚度与表面平整度，对凹凸不平部位进行夯实压平处理。最后，开展后续路基摊铺作业，对路基摊铺层厚度、摊铺质量进行检查，对漏铺部位进行补铺处理。同时，使用平底机对路基开展初平作业，确保路基具有良好的平整性。考虑到公路路基排水问题，在制订路基摊铺方案时，将路基坡度控制在2%左右，并采取各项防水保护措施。

（5）路面碾压。在路面碾压环节，需要根据工程情况配置适当型号与数量的压路机，将压路机组成临时车组，以特定队列形式排列。在碾压过程中，首先，应合理设定路面碾压速度，开展初压作业，对公路路面的高程进行测量，根据设计值与测量值的差值，对路面碾压方案进行优化调整。其次，遵循“先轻后重、先低后高”原则，禁止施工人员私自篡改路面碾压顺序，或是对压路机行驶速度与方向进行调整。再次，在前后相邻碾压遍数施工中，要求将压路机轮迹保持在部分重叠状态。最后，在达到所设定碾压遍数后，技术人员需要检查路面碾压情况，防止漏压，并对公路路面开展高程复测、压实度检验作业，在验收合格后，结束公路工程路基换填施工。

2 公路工程路基换填技术应用建议

（1）试验段施工。公路路基换填质量受到环境、设备、材料等因素影响，易出现各类突发问题，导致路基换填施工质量存在不确定性，难以取得良好的处理效果。为解决这一问题，预防各类突发施工问题。在施工准备阶段，施工单位选择一段具有代表性的路段作为试验段，开展试验段施工作业，根据试验施工结果对路基换填方案进行优化调整。例如，在某公路工程中，施工单位选取一段适当长度的路段作为试验段，将路基处理厚度设定为80cm。根据现场勘察报告得知，该路段路基及下方土层的含水率较高，最终选择采取分层换填方式，将松铺厚度设定为30cm。同时，需要严格遵循操作规范开展土方开挖、槽底清理、路基回填、路面碾压等施工作业。此外，在施工期间，对路槽开挖、路基摊铺、路面碾压质量进行检测，对检测结果与施工标准进行对照分析，在此基础上对路基换填方案进行优化调整，如调整路面碾压遍数与初始碾压力度、松铺厚度、路基换填处理厚度等。例如，在二次碾压环节，施工技术人员关闭全部机械设备，确保设备均处于非工作状态。每隔1m开展压实度检测作业。当路面压实度超过93%时，结束压实度检测作业。

（2）确定换填层厚度。以工程设计图纸为主要依据，合理设定路基换填层厚度。如果换填层厚度过小，路基结构性能将无法达到施工标准；如果换填层厚度过大，将会加大工程量，提高工程造价成本。同时，技术人员应重点考虑垫层底面加压值、土壤深度承载力二者的内在关系，在其基础上导入特定计算公式来计算路基换填层的厚度与宽度。

（3）加强质量检测与技术监管力度。路基换填施工受到多方面因素影响，为保证路基换填质量达标，应检查路基回填层厚度、压实度、路槽开挖深度宽度、回填路基含水率，及时发现存在的施工问题，对其进行整改。同时，公路路基换填施工流程烦琐，外部施工环境处于动态变化状态，持续产生新的变量因素，时常出现施工误差。因此，应加强技术监管力度，在路基换填施工期间，技术人员要对现场施工情况进行监督管理，当出现违章操作行为时，要将问题上报反馈，根据施工情况对路基换填方案进行变更调整，并采取有效的处理措施，以确保路基换填效果。

（4）保持现场环境整洁。在公路工程路基换填施工中，会产生淤泥、废弃材料等工程垃圾，垃圾处理不当会破坏周边区域生态环境，违背可持续发展目标。同时，未及时清理的施工垃圾会对路基换填质量造成影响，易使路基换填结构中混入泥浆、腐殖土等杂物，削弱道路路基承载性能。因此，在路基换填施工期间，需要做好垃圾清理工作，保持施工现场环境整洁。施工人员要操纵挖掘机等设备，定期清除施工现场产生的淤泥等施工垃圾，对所挖设槽体采取保护措施，避免坑槽内掉入杂物与施工垃圾。同时，在施工现场周边区域中设置垃圾处理点位，将所产生的施工垃圾在存放点中分类存放，禁止将施工垃圾随意堆置在周边区域。在路基换填施工完毕后，需对存放的施工垃圾进行集中处理。