高速公路软基的高填方路基施工工艺

龙献江

（中交四航局第三工程有限公司，广东湛江 524000）

1 工程概况

广州从化至清远连州高速公路，线路全长28.223 km，按双向六车道高速公路标准建设，设计速度120 km/h，路基宽度34.5 m。路基最高填方约20 m，受低洼地势的影响，易形成大范围的积水，迫使地下土的含水量明显提高，使原本稳定性不足的软土受到严重，承载力大幅下降。为给公路施工创设良好的条件，应对软土地基采取针对性的处理措施。

2 软基换填施工工艺

2.1 淤泥的挖除

放水晾晒后挖除干净，在现场铺设临时道路，供车辆以及机械设备通行，实施挖掘机挖泥装载、自卸车高效外运的联合作业模式。考虑淤泥黏性较强的特点，将自卸车的车厢底部清理干净后预装砂石质干土，避免淤泥黏附在车厢上。

挖泥时，挖掘机从边部开始作业，逐步向中间推进，连续施工，力争一次开挖至设计高程。局部的淤泥厚度较大，用挖掘机尽可能开挖，对于超出大臂作业范围的部分，用石渣回填，构成稳定性较好的施工便道，再安排挖掘机驶入该处，继续开挖剩余部分在，直至淤泥完全挖除，将为了满足临时施工要求而设置的石渣清理干净。基底岩土的坡度超过1∶5时，重点对坚实岩土层做开挖处理，采分台阶开挖的方法，宽度不超过2 m，横坡按4%控制。

2.2 换填

（1）测量放样。

以设计图纸为准，测放换填施工边界线；由专员操作水准仪，测定基底高程，采集数据并记录。第一层填筑试验前，中边线拉出松铺厚度，用适量的石灰形成标记。

（2）填料运输。

自卸车和挖掘机联合作业，有条不紊地向现场运送优质填料，加强协调，尽可能缩短运输时间，做到连续施工。

（3）摊铺。

路基填筑施工环节，逐层施工并做平整处理，从中线开始向两侧设2%的横向坡度。一次性全幅填筑，单层摊铺厚度最大为30 cm。材料的质量会直接影响填筑施工效果，应加强对填料粒径级配的检测与控制，在填筑前过筛，剔除超粒径的填料。

（4）整平。

以推土机为主，人工辅助作业，高效整平换填的碎石，施工期间及时检测松铺顶面的高程数据，完整记录。

（5）碾压。

遵循“先慢后快、先低后高”的基本原则，沿路线纵向碾压，直线段施工时从两侧开始有序向中间部位推进，曲线段则优先处理内侧，再转向外侧。碾压时，控制好压路机的运行速度，尽可能保持匀速行驶的工作状态，不可急刹车或忽然提速，避免影响摊铺料的平整性。

2.3 搅拌桩处理

（1）桩位放样。

施工前，先确定场地的覆盖范围，清理、整平；测放桩位作为施工的基准；遇水塘、低洼区等含水量较高部位时，采取排水、清淤、换填措施，直至满足整平高程要求。

（2）钻机就位与调试。

钻机按设计要求精准就位，保持平稳；试运行，判断设备的工作状态，若有问题及时处理。

（3）钻进。

经过对搅拌头的调整，使其对准设计桩位，启用电机，在其带动作用下使搅拌头转动，旋转的过程中同步切土下沉，按照此方式持续操作，直至达到加固深度要求。钻进速度变化不宜过大，全程稳定在0.8～1.5 m/min。

（4）上提喷粉。

钻头反转，做到边旋转提升边喷粉，全过程中提升速度稳定在0.5～0.8 m/min；随着提升量的增加，待钻头与地面的距离减小至1 m后，适当放慢提升速度；喷粉口即将出地面时，及时终止提升，在该位置搅拌数秒，经过此操作后切实保证桩头搅拌的均匀性。

（5）循环提钻、喷浆。

以试验路段确定的参数为准，完成重复下沉、提升、喷粉、搅拌四项关键的操作。

（6）钻机移位。

将钻杆完整提出，根据施工进度计划将钻机转移至下一根搅拌桩的作业点位，有序推进施工进程。

3 路基施工工艺

3.1 摊铺

（1）水平分层摊铺，各层虚铺厚度不超过30 cm，同一层施工时，全宽范围内的填料类型保持一致（不得混用）。最后一层施工时，压实度厚度至少达到100 mm，保证结构的稳定性。

（2）部分路段存在较强烈的地下水干扰时，采用透水性较好的填料，避免水损害。

（3）分段填筑施工时，若不具备交替填筑的条件，则对先填路段进行处理，按1∶1坡度分层留台阶；条件允许时，直接分层交替填筑，考虑到连接稳定性要求，搭接长度达到2 m或视实际情况适当增加。

（4）按横断面全宽纵向水平分层施工，逐层将填筑、压实工作落实到位，每200 m左右划分为一个施工区段，逐段施工。以试验路段所确定的参数为准，有效控制分层厚度，路堤每20 m设一组标高点，作为摊铺施工时的控制基准，每次松铺厚度20～30 cm。

（5）自卸车将填料运输至现场后，以车容量为依据展开计算，确定合适的堆土间距，划出准确的堆土方格，均匀卸料，以满足摊铺施工对于填料数量的要求。

（6）路堤高度超过20 m时，铺设土工格栅（每4.0 m铺设一层），用于提升路基的稳定性[1-2]。

3.2 整平

按照先粗平、后精平的顺序施工，前者所用设备为推土机，后者采用平地机。摊铺时，设置横向排水坡（向两侧倾斜2%～4%），提高排水效率，避免路基填筑时形成积水。

路堤填筑过程中密切关注填料的质量，加强对含水量的检测与控制。对于黏砂土、细粒土，其实际含水量不超过最佳含水量的±2%。若实测含水量偏低，则以洒水的方式处理，将含水率提高至合理范围内；若实测含水量偏高，则以翻松晾晒的方式处理。

以洒水的方式增加填料含水量时，增添的水量：

式中：V——所需加水量（kg）；W0——土的含水量；W——最佳含水量；Q——需要加水的土的重量（kg）。

按前述方法计算，初步得到需要增加的水量，用水车均匀洒水。经6 h的渗透后，按照规范检测含水量，若满足要求则继续后续施工（碾压），否则根据实际情况进一步处理。

3.3 碾压

碾压设备采用重型振动压路机，由具有资质的司机进行操作，沿线路方向纵向行进，严格控制包含设备运行速度、压实遍数在内的关键作业参数。静压时、弱振时、强振时，压路机的行驶速度分别不超过2、3、4 km/h，具体根据现场作业条件灵活调整，且禁止随意大幅度变更速度。设备纵向进退式行进，边缘部位易失稳，因此多碾压2～3遍。为保证施工面的完整性，横向轮迹重叠量达到40 cm或适当增加，上下两侧填筑接头错开3 m。

3.4 高填路堤补强施工

考虑路堤结构的完整性以及工后沉降要求（尽可能避免大范围沉降），地基处理时采用强夯法，有效夯实填料，使填料紧密结合。高填方路基施工中，路堤在100 m以内，填筑高度达到4 m或更大时，必须采取强夯处理方法。

（1）机械设备的配套。

强夯设备为履带式起重机，带有自动脱钩装置，提高施工灵活性，保证强夯效果；配套辅助门架，将其设置在臂杆端部，以免机架落锤时失稳。为及时掌握垂直高度，提前在起重机臂杆处设置醒目的标识，此外也可以将其设在门架上；夯锤是强夯施工中的关键装置，采用10 t圆形夯锤，落距10 m；施工前确定锤底直径以及夯锤重量，精准施工。

（2）夯前准备。

在现场选取具有代表性的场地，于该处组织试夯，采集数据并记录，判断实际夯实效果，得到强夯施工方案。

（3）强夯施工要点。

①正式施工前，先清理现场的杂物并整平，以便起重机顺畅通行。注重对施工范围内的勘察，并查阅既有资料，明确地下构筑物和管线的分布情况，对其采取防护措施，以免因施工的干扰而无法正常使用。

②经过场地清理、整平后，准确标出第一遍夯击点的位置，设置红色塑料袋，形成显眼的标记。第一遍夯点呈正方形布置，中心间距为5 m，第二、第三遍夯点的该距离调整为2.5 m。实际夯实施工中，最后一遍必须满夯，全面增强夯实效果；夯点搭接量以夯痕1/3～1/2为宜。

满点布置如图1所示。

图1 满点布置

③根据施工规划，使起重机就位，调整夯锤的姿态，直至对准夯点，确定锤顶高程。按要求提升夯锤，在特定高度脱钩，使夯击装置自由下落，并再次测量锤顶高程。如果坑底倾斜而出现夯锤歪斜现象，根据坑底的实际情况整平。

④主夯点、副夯点各自的夯击次数分别为8、5次，夯击能量2 000 kN·m，有序夯击。最后两击为重点控制对象，其产生的平均沉降量不可超过50 mm。

⑤经过强夯施工后，再对夯击后的作业面进行满夯，此举目的在于提高表面的密实性与平整性。夯点呈梅花形布置，取重叠搭接量的1/4，作为夯迹重叠量的控制要求，形成完整的夯击面。

4 结语

综上所述，软土地基的地质条件较差，在正式施工前需要加强处理，切实解决承载力不足、不均匀沉降等问题。本文经过分析后，提出软基的高填方路基施工工艺，希望可作为类似工程的参考。