市政道路填石路基施工要点与质量检验

张戌妮

（山西机械化建设集团有限公司，山西 太原 030001）

0 引言

公路填石路基采用大粒径碎石填料进行路基填筑施工，与土质填料相比施工质量控制难度更大，控制不当施工后很容易产生不均匀沉降，导致路基路面结构产生纵、横向开裂。在填石路基施工过程中，应该从填料选择、碾压工艺、边坡防护、质量检验等方面进行全面控制，做好施工全过程质量控制。本文以某市政道路填石路基施工为研究背景，从施工准备、填料运输、摊铺与压实等方面全面阐述路基施工技术，并在施工过程中检测沉降差和孔隙率，作为合理确定施工参数，检验施工质量的主要依据。

1 工程概况

某市政道路工程，设计全长22.2km，原设计采用双向2～4车道二级公路标准设计，于1998年开工建设，2000年建成通车。由于交通量不断增长，原公路设计标准已不能满足当地经济发展的需要，拟进行改扩建工程。该市政道路改扩建工程采用双向4车道一级公路建设标准，路基设计宽度25.5m，设计车速80km/h。公路沿线存在高填方，部分路基采用填石路基设计。其中K13+360～K13+952段填石路基最大填筑高度为7.2m，填料选择城市周边采石场的石料，主要以花岗岩和石英砂岩为主。为保证路床顶面平整度与压实度，上路床填料选用天然砂砾。高填方路段支挡结构采用C30浆砌片石重力式挡土墙，片石选用当地开挖下来的花岗岩。

2 公路填石路基施工技术

2.1 施工准备

公路填石路基施工前准备工作主要包括技术准备、原材料准备、人员机械准备等。

2.1.1 施工技术准备

填石路基正式施工前，由工程项目部组织施工技术人员阅读和审核图纸，对施工区域的工程地质、水文地质、周边环境、交通情况等进行分析，计算工程量，确定施工内容和技术要求，审核并反馈图纸中存在的问题。现场工程测量技术人员根据施工需要对控制点进行复测，为后期施工提供测量基准。按照施工要求确定C30浆砌片石混凝土重力式挡土墙技术要求，通过试验确定砂浆配合比，天然砂砾级配等。

2.1.2 原材料准备

（1）路基填料准备。填石路基基底为基岩，承载力满足《公路路基施工技术规范》（JTGT 3610-2019）中的相关要求。路基填料主要为花岗岩，硬度高、强度高、风化程度较低，经试验检测得出石料抗压强度为42～65MPa，满足填方路基施工要求。施工过程中严格控制填筑石料粒径，对粒径过大的石料进行二次破碎，并适当掺配一定比例的细料，保证填料级配满足施工要求。填石路基上路堤和下路堤石料粒径不得超过40cm，下路床石料粒径不得超过20cm，上路床石料粒径不得超过10cm，填料不均匀系数控制在15～20范围内。

（2）重力式挡土墙支挡结构材料选择。填石路堤重力式挡土墙采用挖方片石，爆破后形状不规则的片石经人工加工后使用。所选片石为花岗岩，片石不得有裂纹、开裂现象，厚度为20～30cm，施工前对片石进行冲洗，保证表面清洁干净。所选水泥为P·O 42.5水泥，进场前检查水泥出厂合格证等资料，满足要求方可选用。进场后取样送试验室进行检测，检测内容包括水泥细度、凝结时间、安定性等指标，满足设计要求方可使用。砂选用中粗砂，严控含泥量和细度模数。按照要求进行砂浆配合比设计，根据现场原材料准确确定生产配合比。

2.1.3 施工机械设备准备

根据施工需要，结合施工现场地形、施工便道分布情况、运输距离等基本情况，合理配备施工机械设备。运输设备选择5辆20t自卸汽车，装料施工设备选择SH210型挖掘机2台。施工现场配备TY220型推土机1台，用于路基填料粗平，PY190型平地机1台，用于路基填料精平作业。路基压实设备选配2台LSS2012型压路机，载重量为21t，施工现场配备洒水车2台。

2.2 填料运输

本项目填石路基施工采用全宽水平填筑施工，挖方段爆破开挖后由专人负责填料筛选，组织人员和施工机械装车。现场采用2台SH210型挖掘机装车，5台20t自卸汽车运输，装料运输过程中保证作业连续，即保证挖掘机持续作业，以提高工作效率。运输到施工现场后通过专人指挥卸料，试验路段单层松铺厚度不超过40cm。卸料前在下承层上部画5m×5m灰格子，以作为自卸汽车卸料的参考依据，摊铺厚度采用花杆挂线控制。通过灰格子确定卸料数量，按照先高后低、先边后中的顺序卸料。

2.3 分层摊铺

卸料后操作TY220型推土机进行粗平，局部作业困难位置采用人工找平。现场由专人指挥推土机进行整平作业，作业顺序为先中后边，先在中部推出一条标准带，然后向两侧作业。摊铺过程中注意做出路拱，确保中间高、两侧低，路拱横坡度按2%控制，以保证排水要求。摊铺过程中如发现超尺寸石料，应人工击碎或清除，确保最大粒径不得超过2/3单层摊铺厚度。大粒径填料之间的空隙，采用石屑或砂石料填充，以降低路基填料孔隙率，提高密实度。粗平后采用PY190型平地机进行精平，进一步提高路基表面平整度，修整路拱横坡度。摊铺完成后采用精密水准仪进行复测，准确确定松铺厚度，以保证压实质量[1]。

2.4 分层碾压

摊铺平整后采用2台LSS2012型自行式光轮振动压路机进行碾压，分初压、复压和终压三步。初压为稳压，在关闭振动的状态下进行静压，碾压遍数为2遍，碾压速度不超过3km/h。第3遍开始为复压阶段，首先进行弱振碾压，调整压路机激振力为190kN，振动频率为28Hz，碾压速度不超过3km/h；第4遍开始为强振碾压，调整压路机激振力为330kN，振动频率为28Hz，第4遍碾压速度不超过3km/h，第5～7遍碾压速度不超过5.5km/h，碾压过程中对路基顶面高程进行测量。最后2遍为终压，也采用静压，主要目的是消除轮迹，提高路基顶面平整度。填石路基碾压按照先边后中、先慢后快、先静压再振动再静压、先弱振后强振的原则，轮迹碾压重叠按1/3轮迹宽控制，纵向相邻施工区段重叠0.8～1.0m。碾压过程中严格按照碾压程序施工，不得在施工路段掉头或急刹。碾压过程中对路基表面高程进行测量，计算沉降差，进而确定路基填层的密实度。另外，碾压施工过程中对路面平整度进行检测，复压（第7遍碾压）后重点检查路面平整度，以保证路基平整度[2]。

3 公路填石路基压实质量检验

为保证该路段填石路基压实质量，在各个施工工序进行严格质量控制的同时，采用“沉降差+施工参数”双控的方式控制路基压实质量。在试验路段，对沉降差和孔隙率进行检测，确定压实效果。

3.1 沉降差检验

选取K13+400～K13+500段作为试验路段，以K13+400、K13+420、K13+440、K13+460、K13+480、K13+500作为监测断面，在路基碾压过程中对各断面中线位置、中线左侧、中线右侧高程进行检测，计算确定沉降量。试验段路基松铺厚度为40cm，分别在碾压第3～7遍时对路基表面沉降量进行测量。统计施工现场各断面沉降监测结果，6个监测断面沉降差监测结果见表1。

表1 K13+400～K13+500段路基沉降差检测结果

在碾压3遍后各检测断面沉降差分别为53mm、55mm、47mm、57mm、53mm、48mm，平均值为52.7mm，说明填石路基沉降差仍然很大。碾压4～7遍后路基沉降差平均值分别为36.5mm、14mm、5.7mm、2.8mm，可以得出随着碾压遍数的增加，沉降差不断下降，在碾压到第7遍后沉降差平均值低于3mm。通过分析上述6个监测断面沉降差监测结果，可以得出碾压到第7遍后，沉降差已经很小了，说明路基密实度已经达到了规定要求，可进行终压。碾压7遍后试验路段路基沉降差平均值为3mm，在大规模填石路基施工时可将3mm作为标准值，即相邻两次沉降差<3mm时可认为压实度达到了设计要求。

3.2 孔隙率检验

路堤填料孔隙率检测是确定填石路基的一种施工方法，根据《公路路基施工技术规范》（JTG T 3610-2019）中的相关规定，采用硬质石料作为填料，上路堤（0.8～1.5m）孔隙率不得超过23%，下路堤（1.5m以上）孔隙率不得超过25%，本文检测部位为上路堤。同样以K13+400～K13+500段作为试验路段，采用灌水法检测碾压后路基填料的孔隙率。按照同样的检测频率，分别在碾压3～7遍后检测孔隙率，检测结果如表2所示。

表2 K13+400～K13+500段路基孔隙率检测结果（单位：%）

分析表2所列数据，碾压3~7遍各检测断面孔隙率平均值分别为30.6%、27.3%、24.2%、23.3%、21.8%，可以得出随着碾压遍数的增加路基孔隙率不断下降。各检测断面在碾压到第6遍后大部分检测断面孔隙率仍高于23%，碾压第7遍后孔隙率均下降到了23%以下，达到了设计要求。根据试验段沉降差监测结果，说明碾压遍数确定为7遍可满足该路段填石路基压实质量的要求，与沉降差检测结果相同，因此碾压7遍后可进行终压，可达到设计压实质量要求。

3.3 施工参数总结

根据K13+400~K13+500段试验路段沉降差和孔隙率检测结果，得出采用LSS2012型自行式光轮振动压路机碾压7遍后，沉降差平均值低于3mm，孔隙率低于23%，可以达到设计要求的压实质量。总结K13+360~K13+952段填石路基主要施工参数：松铺厚度为40cm，初压静压2遍，复压采用LSS2012型自行式光轮振动压路机弱振1遍、强振4遍，最后终压（静压）2遍消除轮迹，提高路基表面平整度。按照上述施工机械配备方案，现场配置管理人员10人、司机12人、普通工人8人。现场施工过程中做好施工组织管理，协调好施工人员与施工设备，保证填石路基施工效率。

4 结束语

本文以某市政工程填石路基施工为例，在施工现场建立试验段，结合施工现场实际情况制定施工方案，合理选配施工人员与机械设备，做好现场协调管理。从施工准备、填料运输、摊铺和压实等方面全面阐述填石路基施工技术，总结了施工技术要点。从沉降差和孔隙率2个方面检测路基压实质量，分析检测结果得出路基碾压7遍后试验路段各断面沉降差平均值为3mm，各测点孔隙率均<23%，达到了设计要求，进一步确定了松铺厚度、碾压遍数等施工参数，明确了施工设备与施工人员的配置，确定了施工方案。