关于填石路堤施工技术与质量控制措施的研究

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(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)

关于填石路堤施工技术与质量控制措施的研究

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。

2.7 边坡码砌

为保证碾压质量和路堤一次成型，在路堤填筑的同时应进行边坡码砌工作。边坡码砌应采用粒径大且质地坚硬的石块单坡码砌，石料应加工规则，砌筑时应尽量保证石块密贴，边坡应平顺，坡率符合规范要求。

3 质量控制与检测

填石路堤的检测指标一般包括：压实度、施工工艺参数、平整度等表观质量等。

3.1 压实度

施工过程中，填石路堤的压实质量一般采用沉降差和施工工艺参数双重控制的方法，交工检测一般采用灌水法、灌沙法、压实计法或面波法等，目前，在实际施工中，一般较多采用灌水法或灌沙法[3]。

3.2 施工工艺参数

根据大量的填石路堤施工经验及路基试验段实测数据分析可知，影响压实度的主要参数有：石料的摊铺厚度、石料粒径、压实机具的性能参数、碾压次数、碾压速度。

试验段实测数据表明，在该施工区域，最优的施工工艺参数为：

1) 石料的松铺厚度宜为50 cm。此摊铺厚度可提高施工效率及保证施工质量。

2) 压实机械宜选择大功率的推土机、羊足碾及振动压路机，机械的碾压速度宜为1.5～2 km/h。

3) 石料粒径必须严格控制，最大粒径不得大于30 cm，大粒径石料必须解小方可用作填筑材料。

4) 最佳碾压遍数为5遍，即羊足碾静压1遍，然后振压4遍。

3.3 表观质量

填石路堤的验收外观质量要求为： 路堤表面密实，嵌缝料合格，无较大空洞；石料不松动；边坡码砌密实，坡面平顺，码砌石料不松动。

4 施工过程中关键问题处理

4.1 填石路堤质量通病

填石路堤的常见质量通病一般有：路堤不均匀沉降导致开裂、路堤滑动或边坡坍塌。

4.2 质量通病预防措施

1) 施工管理人员应认真熟悉图纸，总结路堤试验段的施工工艺，对可能出现的通病提前预防。

2) 合理组织施工，合理调配人员及机械设备，加强对现场的管理。

3) 严格按照设计要求对软基进行换填，清除不良土质，换填前对基底进行碾压处理。

4) 加强对填料质量的管理，严格控制石料粒径，不得采用土石混填，必须采用嵌缝料填充大粒径石料之间的孔洞。

5) 路堤施工必须分层填筑、分层碾压。严格控制摊铺厚度，采用重型夯实设备进行碾压。

5 结语

本文针对填石路堤的关键施工技术和质量检验标准进行了深入分析，总结出比较实用的施工工艺参数，对填石路堤可能出现的质量通病进行了分析并提出相关预防措施，可为相似地质条件下的填石路堤施工提供参考依据。

[1] JTG F10-2006，公路路基施工技术规范[S].

[2] 施林.填石路堤的施工工艺与质量控制[J] .福建建材，2011(6).

[3] 於永和.填石路堤施工工艺与质量控制[J].广西交通科技，2002(1).

1008-844X(2017)03-0088-03

U 416.1

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2016-12-02

葛 峰(1984-)，男，工程师，主要从事建筑工程、公路与桥梁工程施工管理。