黄河冲击平原粉质路床改善土“五机联动”施工技术研究

吴金友，杜安矞

（中交一公局第二工程有限公司，江苏 苏州 215000）

1 引言

山东大多处于黄河冲击平原区，其土质均为粉质土，路床施工是路基施工的重要组成部分，为满足其各项施工指标及施工进度，路床改善土采用“五机联动”施工技术，即推土机+平地机+粉料撒布车+路面冷再生机+压路机结合，借鉴路面水泥稳定碎石层封层、黏层作业原理，用于灰土改良土施工工艺。该灰土施工工艺灰土撒布均匀，撒布速度快，精度高，经济效益明显。

2 工程概况

沾临二标高速公路全长32.2 5km，本标段施工段落桩号范围：K45+990~K56+050，全长10.06 km。其中涉及的路基路床改善土工程中，路基路床总施工长度8.06 km。路床改善土采用（撒布机撒布—路拌机拌和—推土机稳压—平地机精平—压路机碾压）五机联动施工技术，施工机械在合理安排下完成对应工序，从而达到现场施工质量和进度要求。主线路床处理图如图1所示。

3 路床改善土“五机联动”施工技术

3.1 准备阶段

水泥土的下承层表面平整、坚实，路拱符合规定，没有松散的材料和软弱地点。下承层的平整度和压实度符合设计和技术规范的要求，经监理工程师验收合格后，开始填土施工。

1）平整施工现场，按设计要求测放冲击碾压边线。

2）施工时，严格按图纸和施工规范进行，冲压过程中，施工现场负责人应始终在现场指挥，现场监理旁站指导。

3）冲击碾压过程中，需要严格把控路基地基土的含水量。

4）现场进行试验时，安排专职试验员认真、负责、实时地记录试验过程中的各类数据，以确保试验段成果的真实性、可靠性。冲击压实完成后，现场施工负责人应配合监理工程师按照规定频率进行各项检测，并认真填写原始记录及留存相关图表，填写内容包括标段合同号、实际里程桩号、现场冲压遍数、密实度、承载比（CBR）等，然后报送监理工程师。经监理工程师检测合格后，现场施工负责人按要求进行整平，监理工程师对路基高程、平整度检测通过后，方可进入下一道工序。

5）试验准备：（1）确定土源：引黄济青6#取土场，土源塑限指数19%，液限指数30%，塑性指数11，最大干密度为1.78 g/cm3，最佳含水量13.5%；（2）水泥：厂家为青龙山水泥，水泥型号选用P·S·A 32.5，初凝期158 min，终凝期228 min；（3）水：采用自来水。水泥掺量采用外掺法（土∶水泥=4∶100）。

6）测量准备：（1）根据设计院交接测量点进行导线复测，水准导线闭合，平面导线复测，施工现场控制点加密；（2）严格根据设计图纸进行测量放样工作[1]，路基测量放样每20 m一个断面进行，因路基施工时，冲击碾压施工振动频率较大，可能存在安全隐患，对此应增加施工安全距离，故将路基边线往外扩填1 m，冲击碾压边线为原设计路基边线。

根据设计文件及JTG C10—2007《公路勘测规范》[2]要求的精度，按施工要求对原坐标点、高程点、加密导线点、水准点进行复核。恢复路线中线、边线，就近结构物500 m以内水准点全面恢复，闭合复测。以便于施工过程中对高程随时进行控制。对重要的控制桩进行加固保护。采用莱卡TS09全站仪放样基坡脚线，路基宽度要比其设计宽度多出20 cm。点位确定后，现场工人用石灰分别划出路基填筑边线，直线段每20 m一个，在路基两侧边线外50 cm各设一边桩。整平时，根据松铺厚度在路基边缘纵向钉桩挂线施工，钉桩采用长1.5 m的花杆，用红白漆每20 cm交错标注。根据路基设计横断面，利用全站仪对路基边桩及横断面进行放样,试验路段按20 m一个断面，1个断面5个点。结合设计路面标高及实际高程，根据放样点用木桩定位且标记具体桩号位置，并用石灰将路基边线标出。根据试验段的设计图纸进行点位布设，测量组对每个点位进行高程测量，以便计算松铺厚度。

3.2 施工阶段

3.2.1 安设安全警示牌

正在进行冲击碾压施工段落的各个出入口需安设安全警示牌，非施工人员、车辆禁止进入施工范围。在不阻碍车辆行驶的情况下，采取路口安全管控措施，设置交通指示标志。夜间施工时，现场人员必须身着反光衣、安全帽，现场施工区域设置符合公路照明要求的照明设备与夜间警示标志。

3.2.2 土方填筑

在路基96-4层验收完成时，画10 m×8 m网格，松铺系数1.25，每格20 m2，厚度25 cm，保证一格一车，使用推土机初调标高，测量人员进行初次测量，初次厚度为25 cm，大于路基设计标高5 cm后整平，稳压。

3.2.3 控制含水量

碾压前，试验室分3批人员现场跟踪检测8次填料含水量，发现全部土方含水均匀，实测数据与最佳含水量11.8%的偏差值均≤2%。控制土方含水率时，水车在初调路基表层洒水，保证路基表面含水率，3台水车灌水至路基表面有积水，但无翻浆现象，闷料8~12 h。经过检测，测出冲击碾压土的细粒土含量及含水量。本试验段土料最佳含水量为15.0%。当发现含水量超出规定范围时，应进行翻晒处理，直至含水量达到规定范围，再进行下道工序。

在填筑试验段，按150 m长度分成两块填筑区，在填料整平、含水量均达到12.6%（最佳含水量11.7%）时，左右幅分别采用光轮压轮机和高性能压路机进行对比试验。光轮压轮机在左幅静压1遍—轻振2遍—重振7遍后，表面比较平整；试验段右幅先用光轮压轮机静压1遍后，再用32 t高性能压路机碾压，钢轮前拥包基本消除，冲击力增大，经交替重振碾压3遍后，再用光轮压路机重振1遍、胶轮压路机静压1遍收光。

3.2.4 改善土稳压处理

使用履带式推土机稳压，并调标高至大于设计标高3~5cm，稳压完成后，安排专人实时监测并检测其含水率，保证含水率不低于最佳含水率后，进行下道工序。

3.2.5 改善土碾压

改善土碾压表面平整，边线直顺，曲线圆滑，控制好“五度”（宽度、高度、平整度、横坡度、压实度）。使用1台平地机对完成闷料的灰土进行调平，在路基纵向10 m一个断面，横向左右幅4 m、8 m、12 m、16 m位置处布设水准测量点，安排专人负责盯水准测量点，平地机工作时，工作人员必须保护好测量点，以保证平地机有足够的基准面进行调平。将标高调至大于设计标高约2 cm，使用1台26 t压路机弱振1遍、强振2遍，碾压完成后，测量人员复测标高至设计标高-15~+10 mm，方可进行下步工序，如标高有偏差，则使用平地机进行微调，最后使用26 t压路机进行收面。

3.2.6 改善土养生

收面完成后，进行土工布覆盖，使用布袋装石子压在其接缝处，避免被风吹开，根据天气温度，使用水车对路基进行不定时洒水养生，要求水车在路基上行驶时直进直出，不允许在路基上掉头打转，在7~10个工作日内均属于养生期，保证土工布表面湿润，含水率均匀。

3.2.7 路床验收

养生期过后，及时报驻地监理工程师，待压实度、标高、平整度、横坡、纵坡、宽度、弯沉等各项检测项目均合格后，向监理工程师提出路基交验申请，业主验收后，方可施工下道工序。

4 路床改善土“五机联动”施工技术注意事项

1）碾压顺序由外侧路肩向内侧依次进行碾压。

2）碾压含水量应掌握在最佳含水量1%~2%。

3）碾压时，后轮重叠1/3~1/2，压路机后轮必须超过两碾压段接头，压路机碾压行驶开始慢速，最大行驶速度4 km/h。碾压时，应遵循先静后振、先慢后快、先两边后中间的施工原则，顺着路基线路纵向进退式进行碾压，纵向轮迹重叠0.5 m，横向重叠2.0 m。碾压后表面无明显压痕。

4）路基最终碾压遍数由达到规定压实度时的遍数确定，碾压检测后，路基表面应无明显轮迹，严禁车辆在已完成或正在碾压的地段上通过。

5）现场施工碾压过程中，路基表面必须始终保持湿润，不得进行干压施工。如有弹簧、松散、起皮现象，应及时处理，再进行碾压。

6）水泥撒布前，在下层素土表面洒水，减少水泥扬尘现象和水泥土推移现象，增加水泥与土的拌和效果。

7）要求采用中置式路拌机，及时安排人员进行拌和深度、拌和均匀度的检测，控制搭接宽度。严格杜绝灰带、拌和不均匀、花白、边坡结合料太多现象。

8）拌和过程中，路拌机尾门尽量收紧。松铺时，填筑高度高于设计面2 cm，用于后期刮出或处理。如出现层皮，后期不允许采用水稳进行补料。

9）拌和后，推土机稳压。如出现含水量不足，必须在稳压前进行补水。

10）推土机整平时，需要及时检测高程。

11）压路机碾压时，必须快速连续施工。

12）拌和过程中，端部施工时，避免拌和机猛起猛落，施工至尾部2~3 m处，轻抬机器，下次施工时，路拌机倒车重新拌。

13）施工过程中如出现坑洼等地方，及时进行填补处理。

14）严格控制虚铺厚度，为后期水泥稳定层施工打好基础。

5 施工效果

沾临二标三分部使用路床改善土“五机联动”施工技术施工完成路基3.5 km后，通过现场实际检查观摩，确定了路床改善土“五机联动”施工技术可应用到后期施工中，现场及时调整各项施工计划，合理安排机械设备，大幅度提高了施工质量，节省了施工时间，并且得到业主单位的充分肯定，为后续水泥稳定层施工奠定了良好的施工基础。

6 结语

通过实际应用与设计理论相结合，证明了路床改善土“五机联动”施工技术可以广泛应用在路基路床施工作业中，该技术不仅可以满足路床设计及规范要求，而且加快了施工进度，提高了路床改善土施工质量，解决了黄河冲击平原粉质土施工困难的问题，展示了项目部整体施工技术水平，提高了项目整体形象。