公路路基施工中大粒径填筑技术研究

夏侯腾福

（江西省路桥工程集团有限公司，江西南昌 330038）

0 引言

我国的地域面积非常广阔，很多地区的地形条件较特殊，特别是山区地带，进行高速公路建设有着较高的难度，也容易引发严重的施工问题。山区地带地形条件较复杂，地势呈现出多样化的特点，特别是一些交通通行难度较高的区域，容易发生严重的安全事故。在公路路基施工环节，应推广使用大粒径填筑技术，确保路基结构的性能达到标准，满足当前公路通行的需要，为提升公路运行的效果奠定良好基础。

1 大粒径施工特点

第一，粒径分布。不同粒径的碎石材料在性能上有着很大差异，如果在施工中所选择的粒径分布不均匀，则会严重影响大粒径施工的质量。因此，在施工之前要考虑现场的实际情况，选择合适粒径的施工材料，以满足施工要求。

第二，压实特性。比如常用的玄武岩材料，通过洒水施工方式进行对比分析，发现洒水玄武岩路基的压实度为95%，没有洒水的则为95.1%，没有明显的差异。由此可知，大粒径的渗水性良好，对于提高工程的质量有着积极的作用。

在大粒径施工环节，需要加强破碎率的研究和应用，以保证填料的性能合格，避免影响公路路基的使用性能。经过回归分析发现，级配和破碎率之间的相关系数较小，并不会产生直接影响。经过骨料级配和破碎率线性回归分析发现，填料最大粒径和破碎率有着直接关系。

分析破碎率数据可知，填料最大粒径对于破碎率影响最大，对松散厚度也会产生影响，所以在施工过程中，要加强填料粒径的选择和破碎率参数的分析，以保证现场填料符合施工需求[1]。

2 混合料的组成设计

在现场施工开始前，应进行混合料的组成设计，通过使用紧密嵌挤骨架-密实原则进行设计，即将单一粒径的材料制作为主骨料的结构，使用水泥稳定碎石作为填充材料，从而制作成为密实度合格的结构形式。第一，现场施工中，主骨料通常选择粒径为40～80mm 的碎石材料。第二，填充材料的粒径控制在19mm 以内，采用连续级配的材料形式。第三，使用的填充材料需要加强水泥比例的控制，按照8%的要求设定，确保填充效果合格，不会影响结构的使用性能。第四，主骨料和填充材料的质量比按照54∶46 设定，粗骨料的压碎值控制在26%以内。

3 施工工艺及控制

在大粒径填筑施工的环节，需要加强碎石基层结构施工的控制，选择使用水稳拌和站搅拌的方式。对主骨料加强控制，以确保结构性能合格，在填充之后整体性达到要求，经过碾压成型后即可满足道路交通通行需要。

3.1 施工准备阶段

大粒径碎石路基现场施工过程中，做好施工准备工作非常重要，通常包括以下三个方面的工作。

一是施工前准备。组建高水平的施工团队，加强人员的专业技能学习，了解设计方案和技术标准，严格落实各项施工技术措施。设置土工试验室，展开土工试验工作。

二是基底处理。由于大粒径碎石材料的密度较大，硬度较高，透水性较强，所以在现场施工的过程中，可以将其直接铺设在路基结构内部，但是要加强处理，避免发生路基不均匀沉降的问题。

三是准备底基层。第一，处理原底基层结构。将原底基层结构进行处理，特别是处治旧沥青路面病害，并将松散的材料清理干净，填补坑槽，作业合格之后上报监理工程师，达到要求才能继续施工。第二，现场放样，按照设计要求布置导线点和水准点，恢复道路中线，间隔5～10m 设置控制桩。第三，基层高程控制。为了能够确保基层材料压实度合格，达到均匀性、准确性的要求，在基层结构铺设施工之前，对旧路基进行找平处理。第四，找平方案设置。按照设计方案进行标高控制，根据现场结构数据计算分析，选择合适的结构形式，确保标高数据合格。在找平环节，加强结构平整度的控制，组织专业技术人员对现场开展检测工作，以免影响结构的施工效果[2]。

3.2 主骨料摊铺

第一，在施工开始之前，选择试验路段进行摊铺试验工作，确定基层厚度、摊铺主骨料厚度等参数。第二，在主骨料摊铺过程中，使用双侧钢丝线进行标高的控制，详细记录基层的厚度参数，端部的位置上要设置隔挡结构，确保压实效果达到要求（摊铺施工现场如图1 所示）。第三，严格落实技术方案对主骨料摊铺进行控制，确保厚度、平整度、粒径、规格等参数符合要求，如果存在任何问题，则立即组织人员进行处理。第四，加强现场监督管理工作，保证压实机械设备的性能达到要求，确保压实效果合格。

图1 摊铺施工现场

3.3 填隙料拌和及摊铺

根据计算确定填充材料的厚度，使用小型机械设备进行摊铺作业，确保主骨料的碾压效果合格，并且进行内部材料的填充处理，使结构的整体性达到标准。如果发现有离析的问题，则及时组织人员进行翻拌处理。加强材料性能检测，保证含水量处于合理的范围内，以免影响结构的性能。填充材料的摊铺施工分两次进行，确保其与主料结构组合形成整体。每日组织人员进行现场监督检测工作，确保粒径合格、洁净度达标、材料的使用量符合标准[3]。

3.4 翻拌

填充材料填充到位之后使用旋耕机进行现场翻拌处理，每一次操作之前都要进行刀片的调整，确保施工的效果合格。在翻拌环节，按照从两侧到中间的顺序进行，并且相连的部位重叠15～20cm，确保不会发生遗漏的情况。现场组织人员进行检查，确保填充作业的均匀性合格，填充材料的使用效果合格。对于接缝以及边角的位置，组织人工的方式进行翻拌作业，确保各个部位的质量合格。为了防止出现过度翻拌的问题，应加强现场监督管理，以免产生严重的危害。

3.5 粗整平、精平

根据工艺方案的要求，先进行粗整平处理，达到基本平整的要求，然后使用振动压路机进行稳定压实，再开启强振动功能，进行两遍碾压。对于边角的位置或者不合格的部位，及时进行找补处理，实现整体结构性能的提升。组织人员对现场进行全面检查，如果发现存在严重质量问题或者缺陷，则立即组织人工进行修补。在施工结束之后，确保平整度在8mm以内。

3.6 二次撒布填隙料

组织人员对现场进行检查，并且二次进行撒布作业，要求主骨料之间的缝隙填充达到标准。

3.7 压实

压实作业关系到整个路基结构的使用效果。在施工结束之后，每个作业面都需要使用25t 以上的振动压路机碾压4～6 遍，使用18～21t 之间三轮压路机静压3 遍以上。对于接缝及边角的位置要尤为关注，碾压结束之后立即组织人员对于特殊位置进行检查。碾压施工现场如图2 所示。如果发现压实度不合格，应该及时采取补充压实作业，确保平整度和压实度符合标准。在碾压的过程中，如果发现路面出现弹簧现象，则应将该位置挖开并补充骨料，之后再进行碾压施工[4]。

图2 碾压施工现场

3.8 养生

现场碾压工作结束之后，即可开放交通，但是要保证车辆重量及速度不能超标。同时，进行洒水养生作业，时间在7d 以上。车辆通行的过程中，如果发现路面出现骨料露出的情况，应及时进行修补处理。

3.9 横缝及纵缝的处理

将前一段施工的最后段落部分使用挖掘机挖出，然后换填为新的混合料。在相邻路段合龙施工的环节，纵缝处理非常重要，通常需要将结构不合格的材料挖除，然后填充合格的材料，再进行碾压处理，形成整体的结构。

3.10 表面处理

表面处理尤为重要，确保表面的尺寸、平整度都符合要求，以免因为结构的性能、质量差异影响公路路面的施工效果。此外，对于表面检查不合格的情况，及时组织施工人员返修处理。

4 大粒径碎石路基施工的质量检测措施

4.1 灌水检测法

大粒径填筑技术和普通的施工技术有着很大差异，所以在施工完成之后必须进行全面的质量检查，才能保证结构的性能合格，以免产生严重的质量缺陷问题。在进行质量检测试验的过程中，必须考虑到路基结构的性能差异，选择最佳的检验工具和方法，明确试验检测的工艺流程，才能落实各项试验检测分析工作。考虑到大粒径碎石路基结构的特性，分析不同粒径材料之间的关系，了解粒径对于整个路基结构施工效果的影响，所以要结合现场情况，选择最佳的检测技术，才能保证检测结果具备准确性，符合当前公路质量管理标准要求。就目前而言，灌水检测法应用非常普遍，在操作过程中需要开挖1 处超过粒径3 倍的试坑，然后进行灌水试验。该检测方法会对路基结构造成一定破坏，但是检验结果非常准确。在具体检验过程中，以试坑作为中心，在周边设置4 个左右的检测点，以观察坑内是否出现变形的情况，也能够更好地了解路基结构的性能是否合格。在灌水试验环节，应该选择合适的塑料薄膜，以保证检测工作顺利进行：如果厚度过大，将不能和坑壁结合，对于试验结果的准确性也造成一定影响；如果塑料薄膜较薄，会导致试验过程中发生损坏，也会影响试验的准确性[5]。

4.2 弯坑检测

大粒径碎石路基施工中，粒径较大的石料是主要的施工材料，对于路基结构的性能和质量有着直接影响。该材料的主要特点是粒径较大，性能非常优越，但是也有一定缺陷，即容易出现结构松动的情况，对于整个路基的性能和质量产生不利影响。所以在检测过程中，需要考虑到大粒径碎石材料的特性，选择合适的检测方式。但是目前在检测过程中，大粒径容易出现松动的情况，使得传感器收到的数据发生变化，对于最终检测效果造成不利影响。因此，在进行弯坑检测的过程中，应该尽量消除大粒径碎石产生的影响，确保选择的试验路段符合要求，不会影响检测结果的准确性。选择路基压实层较平整的位置进行检测，能更好地避免各种不良因素的影响。在检测过程中，要考虑到施工环节的实际情况，选择合适的试验荷载，以此提高试验检测的精确性。

5 结语

综上所述，在公路路基施工中，大粒径填筑技术应用非常普遍。如何发挥出大粒径填筑技术的优势，提高路基结构的整体性和稳定性，满足公路工程的运行需要，是一个具有重大研究意义的课题。在具体施工的环节，应加强各个环节的管控，尤其要重点保证粒径碎石的性能合格，确保路基结构的施工效果，以此提升公路路基的施工质量，满足公路工程的使用要求，促进交通事业的全面发展。