高速公路路基山皮土填筑施工工艺.pdf

·路基工程·收稿日期：２０１６０７１５高速公路路基山皮土填筑施工工艺朱兴福（中铁四局集团第三建设有限公司　天津　３０００００）摘　要　高速公路路基填筑因地制宜，随着环保要求的提高，在土源紧缺地区，利用土石混合料作为高速公路路基填料的现象越来越多，但是山皮土作为高速公路路基填料在天津地区尚属首次，规范上对山皮土原材料的质量标准、施工工艺、质量检测的方法和标准还不是很明确，通过对塘承高速公路工程路基施工进行了深入研究，经总结形成施工工艺，为以后类似工程提供一些参考。关键词　高速公路　路基　山皮土　填筑　施工工艺中图分类号　　　　　Ｕ４１６．１＋１　文献标识码　　Ｂ　文章编号　１００９　　４５３９（２０１６）１１００７７０４　　　⁃ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＨｉｌｌｓｋｉｌｌＳｏｉｌ　　　ＦｉｌｌｉｎｇｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＳｕｂｇｒａｄｅ　ＺｈｕＸｉｎｇｆｕ　　　（ＣｈｉｎａＴｉｅｓｉｊｕＣｉｖｉｌ　　　　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＴｈｉｒｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．　　　　Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ　　　　　　　　　　　Ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｏｆｈｉｇｈｗａｙｓｕｂｇｒａｄｅｓｈａｌｌａｄｏｐｔｍｅａｓｕｒｅｓｓｕｉｔｉｎｇｌｏｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．　　　　Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　　　　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ　　　　　　　　ｅａｒｔｈａｎｄｒｏｃｋｍｉｘｔｕｒｅａｓｈｉｇｈｗａｙｒｏａｄｂｅｄｆｉｌｌｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ　　　　⁃ｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｍ　　　　　　　　　　　　　　⁃　　　　　　ｍｏｎｉｎａｒｅａｓｗｈｅｒｅｔｈｅｌａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｉｓｉｎｓｈｏｒｔａｇｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｉｌｌｓｋｉｌｌｓｏｉｌｉｎＴｉａｎｊｉｎｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔ．　　Ａｓｔｈｅｎｏｒｍｓｏｆ　　　　　　　　　　　　　⁃　’　　　⁃ｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｆｏｒｑｕａｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆｈｉｌｌｓｋｉｌｌｓｏｉｌｓｒａｗｍａｔｅｒｉ　　ａｌｓａｒｅｎｏｔ　ｅｘｐｌｉｃｉｔ，ｏｕｒ　ｃｏｍｐａｎｙｈａｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔ　　　ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｆｔｅｒ　　　　ｍａｋｉｎｇｄｅｅｐｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅ　　　　　　　　　　　ＴａｎｇｃｈｅｎｇＨｉｇｈｗａｙｒｏａｄｂｅｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆ　　　ｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　　⁃ｈｉｇｈｗａｙ；ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｈｉｌｌｓｋｉｌｌ　　　ｓｏｉｌ；ｆｉｌｌｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１山皮土填筑高速公路路基必要性随着社会的不断发展及环保要求的提高，对于土源紧缺地区，如何充分利用既有资源（如土石混合料）进行路基填筑来节约用地、提高施工效率是一个急需解决的问题。　２山皮土填筑高速公路路基特点（１）充分利用既有资源，节约用地，对环境污染小。（２）施工功效高、受天气影响小，有利于缩短工期。（３）质量检测相对简便。（４）改良方法简便，工艺过程便于控制。　３工艺原理山皮土进场卸料、散料和三齿犁翻拌后，使用破碎锤对超粒径石块破碎，使填料满足要求；按照试验段总结的工装设备、工艺参数进行施工，采用大吨位激振力组合设备保证路基的压实度和平整度；采用沉降差进行压实度质量检测。　４施工工艺流程及操作要点　图　　１路基山皮土　施工工艺流程　　４．１施工工艺流程路基山皮土填筑施工工艺流程见图　１。　　４．２操作要点　　　４．２．１施工准备（１）技术准备施工前编制专项施工技术方案，明确施工要求及工艺参数，对作业人员进行全面、详尽的技术交底。７７铁道建筑技术　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６（１１）万方数据·路基工程·对进场山皮土进行试验检测，其母岩强度、不均匀系数、曲率系数等满足施工要求。（２）测量放线按图纸恢复基底、每两层及路基顶层的中线和边线，施工中直线段每　　５０ｍ、曲线段每　　２５ｍ　进行控制放样。（３）基底处理路基填筑前应清除地表草皮、树根、腐殖土、垃圾、杂物等［１］，按设计要求厚度进行清表，并碾压大致找平，压实度应不小于　　９０％。（４）试验段通过试验段研究得出：山皮土母岩强度要不小于　　１５ＭＰａ，不均匀系数大于　５，曲率系数为　　　１．０～３３　３０［４］；最佳压实厚度为　　３０ｃｍ；碾压遍数不少于　６遍，且沉降差不大于　　２ｍｍ　　［２－３］。　　　４．２．２卸料、破碎根据试验段总结的松铺厚度、设计规定的摊铺宽度及运土车辆容积，计算每车填筑面积，并在填层面上自中心向两边撒石灰网格或布石灰点，以控制车辆卸土。进场的山皮土，对料堆表面外露的超粒径石块采用破碎锤破碎（见图　２）。　图　　２破碎锤示意图　　　４．２．３散料、破碎推土机初步散料，对外露超粒径石块使用破碎锤进行破碎。　　　４．２．４翻犁、破碎山皮土采用推土机进行摊铺，摊铺后使用三齿铧犁（见图　３）进行两次翻犁，两次翻犁的行走轨迹错开　　２０ｃｍ，对翻犁外露的超粒径石块进行第三次破碎［３］。　图　　３三齿铧犁示意图　　　４．２．５摊铺整平翻犁后用推土机进行初平，摊铺厚度应满足试验段确定的松铺厚度［５］，同时山皮土含水率要满足施工要求。　初平后的路基要按设计纵、横坡要求基本成型。摊铺、初平过程中当石块级配、粒径差异较大时，辅以人工填补。　　　４．２．６碾压成型初平后用　　２２ｔ　压路机弱振两遍，使部分块料压碎，让细料充填到块料间隙，对于局部不平整的地方再次用推土机进行精平。　图　　４激振力　　５０ｔ　拖拽式　压路机示意图精平后，采用激振力　　５０ｔ　拖拽式（见图　４）压路机碾压至少　６　遍。根据“先边后中、先轻后重、先慢后快”的原则［６］，重叠碾压　　　１／３　宽度，　　　　　　直至无明显轮迹。碾压速度控制在　　　　２～４ｋｍ／ｈ　为宜，前后相邻两区域重叠　　　　　１．０～１．５ｍ，最后用　　２２ｔ　压路机静压　１　遍收面。构筑物周围压路机无法碾压的地方，采用小型振动压实机具夯实［７］。　　　４．２．７质量检测碾压过程中要进行沉降差观测，宜每　　２００ｍ　测４　个断面，每个断面布设　　　５～７　个观测点，由测量人员实测点位的高程，计算沉降差［８］。碾压过程中严格控制碾压遍数，不得少于　６　遍，碾压至无明显轮迹、无沉陷、无石料移动、推移为止，同时沉降差≤　２ｍｍ。　　　４．２．８补强碾压施工中，每填筑　３　层，在顶层碾压遍数完成后，必须采用激振力　　５０ｔ　的羊角碾（见图　５）或冲击式压路机进行碾压，碾压遍数不低于　２　遍，前后两遍重叠碾　图　　５激振力　　５０ｔ　拖拽式　羊角碾示意图压　　　０．５ｍ　宽度，碾压速度控制在　　　２～３ｋｍ／ｈ　为宜。羊角碾或冲击式压路机碾压完成后用推土机再次刮平，最后用　　２２ｔ的压路机收面碾压［９］。　　４．３劳动力组织山皮土施工劳动力组织见表　１。表　　１山皮土施工劳动力组织序号工种人数　／人备注１司机１０挖掘机、推土机、破碎锤、压路机、洒水车２普工１２３技术人员２８７铁道建筑技术　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６（１１）万方数据·路基工程·　５材料与设备　　５．１主要施工材料山皮土路基材料检测项目见表　２。表　　２山皮土进场质量检测项目序号检测项目高速公路实测值允许偏差检测频率／次１粒径≤　２／３　的压实厚度车２石料强度不小于　　１５ＭＰａ　　５０００ｍ３３不均匀系数　＞５　　５０００ｍ３４曲率系数　　　　１．０～３．０　　５０００ｍ３　　５．２主要施工机械设备每工作面需配备一套施工设备，施工设备见表３。表　　３路基山皮土施工机械配置序号名称型号数量　／台备注１挖掘机　斗容量不小于　　　１．０ｍ３１整平、翻拌２破碎锤１破碎石块３推土机ＴＹ２２０２４三齿犁１５压路机激振力　　２２ｔ１弱振、压光６拖拽式压路机激振力　　５０ｔ１强振７　　羊角碾／　冲击式压路机　激振力不低于　　５０ｔ１每　２　个工作面配备　１　台８装载机５０　型１细料修补９洒水车　罐容量不小于　　１０ｍ３１调节含水率１０小型夯实设备１结构物边角碾压　６质量控制　　６．１质量控制标准山皮土路基质量检测见表　４。表　　４山皮土施工质量标准项次检查项目规定值或允许偏差高速公路一级公路其他公路检查方法和频率１压实层厚碾压遍数沉降差／ｍｍ层厚和碾压遍数符合要求　　０～２施工记录２断面高程／ｍｍ　　　＋１０，－２０　＋１０，　－３０每　　２００ｍ　测　４　个断面３中线偏位／ｍｍ５０１００每　　２００ｍ　测　４　点，弯道加ＨＹ、ＹＨ　两点４宽度　符合设计要求每　　２００ｍ　测　４　处５平整度／ｍｍ２０３０　３ｍ　直尺：每　　２００ｍ　测　２×　１０　尺６横坡　／％±　　０．３±　　０．３　每　　２００ｍ　测　４　个断面７边坡坡度平顺度符合设计要求符合设计要求每　　２００ｍ　抽查　４　处　　６．２质量保证措施（１）施工中可采用　ＧＰＳ　定位实现压实机械的走行轨迹和压实遍数的控制［１０］。（２）摊铺过程中要控制好路基的平整度，避免大块石料集中，石料间空隙用细料填补，保证石料上部不得少于　　５ｃｍ　厚的细料覆盖层。（３）初平后对摊铺层顶面所有空隙用细料填补，不平处用人工补料找平。　对于局部填料颗粒级配不合理形成“集料窝”，用挖掘机翻松后混拌或换填［１１］。（４）当实测山皮土含水率低于最佳含水率时，应进行喷水处理；当高于最佳含水率时，要用铧犁进行翻拌、晾晒。（５）如碾压到第　６　遍后，相邻两次的沉降差仍大于　　２ｍｍ　时，要继续进行碾压，直到≤　２ｍｍ　为止［１２］。（６）严禁路基填土宽度不足时路基和边坡采用未经压实的山皮土帮宽贴坡，或自上而下倒土，松坡拍平。（７）山皮土施工纵向（横向）搭接时，需预留施工台阶，台阶宽度　　１ｍ　为宜。（８）山皮土路基的填料如其岩性相差较大，则应将不同岩性的填料分层或分段填筑，长度不得少于　　５０ｍ，不宜横向分幅填筑。（９）施工时要特别注意排水，要在边坡上设置临时排水槽和排水边沟。　７安全措施（１）加强安全教育，制定专项安全措施，施工人员经培训合格后方可上岗。（２）机械操作人员严格遵守安全规范，按程序操作，文明驾驶，礼貌行车。（３）施工机械设备不得带病运转和超负荷作业。　发现不正常情况应停机检查，不得在运转中修理。（４）特种作业人员，必须持证上岗，严禁非特殊工种人员从事特种作业。　８环保措施（１）建立健全环保体系及相关制度，加强环保９７铁道建筑技术　　　　ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６（１１）万方数据·路基工程·教育。（２）施工时废料和垃圾等有害物质集中收集处理，防止对河流、池塘的污染。（３）施工过程中合理安排施工时间段，及时洒水除尘，防止扬尘对周围环境的污染。　９结束语土石混合料作为路基填料的现象将越来越普遍，而利用土石混合料作为填料的路基质量将直接影响后期通行安全，只有通过对山皮土路基施工工艺的不断完善，才能够确保道路施工成型后的质量。参考文献　　［１］　　　　ＪＴＧＦ８０－２０１２公路工程质量检验评定标准［Ｓ］．　　［２］刘桂东，朱兴福．高速公路路基山皮土填筑施工工法［Ｚ］．　中铁四局集团有限公司　　，２０１４：１－１４．　　［３］付香才，刘桂东，朱兴福．天津市高速公路山皮土路基施工指南［Ｚ］．中铁四局集团有限公司　　，２０１４：１－１５．　　［４］王从贵．高速铁路路基填料质量对压实质量的影响分析［Ｊ］．铁道建筑技术　　　　，２０１１（４）：６５－６７．　　［５］张福庆．路基施工阶段质量要点［Ｊ］．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