宋發(fā)煥

（上饒市玉山公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 上饒334700）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)公路運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嗌仙?，我?guó)的公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。同時(shí)，科技的進(jìn)步對(duì)公路施工質(zhì)量提出全新的要求，為公路建設(shè)指明新的方向。為此，應(yīng)以提升公路施工質(zhì)量為宗旨，對(duì)路基施工方法進(jìn)行優(yōu)化，而低填淺挖路基施工技術(shù)作為新興技術(shù)，在提升公路路基穩(wěn)定性與承載力、提高施工質(zhì)量與效率方面有巨大優(yōu)勢(shì)，成為公路施工中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。

1 工程概況

該公路全長(zhǎng)23km，路基寬度22m，位于郊區(qū)，途徑區(qū)域存在多種地形結(jié)構(gòu)，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該公路經(jīng)過(guò)區(qū)域的巖土結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，不能滿足公路施工的要求。為了保證施工質(zhì)量與效率，施工單位對(duì)該公路的施工環(huán)境進(jìn)行了全面的分析，最終確定采用低填淺挖路基施工技術(shù)，不僅可以保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，還能提升整體施工質(zhì)量。以下就該公路施工應(yīng)用低填淺挖路基施工技術(shù)進(jìn)行分析。

2 公路施工中存在的問(wèn)題

2.1 路基施工質(zhì)量較差

在公路施工過(guò)程中，部分施工單位忽視對(duì)路基巖土情況的分析，受巖土結(jié)構(gòu)的影響，路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性達(dá)不到理想要求，嚴(yán)重影響公路施工的質(zhì)量，出現(xiàn)不同程度的裂縫、基礎(chǔ)坍塌等問(wèn)題，很難保證通行安全。此外，受路基穩(wěn)定性與強(qiáng)度的影響，公路的承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，一旦在后續(xù)施工中忽視承載能力的提升與路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化，很容易出現(xiàn)路面斷裂、塌陷等道路安全問(wèn)題。

2.2 瀝青鋪設(shè)存在問(wèn)題

對(duì)于公路路面施工而言，瀝青鋪設(shè)是最重要的環(huán)節(jié)，但在這個(gè)過(guò)程中很容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：

在公路工程中，受傳統(tǒng)瀝青混合材料的配比以及其他輔助材料施加方法的影響，由于缺乏科學(xué)性與合理性，會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫、下沉、翻漿等問(wèn)題，嚴(yán)重影響路面性能。同時(shí)，在進(jìn)行瀝青鋪設(shè)的過(guò)程中，忽視規(guī)范的施工工藝導(dǎo)致平整度不佳、路面性能不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，影響公路施工的整體質(zhì)量。

2.3 路面碾壓存在問(wèn)題

路面碾壓過(guò)程會(huì)存在一定的干擾，主要體現(xiàn)在路面不同區(qū)域的壓實(shí)度存在差異、路面的平整度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致路面的整體性能的下降，嚴(yán)重影響路面施工質(zhì)量。

由上述可知，當(dāng)前公路施工中存在一系列問(wèn)題，如果不能有效地處理，會(huì)嚴(yán)重影響公路建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展。因此，施工單位應(yīng)提高重視程度，積極引進(jìn)先進(jìn)的施工技術(shù)，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)施工要點(diǎn)，助力我國(guó)公路工程的發(fā)展。

3 低填淺挖路基施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 公路路基淺挖施工

低填淺挖路基施工技術(shù)的首要環(huán)節(jié)是路基淺挖，具體內(nèi)容如下：

3.1.1 淺挖深度的計(jì)算

依據(jù)工程實(shí)際需求確定使用低填淺挖路基施工技術(shù)，其最終目的是保證路面的承載力，由于開(kāi)挖深度較淺，因此施工之前需要科學(xué)檢測(cè)車(chē)輪施加的載荷力、巖石重度參數(shù)，在此基礎(chǔ)上利用標(biāo)準(zhǔn)公式（1）計(jì)算出淺挖深度。

式（1）中：Z 為最終的淺挖深度（m）；K 為車(chē)輪的載荷力（kN）；n 為設(shè)備的載荷系數(shù)，通常取值0.5；P 為巖石重度參數(shù)；β 為巖石重度系數(shù)，通常取值0.2。

3.1.2 淺挖方法

通常情況下，路基淺挖施工采用人工方式即可完成，而該工程具有一定的復(fù)雜性，需要采用人工與設(shè)備相結(jié)合的施工方法。在應(yīng)用設(shè)備的過(guò)程中，需要考慮到路基的承載能力，為了保證設(shè)備正常有序地運(yùn)行，應(yīng)對(duì)施工區(qū)域的巖土進(jìn)行處理，要求一次性挖出所有的原生巖土，之后選擇性能較好的材料進(jìn)行換填。同時(shí)，公路路基的橫斷面路基坡腳線之間的距離應(yīng)大于1.5m。完成上述操作后，需要對(duì)施工區(qū)域的承載力進(jìn)行檢測(cè)，符合40MPa 的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)便可施工。

在具體的路基淺挖過(guò)程中，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)采取分層開(kāi)挖的方法，并且一旦開(kāi)挖深度到達(dá)路基頂面標(biāo)準(zhǔn)高度，需要對(duì)淺挖區(qū)域的巖土材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，若在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)巖土材料不滿足承載力要求，需要通過(guò)換填或加固的方式最大限度地保證路基質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步檢測(cè)路基的實(shí)際承載能力，達(dá)到設(shè)計(jì)要求則可以進(jìn)行掛線工作。通過(guò)人工的方式淺挖至路基表面，保持10m 的掛線間距，并且開(kāi)挖過(guò)程應(yīng)時(shí)刻平整路基表面，滿足平整度要求。

在整個(gè)淺挖過(guò)程中，工作人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定，采取自上而下的開(kāi)挖順序，避免出現(xiàn)超挖、亂挖的情況。同時(shí)，路基淺挖過(guò)程需要秉持安全性原則，避免出現(xiàn)爆破開(kāi)挖、掏洞開(kāi)挖的情況。若在開(kāi)挖過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容不符，需要及時(shí)上報(bào)相關(guān)部門(mén)并停止施工，直至設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際情況一致后，再進(jìn)行施工。若開(kāi)挖過(guò)程遇到水管、電纜、古墓等，也需要及時(shí)上報(bào)相關(guān)部門(mén)并停止施工，等待具體的施工指示。

當(dāng)設(shè)備開(kāi)挖深度達(dá)到距離設(shè)計(jì)標(biāo)高30cm 左右的位置時(shí)，應(yīng)該換人工開(kāi)挖的方式繼續(xù)施工，要求將挖掘出的土方堆放至距離路基2m 以外的地方，若巖土材料的質(zhì)量符合承載力要求可繼續(xù)使用。淺挖施工結(jié)束后，需要通過(guò)專用設(shè)備對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)處理，滿足路基壓實(shí)度≥95%的標(biāo)準(zhǔn)要求，并且需要對(duì)壓實(shí)后的路基進(jìn)行驗(yàn)收，在滿足設(shè)計(jì)要求后，安排后續(xù)施工。

3.2 公路路基低填施工

在路基淺挖施工結(jié)束后，需要進(jìn)行路基低填施工，具體施工工藝如下：

3.2.1 填料的選擇

對(duì)于路基低填施工，填料的選擇是基礎(chǔ)也是重點(diǎn)。考慮到低填施工的填筑高度較低，強(qiáng)度性能可能有所下降，因此，必須選擇硬度高、強(qiáng)度大的填料，常以灰土料為主?；彝亮嫌筛哔|(zhì)量土質(zhì)填料與熟石灰粉混合而成，要求熟石灰粉的等級(jí)為Ⅲ級(jí)，摻加量占總體的3%，土質(zhì)填料為淺挖環(huán)節(jié)的合格巖土，以此可有效提升填料性能。在完成選材后，需要通過(guò)試驗(yàn)的方式進(jìn)一步明確填料的性能參數(shù)，以此為填筑厚度、各材料的使用量、路基壓實(shí)度等提供指導(dǎo)。

3.2.2 低填攤鋪

在完成上述工作的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行低填施工。要求先填筑涂料再填筑熟石灰粉進(jìn)行攪拌。通過(guò)上述試驗(yàn)可知，路基低填攤鋪系數(shù)為1.2，厚度18cm，每平方米攤鋪量0.18m，借助運(yùn)輸車(chē)將土料運(yùn)輸至施工區(qū)域9m×12m 的方格內(nèi)，由專業(yè)人員指揮卸料并添加熟石灰粉。熟石灰粉的摻加量為3%，含水量為2%，因此可計(jì)算出每平方米的用量為307kg，之后將定量的熟石灰粉運(yùn)輸至施工區(qū)域，根據(jù)土料位置選擇熟石灰粉的位置，并進(jìn)行標(biāo)記，施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的時(shí)機(jī)攪拌。

3.2.3 填料攪拌

待土料與熟石灰粉填筑到施工區(qū)域后，需要通過(guò)路拌法進(jìn)行拌和處理：先將土料與熟石灰粉充分混合，之后借助路拌設(shè)備進(jìn)行攪拌并重復(fù)攪拌兩次。在攪拌過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求添加適量的水，可有效提升填料的性能。攪拌完成后需要檢測(cè)填料的含水量，通常采用燃燒法進(jìn)行測(cè)定，若含水量小于2%，則應(yīng)加水并繼續(xù)攪拌，若含水量高于2%應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行脫水處理。

3.2.4 整平壓實(shí)

在填料攪拌完成后需要進(jìn)行整平壓實(shí)，整個(gè)過(guò)程中應(yīng)封閉處理，除施工人員和設(shè)備外，其他人員與車(chē)輛禁止通行。不同路段應(yīng)采取不同的整平方式，通常直線段是由兩側(cè)向中間整平，曲線段由內(nèi)向外整平，地勢(shì)起伏處先人工整平再機(jī)械整平。

完成整平后需要進(jìn)一步壓實(shí)，常選用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。在壓實(shí)之前首先進(jìn)行一次靜壓，這個(gè)過(guò)程壓路機(jī)要保持勻速前進(jìn)，然后進(jìn)行兩次振動(dòng)壓實(shí)，要求速度先慢后快，再利用重振壓力機(jī)進(jìn)行兩次先慢后快的壓實(shí)，最后進(jìn)行一次靜壓。整個(gè)碾壓過(guò)程的最大速度不超過(guò)4km/h，且疊輪寬度占輪寬的1/3，接縫碾壓的搭接長(zhǎng)度為40cm±10cm。

3.3 公路路面瀝青鋪設(shè)與碾壓施工

在公路路基施工完成后，需要進(jìn)行路面的施工。路面作為公路工程的表面，其施工質(zhì)量對(duì)通行穩(wěn)定性與安全性有直接影響。施工材料多為瀝青混合材料，具有制取簡(jiǎn)單、成本相對(duì)低廉的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，能夠有效提升路面的強(qiáng)度與性能。在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)方面的施工要點(diǎn)：

第一，完成碾壓施工后，公路路面的平整度基本符合規(guī)定要求，因此，后續(xù)施工只需考慮其他方面內(nèi)容，其中最主要的就是瀝青混合材料中各種原材料的配比參數(shù)。在瀝青配制前，應(yīng)秉持提升路面穩(wěn)定性的原則，根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理確定各材料的用量，通常會(huì)將瀝青原料與碎石按照3∶1 的比例進(jìn)行配置，為了進(jìn)一步保證公路施工質(zhì)量，可加入樹(shù)脂膠提升瀝青混合材料的抗?jié)B性與穩(wěn)定性，最終將瀝青、碎石、樹(shù)脂膠按照3∶1∶1 的比例進(jìn)行混合。完成后需要進(jìn)行合理攪拌，這個(gè)過(guò)程要嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間與攪拌溫度，最大限度地保證瀝青混合材料的性能。

第二，在完成上述步驟之后，需要將瀝青混合材料攤鋪在公路路面，并進(jìn)行碾壓工作。攤鋪時(shí)，應(yīng)使用緩慢、勻速、連續(xù)的方式進(jìn)行分層攤鋪，在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪溫度，避免出現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題。攤鋪完成后需要進(jìn)行瀝青的壓實(shí)，通常采用壓路機(jī)進(jìn)行勻速、緩慢的壓實(shí)作業(yè)，并且要進(jìn)行反復(fù)碾壓直至公路路面滿足平整度要求為止。在碾壓結(jié)束后，需要落實(shí)瀝青路面的保養(yǎng)工作，通過(guò)覆蓋保溫薄膜、定期灑水等措施保證瀝青路面的性能，同時(shí)禁止在一周之內(nèi)踩踏、碾壓瀝青路面，直至瀝青路面完全凝固后，再開(kāi)放通行。

3.4 施工質(zhì)量檢測(cè)

為了驗(yàn)證低填淺挖路基施工的質(zhì)量，在相同區(qū)段內(nèi)選擇兩段1000m 長(zhǎng)的試驗(yàn)路段，分別采取以往的路基施工技術(shù)與低填淺挖施工技術(shù)。要求兩種技術(shù)在施工設(shè)備、施工材料上保持一致，并采用不同的施工手段。待施工完畢后給路面施加同樣的載荷，借助水平儀檢測(cè)路面下沉的情況，由此得出二者之間的區(qū)別如表1 所示。

表1 低填淺挖路基施工與傳統(tǒng)路基施工的路面下沉結(jié)果

通過(guò)表1 可以明顯看出，應(yīng)用低填淺挖路基施工的路面平均下沉量數(shù)值遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)路基施工技術(shù)，這主要得益于低填淺挖路基施工技術(shù)采用逐層施工的方式，有效提升了公路的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合瀝青的性能，顯著提高了公路的性能，由此證明了低填淺挖路基施工技術(shù)在公路工程中的優(yōu)越性。

4 低填淺挖路基施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

4.1 路面承載力

在公路工程中，常在自然路基的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工，由于天然路基的巖土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、性能較差，因此并不能很好地保證公路路面的承載能力，這為設(shè)備的入場(chǎng)埋下安全隱患，也不利于施工進(jìn)度的正常進(jìn)行。因此，在進(jìn)行公路施工時(shí)，要注意承載力這一因素，針對(duì)自然路基存在的性能與穩(wěn)定性較差的問(wèn)題，可通過(guò)巖土換填的方式改變施工區(qū)域的巖土結(jié)構(gòu)，同時(shí)，針對(duì)承載力較弱的位置，可采取碾壓的方式提升其性能標(biāo)準(zhǔn)，滿足40MPa 的承載力要求，為后續(xù)施工提供保證。

4.2 地下水位

雖然低填淺挖的挖掘深度較淺，但仍需要注意地下水位問(wèn)題，一旦施工區(qū)域的地下水位過(guò)高，很容易導(dǎo)致下層路基被水侵蝕的情況，進(jìn)一步影響路基的整體強(qiáng)度，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致路面沉降，引發(fā)一系列安全問(wèn)題。因此，在應(yīng)用低填淺挖路基施工技術(shù)之前，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃那闆r、氣候條件等科學(xué)設(shè)置排水系統(tǒng)，使地下水通過(guò)盲溝排出，降低對(duì)路基的腐蝕。同時(shí)，還需要在路基下層設(shè)置隔離層與排水層，當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，可及時(shí)排到其他區(qū)域，同時(shí)阻斷地下水與路基下層的接觸，提升路基的安全性與使用性。

4.3 凍深影響

由于低填淺挖路基施工技術(shù)的挖掘深度較淺，因此，在寒冷地區(qū)更容易遭受凍土的影響。一旦路基位于凍土層范圍內(nèi)，其內(nèi)部的水分就會(huì)凝結(jié)成冰，導(dǎo)致路基整體的體積擴(kuò)大。當(dāng)來(lái)年溫度升高時(shí)，路基內(nèi)的冰會(huì)開(kāi)始融化，在熱脹冷縮的影響下很容易使路基發(fā)生破裂，嚴(yán)重影響路基的性能。因此，在施工時(shí)需要將路基設(shè)置成不同的板塊，并在不同板塊的連接處選擇合適的密封材料進(jìn)行封堵，以此可降低熱脹冷縮對(duì)路基性能的影響，保證公路施工的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，低填淺挖路基施工技術(shù)的應(yīng)用有效提升了公路路面的承載能力與綜合性能，對(duì)提高公路施工質(zhì)量具有重要意義。在具體的施工過(guò)程中，要嚴(yán)格落實(shí)路基淺挖施工、路基低填施工、瀝青鋪設(shè)與碾壓施工、施工質(zhì)量檢測(cè)各項(xiàng)要點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)注意路面承載力、地下水位、凍深影響等問(wèn)題，以此能夠避免路面塌陷問(wèn)題，有效提升路基施工的質(zhì)量，在可行性與實(shí)用性方面更具價(jià)值。