姜良華

摘要 文章著重分析了填石路基施工的工程規(guī)模、重復(fù)性工作特點(diǎn)以及施工技術(shù)要點(diǎn)。主要包括后退式、漸進(jìn)式及混合式鋪設(shè)方法，關(guān)于填料粒徑與攤鋪厚度的現(xiàn)場(chǎng)控制，以及碾壓機(jī)械的選擇；闡述了三個(gè)應(yīng)用實(shí)踐，即嚴(yán)格進(jìn)行事先控制、強(qiáng)化測(cè)量放線和構(gòu)建完善的質(zhì)量控制體系。這些實(shí)踐確保了填石路基施工的質(zhì)量和工程的持久穩(wěn)定性，通過(guò)技術(shù)監(jiān)督和精細(xì)的施工管理，公路工程中的填石路基施工能滿足強(qiáng)度與穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞 填石路基；公路施工；應(yīng)用

中圖分類號(hào) U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）08-0083-03

0 引言

填石路基施工是公路工程中一個(gè)關(guān)鍵且常見(jiàn)的環(huán)節(jié)。由于其覆蓋的地理范圍廣泛，工程規(guī)模較大，施工過(guò)程涉及高度的重復(fù)性和大量的土石方工作。這就要求施工單位在實(shí)施過(guò)程中具備出色的物流支持、高效的項(xiàng)目管理能力以及應(yīng)對(duì)各種狀況的靈活性。該文就填石路基施工的技術(shù)要點(diǎn)、質(zhì)量控制方法和現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并對(duì)采用的不同鋪設(shè)方法、機(jī)械選擇、厚度控制以及品質(zhì)監(jiān)督進(jìn)行了深入討論。這些分析有助于提高施工效率，并確保工程結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性。

1 填石路基施工的特點(diǎn)

1.1 工程規(guī)模較大

填石路基施工通常發(fā)生在公路、鐵路及市政道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，這些工程常常覆蓋廣泛的地理區(qū)域，含有大量的土石方工程。由于涉及面積大，這類工程往往需要大量的填料，主要是各種規(guī)格的石塊。對(duì)于某些特殊地形，比如山區(qū)、沼澤地、地面沉降區(qū)等，還需要綜合運(yùn)用地質(zhì)、地理學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，確保路基的穩(wěn)定性和持久性[1]。此外，工程規(guī)模大帶來(lái)的是對(duì)管理和組織的極高要求。搭建一套高效的物流補(bǔ)給體系至關(guān)重要，能夠保證材料的連續(xù)供應(yīng)和有效分配。同時(shí)，大規(guī)模施工也會(huì)加大對(duì)環(huán)境的影響，如噪音、揚(yáng)塵、對(duì)周邊生態(tài)的破壞等，需要采取妥善的環(huán)保措施。

1.2 重復(fù)性作業(yè)

在填石路基施工中，由于工程規(guī)模龐大，必然會(huì)涉及大量重復(fù)性作業(yè)。為確保工程進(jìn)度，通常會(huì)采用分段施工方式，將整個(gè)路線合理劃分為多個(gè)施工段落，按順序逐一完成。在此過(guò)程中，各段落會(huì)遵循相同的施工流程。具體步驟包括清理表層土壤、鋪設(shè)排水設(shè)施、填石與壓實(shí)作業(yè)，以及路面建設(shè)等。此外，還需根據(jù)路基設(shè)計(jì)要求，反復(fù)進(jìn)行堆積、夯實(shí)等加固工作，以確保路基的穩(wěn)定性和平整度。這種重復(fù)性作業(yè)不僅簡(jiǎn)化了施工流程，提高了施工效率，還便于施工人員通過(guò)不斷重復(fù)操作來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提升作業(yè)質(zhì)量[2]。然而，這也對(duì)施工單位提出了更高的要求。為避免延誤和資源浪費(fèi)，施工單位必須對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行周密的計(jì)劃和調(diào)度。從組織管理的角度來(lái)看，重復(fù)性作業(yè)特點(diǎn)要求施工單位具備穩(wěn)定且靈活的項(xiàng)目管理能力，以及高度的協(xié)調(diào)性和應(yīng)變能力，其施工流程如圖1所示。

2 填石路基施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 填石料攤鋪的方法

在構(gòu)建填石路基（也稱為礫石路基）的過(guò)程中，為確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，施工技術(shù)的選擇顯得尤為關(guān)鍵。填石路基施工重點(diǎn)在于確保原材料的質(zhì)量、攤鋪方法的科學(xué)性以及后期壓實(shí)工作的充分性。在眾多施工策略中，后退式鋪設(shè)、漸進(jìn)式鋪設(shè)和混合式鋪設(shè)是最重要的填石料攤鋪方法。

（1）后退式鋪設(shè)技術(shù)。后退式鋪設(shè)法一般是在已經(jīng)部分壓實(shí)的路基表面反向鋪設(shè)填石料。工程機(jī)械如推土機(jī)在鋪設(shè)施工面上退行作業(yè)，用鏟斗將石料逐層鋪撒形成一定規(guī)模的料堆。隨后，再對(duì)其進(jìn)行整平和壓實(shí)。這種方法雖然可以較快升高路基高程，但受控條件較多，料堆的均勻與高度控制較為困難，可能導(dǎo)致壓實(shí)時(shí)的不均勻和局部沉降，因此對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高。隨著施工技術(shù)的發(fā)展，后退式鋪設(shè)方法在現(xiàn)代道路工程中的應(yīng)用逐漸減少。

（2）漸進(jìn)式鋪設(shè)技術(shù)。漸進(jìn)式鋪設(shè)法是當(dāng)前最為推薦的一種施工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于礫石路基的建設(shè)。其操作流程主要包括將石料從運(yùn)輸車輛中有序卸載至尚未進(jìn)行壓實(shí)處理的路基表面上。在卸載的同時(shí)，使用配備有刮刀的工程機(jī)械如推土機(jī)進(jìn)行有節(jié)奏地推進(jìn)和整平作業(yè)。漸進(jìn)式鋪設(shè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)石料厚度的有效控制，確保每層石料的均勻分布和鋪展，在保證質(zhì)量的同時(shí)提高工程效率。該技術(shù)可以較容易地控制材料攤鋪層的厚度，從而確保壓實(shí)度的可控性，并降低局部沉降風(fēng)險(xiǎn)。其次，漸進(jìn)式鋪設(shè)還可適應(yīng)不同形狀和大小的路基施工要求，特別是在道路較窄或者施工區(qū)段長(zhǎng)度受限的情況下，其施工的靈活性和適應(yīng)性更加突出。在實(shí)施填石路基施工時(shí)，漸進(jìn)式鋪設(shè)方法的應(yīng)用還需要伴隨充分的現(xiàn)場(chǎng)管理和精確的機(jī)械調(diào)度，以保證施工順利進(jìn)行。最后，必須根據(jù)路基設(shè)計(jì)要求、土地性質(zhì)、環(huán)境條件及施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，綜合考慮應(yīng)用哪種施工技術(shù)更為合適。每層填石料在整平壓實(shí)后，都應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，以確保達(dá)到設(shè)定的密實(shí)度和穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，保障道路的長(zhǎng)期使用性能。

（3）混合式鋪設(shè)方法。在進(jìn)行路基工作過(guò)程中，首先需在已壓實(shí)的路基表面運(yùn)用后退式技術(shù)卸載材料，從而形成若干獨(dú)立的料堆。隨后，在料堆頂部采用漸進(jìn)式鋪設(shè)技術(shù)繼續(xù)卸載材料，并使用推土機(jī)對(duì)鋪設(shè)后的路面進(jìn)行平整，以確保其厚度符合相關(guān)規(guī)范要求?；旌鲜戒佋O(shè)方法通常適用于長(zhǎng)段落和寬敞區(qū)域的路基作業(yè)，但在操作過(guò)程中需確保不妨礙運(yùn)輸工作。此外，在推料鋪設(shè)過(guò)程中，較大粒徑的石料在推土機(jī)作用下會(huì)獲得顯著的動(dòng)能，導(dǎo)致在外力和重力的共同作用下，這些石塊會(huì)滾向填筑層的底部，當(dāng)堆料高度增加時(shí)，這種趨勢(shì)尤為明顯。這不僅對(duì)填料間隙的填充十分有利，而且能夠確保壓實(shí)壓力的有效傳遞，并實(shí)現(xiàn)嵌鎖。因此，漸進(jìn)式鋪設(shè)法能夠更為有效地確保大粒徑石料位于填筑層底部，而混合式鋪設(shè)法則傾向于讓這些大粒徑石料集中于上層。不論哪種方法，鋪設(shè)層的尾部底部都會(huì)集聚大量粒徑約30 cm的石料，這些可以用于邊坡的構(gòu)建，通過(guò)推至邊緣即可加以利用[3]。

2.2 填料粒徑與攤鋪厚度現(xiàn)場(chǎng)控制

在嚴(yán)格遵循相關(guān)工程規(guī)范的基礎(chǔ)上，確保在缺乏重型振動(dòng)壓路機(jī)（超過(guò)12 t）、夯錘（質(zhì)量不低于2.5 t）或輪胎壓路機(jī)（超過(guò)25 t）等特定設(shè)備的工況下，填石路基層的厚度應(yīng)限制在50 cm內(nèi)，同時(shí)對(duì)填石料的粒徑進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其不超過(guò)該層厚的三分之二。然而，如現(xiàn)場(chǎng)具備上述設(shè)備，將有可能將該層厚度放寬至不超過(guò)100 cm的限制，以適應(yīng)實(shí)際施工需求。此外，在公路工程施工過(guò)程中，沖擊壓實(shí)機(jī)械的應(yīng)用日益廣泛。該設(shè)備能夠有效執(zhí)行深層振動(dòng)壓實(shí)作業(yè)，極大程度上解決僅依靠傳統(tǒng)低幅度壓路機(jī)所面臨的施工難題。通過(guò)結(jié)合使用沖擊壓實(shí)機(jī)械和傳統(tǒng)壓實(shí)機(jī)械，通常能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的壓實(shí)效果，從而確保工程建造過(guò)程中的施工品質(zhì)。

經(jīng)過(guò)后續(xù)的質(zhì)量檢測(cè)，如挖坑法等手段的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)壓實(shí)結(jié)果普遍符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為更精確地指導(dǎo)施工作業(yè)，根據(jù)填料的硬度差異，應(yīng)制定以下填層厚度控制標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于堅(jiān)硬或軟硬填料，推薦的松鋪厚度不應(yīng)超過(guò)60 cm；對(duì)于較軟填料，建議的松鋪厚度不宜超過(guò)50 cm；在軟質(zhì)填料應(yīng)用時(shí)，建議松鋪厚度控制在40 cm以內(nèi)；至于極軟填料，建議的松鋪厚度應(yīng)嚴(yán)格控制在30 cm之內(nèi)。此外，如施工現(xiàn)場(chǎng)具備激振力達(dá)到或超過(guò)50 t的振動(dòng)壓路機(jī)，則在采用硬石料作為填石路基的場(chǎng)合中，允許的松鋪厚度可適度放寬至60 cm，具體如表1所示。

2.3 碾壓機(jī)械的選擇

在填筑工程中，選擇合適的碾壓機(jī)械至關(guān)重要，該設(shè)備必須滿足壓實(shí)過(guò)程中對(duì)線性壓力的特定需求。石料的壓碎強(qiáng)度與碾壓機(jī)械必須產(chǎn)生的線性壓力之間存在直接關(guān)聯(lián)。對(duì)于極限抗壓強(qiáng)度在39.4～58.5 MPa之間的石料，通常歸類為“軟石”類別，在此情況下，應(yīng)選用能夠提供單位面積壓力介于5 880～6 860 kPa的壓路機(jī)；抗壓強(qiáng)度在39.2～98 MPa區(qū)間的石填料被視為“中等硬度”，要求壓路機(jī)施加的單位面積壓力應(yīng)在6 860～7 800 kPa范圍內(nèi)；若石料的極限抗壓強(qiáng)度在98～196 MPa之間，則該石料屬于“硬石”類別，相應(yīng)的壓路機(jī)應(yīng)施加的壓力應(yīng)在7 800～9 800 kPa范圍內(nèi)；對(duì)于那些抗壓強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)197 MPa的石料，這些屬于“極硬石”類別，相對(duì)應(yīng)的壓實(shí)設(shè)備需達(dá)到的單位面積壓力范圍是9 800～12 250 kPa。通過(guò)這種分級(jí)方法和相應(yīng)的設(shè)備要求，可以確保壓實(shí)作業(yè)的效果和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[4]。

在進(jìn)行填石路基施工時(shí)，應(yīng)選用符合以下技術(shù)指標(biāo)的機(jī)械設(shè)備：所選碾壓機(jī)械應(yīng)為12 t以上重壓型壓路機(jī)，且推薦使用18 t或更重的振動(dòng)型壓實(shí)設(shè)備；土壤搬運(yùn)工程推薦使用功率至少為200 kW的推土機(jī)械，更優(yōu)選擇為功率不低于250 kW的設(shè)備；挖土機(jī)械的斗容應(yīng)在2～8 m3之間，需要與運(yùn)輸設(shè)備達(dá)成良好的作業(yè)協(xié)同；對(duì)于自卸運(yùn)輸車輛，其載重量應(yīng)不低于5 t，具體的運(yùn)輸能力需要根據(jù)實(shí)際工程施工的需求來(lái)確定。在實(shí)行填石路基施工的碾壓作業(yè)中，所用的振動(dòng)型壓路機(jī)應(yīng)設(shè)定振動(dòng)幅度介于1.5～2 mm，并且壓實(shí)頻率要維持在25～30 Hz的范圍內(nèi)。此外，填石料的碾壓操作的速度應(yīng)在3～5 km/h之間進(jìn)行控制。通過(guò)這些參數(shù)可保證施工質(zhì)量，確保路基結(jié)實(shí)與耐久度。

3 公路工程施工中填石路基施工的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 嚴(yán)格進(jìn)行事先控制

在開(kāi)展填石路基施工工序前，確保前期準(zhǔn)備工作的嚴(yán)格性是維護(hù)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。初步環(huán)節(jié)關(guān)乎材料質(zhì)量控制，通常所用的山體碎石原料對(duì)于工程品質(zhì)具有決定性影響。專業(yè)人員應(yīng)對(duì)預(yù)定開(kāi)采地的巖層組成進(jìn)行科學(xué)鑒定，確保其符合施工規(guī)范要求后，方可執(zhí)行爆破作業(yè)以取得合格材料。此外，設(shè)計(jì)和執(zhí)行團(tuán)隊(duì)需實(shí)施深入的方案討論。設(shè)計(jì)專家與施工人員需增強(qiáng)互動(dòng)溝通，確保工程設(shè)計(jì)的適應(yīng)性和可實(shí)施性。施工人員有責(zé)任對(duì)工程設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行細(xì)致審視，以核實(shí)方案是否與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況相吻合、是否具備實(shí)施的可能性。若方案與實(shí)地條件出現(xiàn)偏差，或確定執(zhí)行方案不具備操作性，必須重新規(guī)劃以順應(yīng)實(shí)際需求。

3.2 強(qiáng)化測(cè)量放線

在保障填石路基施工品質(zhì)的過(guò)程中，放線的測(cè)量準(zhǔn)確性占據(jù)核心地位。為確保施工品質(zhì)，操作人員必須遵循標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量技術(shù)進(jìn)行作業(yè)。首先，需要構(gòu)建一個(gè)精確的平面直角坐標(biāo)系，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際坐標(biāo)點(diǎn)與預(yù)設(shè)坐標(biāo)系保持一致。隨后，利用該精確的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，選定合適的基準(zhǔn)點(diǎn)，并轉(zhuǎn)化至具體的施工現(xiàn)場(chǎng)位置。選定基準(zhǔn)點(diǎn)后，可確保其在施工規(guī)劃中的預(yù)期意圖與實(shí)際位置相匹配。此外，還需精確確定中樁和邊樁的位置，并確保設(shè)置的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)覆蓋范圍在200 m以內(nèi)。通過(guò)執(zhí)行四等水準(zhǔn)測(cè)量，進(jìn)一步精確水準(zhǔn)點(diǎn)的位置。通過(guò)這套標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量與放線方法，能有效地保證水準(zhǔn)點(diǎn)的精準(zhǔn)度，從而確保填石路基的施工品質(zhì)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

3.3 構(gòu)建完善的質(zhì)量控制體系

為確保填石路基的施工質(zhì)量，必須精準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量和放線工作，并建立健全質(zhì)量控制體系。當(dāng)前體系仍存在不足，需高度重視潛在的質(zhì)量問(wèn)題。在填石路基施工中，應(yīng)從工程質(zhì)量控制角度出發(fā)，強(qiáng)化管理并實(shí)施技術(shù)監(jiān)督。設(shè)計(jì)人員與管理人員需加強(qiáng)溝通協(xié)作，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和施工方案的切實(shí)可行性。設(shè)計(jì)方案需基于可靠的工程原則和環(huán)境數(shù)據(jù)，而施工方案需考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件、材料供應(yīng)和施工人員的技能水平。此外，提高相關(guān)人員對(duì)質(zhì)量控制重要性的認(rèn)識(shí)至關(guān)重要。通過(guò)教育培訓(xùn)、自我審查與同行評(píng)議，可促進(jìn)其對(duì)自身角色與責(zé)任的深入理解。同時(shí)，監(jiān)督機(jī)構(gòu)的作用舉足輕重，需對(duì)整個(gè)工作流程進(jìn)行監(jiān)管，確保各環(huán)節(jié)達(dá)到既定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，包括材料選擇、施工方法及后期維護(hù)工作。完成質(zhì)量體系管控意味著需持續(xù)監(jiān)測(cè)并及時(shí)糾正問(wèn)題，這要求實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)操作程序、設(shè)計(jì)有效的質(zhì)量反饋與改進(jìn)機(jī)制，并定期對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)上述措施，可確保填石路基滿足設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用目的，從而保障道路的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

該文詳述了填石路基施工在公路工程中的關(guān)鍵作用，指出了工程規(guī)模大、作業(yè)重復(fù)性強(qiáng)以及對(duì)技術(shù)要求精細(xì)的特點(diǎn)。通過(guò)討論不同的填石料攤鋪方法、現(xiàn)場(chǎng)控制策略、碾壓機(jī)械的選用以及應(yīng)用實(shí)踐，如嚴(yán)格的事先控制、測(cè)量放線和構(gòu)建完善的質(zhì)量控制體系，為提升土石方工程的質(zhì)量提供了理論依據(jù)和實(shí)際指導(dǎo)。未來(lái)，隨著技術(shù)不斷進(jìn)步和工程需求的變化，填石路基施工方法和管理策略將繼續(xù)演進(jìn)，以支持更加可持續(xù)和環(huán)境友好的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

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