高勇卫　程建彬

摘要:随着公路建设不断向山区延伸,填石路堤已成为山区公路较普遍的路基形式之一,也是高速公路建设的主体项目之一,其质量的好坏直接关系到高速公路的成败。

关键词:填石;路堤;压实

1填石路堤的概念

填石路堤是指路堤的填筑材料粒径大于2mm的颗粒含量大于70%,粒径小于0.074mm的颗粒含量少于15%,也称石质路堤。

2填石路堤的施工要求

填石路堤的石料强度不应小于15MPa(用于护坡的不应小于20MPa)。填石路堤石料最大粒径不宜超过层厚的2/3。

分层松铺厚度:高速公路及一级公路不宜大于50cm;其他公路不宜大于100cm。

填石路堤倾填前,路堤边坡坡脚应用料径大于30cm的硬质石料码砌。当设计无规定时,填石路堤高度小于或等于6m时,其码砌厚度不应小于lm;当高度大于6m时,码砌厚度不应小于2m或设计规定。

逐层填筑时,应安排好石料运输路线,专人指挥,按水平分层,先低后高、先两则后中央卸料,并用大型推土机摊平。个别不平处应配合人工用细石块、石屑找平。

当石块级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间的空隙较大时,可于每层表面的空隙里扫人石渣、石屑、中、粗砂,再以压力水将砂冲入下部,反复数次,使空隙填满。

人工铺填粒径25cm以上石料时,应先铺填大块石料,大面向下,小面向上,摆平放稳,再用小石块找平,石屑塞缝,最后压实。人工铺填块经25cm以下石料时,可直接分层摊铺,分层碾压。

3填石路堤优点

填石路堤不会出现翻浆现象,受雨季干扰少。这对于工期紧,必须在雨季施工的工程有重要的意义。

填石路堤用粗粒料进行填筑,渗水性很强,堤身不会形成饱水区,可减少路基沉陷、塌散现象。

由于不存在毛细水上升而使路基、路面强度降低的现象,填石路堤可以降低边坡防护量,节约投资。

利用开挖石方,减少弃方,节约造价,提高经济效益。

4填石路堤施工

4.1基底处理

路堤基底的处理是保证路基稳定、坚固极为重要的措施。在路堤填筑前进行基底处理,能使填石与原来的地表紧密结合;能使初期填石作业顺利进行能使地基保持稳定,增加承载能力;能防止因草皮、树根腐烂而引起的路堤沉陷。对于路堤的基地处理,应按下列规定执行:

基地密实,且地面横坡不陡于1:10时,经碾压符合要求后,可直接在地面上修筑路堤。在稳定的斜坡上,横坡为1:10～1:5时,基地应清除草皮。横坡陡于1:5时,原地面应挖成台阶,台阶宽度不小于1m,高度不小于0.5m,若横坡超过1:2.5时,外坡脚应进行特殊处理,如修护墙和护脚。

路堤修筑范围内,原地面的坑、洞、墓穴等,应回填,并按规定进行压实。

地面横坡不陡于1 :10时,在基底完成后用石灰线打出方格网,方格网按路堤的宽度横向从中线分开,纵向每隔5m打一道横线,即每个纵向隔5m设2个小方格,根据路堤的宽度计算出每个方格的面积,按照每层不超过50cm的厚度计算出每个小方格的体积,结合运输车运石料的立方数,从而确定每个方格所卸石料的车数。

4.2填料的选取

填筑施工前,要对计划用的填筑材料进行试验,保证其抗压强度达标。

从石料的强度考虑,填石路堤的石料强度不应小于15MPa,用于护坡的石料强度不应小于20MPa,路床顶面以下0～50cm范围内不大于10cm,50cm以下不大于25cm。

从分层铺筑与碾压工艺和边坡浆砌的需要考虑,按石方爆破采取的施工工艺,将石料按比例分成三类:①路堤的主填料,要求石块粒径不超过25cm,供粗粒层用;②石屑和石渣等细料,供细粒层用;③浆砌边坡用的块石,要求主要粒径0.3～0.5m以上的块石,选用表面比较平整的石块。

4.3试验段施工

大面积施工前,应进行试验段施工,以确定最佳的机械组合、施工工艺及方法。在试验段施工时,填筑二层进行比较,第一层松铺厚度控制在50cm填料最大粒径为25cm;第二层松铺厚度控制在60cm,其最大填料粒径控制在填筑厚度的2/3以内,超过的采用人工破解或将其剔除。经推土机推平后,各层采用25T光轮振动压路机或相近的重型压路机和激振力400KN以上的振动压路机或拖式振动碾形成不同的碾压次序及碾压遍数,进行试验比较。每层在碾压至无明显轮迹后,采用压沉值法检测路堤的压实度,每20m作一断面,每个断面选2个点(左、右)作测量处,设置道钉。采用水准仪测标高并记录,压路机激振重压一遍(往、返),再测一次标高并记录,得到一个压沉值。当压沉值小于5mm时,认为路堤压实符合要求。

松铺厚度为50cm、60cm两种。从汇总试验结果可以看出:由于填料的不均匀,填料的松铺系数相差较大;松铺厚度为50cm时,振动压路机碾压5遍,压实沉降差能够满足要求(平均值≤5mm,标准差≤3mm),松铺厚度为60cm时,振动压路机碾压6遍,压实沉降差能满足要求(平均值≤5mm,标准差≤3mm)。考虑到实际施工中机械利用、工程进度、经济效益等,根据试验段以上两层的施工并加以分析,得到如下结论:每层的松铺厚度最大不宜超过50cm;填筑时填筑料的最大粒径控制在25cm,不能超过30cm;碾压次序及遍数为25T光轮压路机或相近的重型压路机先静压1遍,激振力400KN以上的振动压路机或拖式振动碾碾压5遍,然后25T光轮压路机或相近的重型压路机再激振1遍。碾压7遍,就能较好地将压沉值控制在5mm范围内,达到填石路堤的压实要求。

4.4填石路堤的填筑

填石路堤的填筑,先要对其基地进行处理,石料的强度应不小于15MPa,(用于护坡的不应小于20MPa)。石料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。每层的松铺厚度,高等级公路不宜大于50cm,其他公路不宜大于100cm。

高速公路、一级公路和铺筑高级路面的其他等级公路的填石路堤均应分层填筑,分层压实。分层填筑时,应安排好石料的运输路线,专人指挥。按水平分层先低后高、先两侧后中央卸料,每侧填料铺设的宽度要超过填层设计宽度50cm。二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工或大量爆破移挖作填时,可采用倾填方式将石料填筑于路堤下部,但倾填路堤在路床底面不小于1.0m的范围内仍采用分层填筑压实。

4.5大面积填筑施工

按照试验段得出的最佳机械组合、碾压次序及遍数,进行大面积填筑施工。

填石路堤碾压时,先压两侧(即靠路肩部分),后压中间。先用25T光轮振动压路机或相近的重型压路机静压1遍,时述控制在1.5km/h,起稳压作用,保证各测点稳定,便于测量。再用激振力400KN以上的振动压路机或拖式振动碾先慢后快、由弱振至强振振压5遍。碾压时,从低到高进行,直线段由两边向中间,曲线段由内侧向外侧。纵向相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,横向接头重叠1.0～1.5m,对路堤的边缘碾压时,压路机与线路横断面成45°角。振动压路机械,振幅一般控制在1.5～2.0mm范围内,振动频率在25～30HZ之间,碾压速度控制在4Km/h以内,做到无漏压、无死角,确保碾压均匀。之后再用25T光轮振动压路机或相近的重型压路机激振1遍进行收面。

对于边角以及与山体交界处,大型压路机不能实施正常碾压的地方,采用人工铺填粒径25cm以上的石料时,,先铺大块石料,大面向下,小面向上摆放平稳,再用小石块找平,石屑、石渣等塞缝。然后采用振动压路机开启激振静压,使石料之间填塞饱满,确保路堤填筑质量。

结语

对填石路堤,采用有效的方法控制施工工艺和质量,可以取得很好的效果,利用开挖的石方作为路堤填料,节约了投资,减少了废方数量,有利于环境保护。