公路橋梁工程軟土地基施工工藝

周孝力

（中交建筑集團有限公司，北京 100022）

1 引言

目前，我國正在積極開展公路橋梁建設。在公路橋梁建設過程中，往往會碰到一些軟土地基。軟土地基的承載能力較低[1-2]，無法在其基礎上直接修建路橋，若不采取合適的施工工藝，會對路橋質量造成很大的影響。所以，在公路橋梁建設中應對軟土地基施工工藝進行深入研究。

2 工程概況

?？谑虚L天路南延長線工程施工2 標，從樁號ZBK0+000起，終止于ZBK3+200，總長度為3.2 km。道路采用雙向四車道、設計車速為60 km/h。椰海大道跨線橋處只有紅綠燈和綠化所用的椰子樹等，四周沒有較高的建筑物，剩下的是田地或荒地、魚池。地面平整，施工公路通行無阻礙。該項目沿途水塘段包括表面淤泥地段，采用換填法，將表面的雜土清除后，一直將淤泥層清除到原狀堅硬的土壤，用50 cm 厚片石填充，填充完畢后，將其碾壓平整。

3 片石選擇

在工程施工過程中，一般采用山體爆破設備挖掘片石墊層換填材料，其中有些石料的技術參數與技術要求均不能滿足設計及規程的要求，特別小的壓力就能將石料壓碎。該項目片石墊層換填材料根據設計和規程要求，顆粒直徑超過4 cm的中硬巖石在總量中所占比例應大于70%，石料強度應大于15 MPa，換填材料的不均勻率不大于20%。使用強風化石頭或松軟巖石回填路基時，要根據設計和規范（規程）要求對其承載率進行檢測看其是否滿足要求，承載率不達標，不能用來填筑路基。換填片石的最大粒徑應不大于2/3 的換填層厚。因換填片石顆粒尺寸較大，通常采用40～50 cm 的回填厚度。換填片石采用大型振動式壓路機進行碾壓。該項目采用的是50 t激振力的振動式壓路機進行碾壓。

4 施工工藝

片石換填施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 片石換填施工工藝流程

4.1 施工準備

開工之前，先清除干凈原地表，處理掉場地內的雜草、生活垃圾土、污泥、樹根、腐爛土以及其他不適合作為填筑材料的泥土。將原地表積水排出，并布設片石（或碎石）盲溝于有地下水淋洗的區域，排出地下水至路基之外的長久性排水體系，清理樹根、野草及污泥等，從而達到填前壓實的要求。若地面橫坡超過1∶5，在原有土地開挖臺階（寬至少為2 m，坡面向內傾斜率為4%），使用小型夯實機進行夯實，從最下面的臺階開始填充，再一層一層往上填。做好原土地的臨時排水工作，以施工場地實際條件和設計規定為依據，挖出縱向及橫向排水溝，構成排水體系，把水引到鄰近的水道和坑洼地，排出的雨水不能對本地居民的生產與生活造成影響，使工地保持干爽，確保項目順利進行。

在充分了解設計圖紙及施工標準的前提下，開展施工現場核查、施工勘察，如有問題，需立即提出改正建議并呈報上級批準。由于填料不相同，其壓實厚度、施工參數、質量要求均有差異?；陂_挖完的石料采樣與測試成果，根據巖體技術特性對沿程各類填充材料分類，分析填料技術特性，為施工機器的選取和質量測試提供有效的信息。

4.2 換填片石試驗段

壓實測試段是指在與施工場地和施工難度一致的條件下，對選擇的填方材料當場進行填充，并測試施工后的壓實性。測試段采用用于大型工程的壓實機及其他施工機械，由壓實測試段施工結果確定相關施工參數，如鋪筑厚度、最大粒徑、壓實次數、機具與人力組合、松鋪厚度、壓實系數和壓實效應等，并合理設計施工流程，為大范圍片石換填施工奠定基礎。

4.3 填筑、攤鋪、碾壓

在軟土基礎上進行換填是通過挖掘機挖出不滿足施工要求的軟弱土或污泥，片石擺平放穩，分層回填。各層碾壓厚度不得大于設計和規范規定。用于項目的片石是從路基（或采石場）挖掘并使用車輛運輸到工地的石塊。

根據橫向分層，由低到高、分層回填并碾壓[3]的方法進行換填片石作業，通常每層填土厚在40～50 cm。填土之前，必須畫出灰格、插桿掛線，掌握鋪筑厚度，完成抄平。石料抗壓強度差異很大時，填筑要分層或分段進行，若無法分層或分段進行時，則在填筑層下方鋪設高強度的石塊，石頭不能太密集或堆疊，表面應平坦，石料要牢固，不能出現空洞與石料松散情況。按照石料顆粒尺寸和組成選擇不同的攤鋪方式：逐步法攤鋪用于大顆粒石料，在新填充的松散料上，運料車輛由低到高、從兩邊向中間慢慢往前倒料，及時用220 型推土機鋪平整。局部坑凹處配合人工用小石塊、石渣、石屑找平。對細料含量較多的石料宜采取向后退攤鋪法，即在已碾壓完的層面讓裝料車輛后退倒料，將料集中堆成梅花形，用推土機鋪平整。

粒徑＞25 cm 的石料用工人攤鋪時，先將大顆粒的石料鋪填，大頭向下，小頭朝上，安放穩定，緊貼在一起，然后攤鋪小石塊，放置尺寸要一致，接著找平用小石頭或石渣，填縫用石屑，最后碾壓。粒徑＜25 cm 的石料用工人鋪筑時，應分層鋪筑整平，但要防止大塊硬石頭聚集，石塊顆粒尺寸要一致，分層壓實。

碾壓前，先鋪好換填片石，填筑物最大顆粒尺寸應小于2/3 填筑層厚，如顆粒太大，需人工分解，不能分解就去除，若回填石料級配不佳、石塊之間間隙很大時，則應在各層表面間隙中用石渣、石屑或中粗砂填充，直到塞滿間隙。鋪筑結束后，表面應平坦，沒有高低不平的石塊、波紋、顯著的孔隙等情況。選用激振力大于50 t 的低頻率高幅垂直式振動壓路機，按照測試段所得的施工參數實施碾壓，先使用20 t 振動壓路機靜壓2 次，再打開振動模式壓實3 次，然后選50 t 振動壓路機將路面再壓3 次，碾壓按照“從輕到重、先靜壓后振動、由低到高、先緩慢后快速、車轍交疊”的準則進行，壓路機在此期間應保持勻速運行，最大車速不得大于4 km/h。壓實直線部分從路邊向路中進行，從而構成路拱橫坡；壓實半徑較小的彎道處應從內到外、從低到高，促使單向超高橫坡產生；縱向碾壓用進退法；橫向交接處碾壓應至少重疊0.5 m，前后鄰近路段縱向碾壓重疊要在5 m 以上。碾壓時，保證不漏壓、不留死角且碾壓勻稱，對邊緣無法壓實的部分，根據設計和規范規定使用小型夯壓設備夯實。

路堤填料使用硬石頭時，應實施邊坡碼砌，所用石塊強度和規格都應滿足設計與規范規定，且很難被風化，其外形勻稱規整，大面平坦，粒徑至少30 cm，碼砌邊坡并同時回填路基。圖2 為片石換填施工。

圖2 片石換填施工

結束片石填充后，根據設計標準在其頂部鋪設碎石墊層，并從沿途的料場取料，用車輛拉到工地。工人和裝載機共同協作將碎石墊層鋪平，碾壓用振動壓路機。碎石墊層應使用干凈的干石塊，壓碎值與磨耗率均應達到設計和規程的規定，并保證顆粒大小一致，有明顯棱角，不能夾雜風化石與別的雜質，顆粒大小以20～50 mm 為宜，0.075 mm 以下顆粒所占比例應在3%以下，含泥量要小于5%。完成碎石墊層鋪筑后，使用大于20 t 的振動式壓路機進行碾壓，通過當場自檢、互檢及專檢均符合標準后，由監理工程師查驗達標后，方可繼續下一步作業。

4.4 試驗檢測

換填片石用沉降差法檢查其壓實品質。先順著縱向在碾壓完的片石墊層上布點，在布點的位置用筆做明顯的記號，并標注出里程樁號。高程（或相對高程）用水準儀進行測量，可在測點上安放1 塊10 cm 長、50 mm 厚，外表平坦的木板作為尺墊，以降低偏差。用超過20 t 振動壓路機以2.0～4.0 km/h 的速度，頻率30 Hz 碾壓8 次后，進行檢驗，碾壓完禁止存在顯著車轍。之后將每一點高程（或相對高程）用水準儀測量出來，每一測點在碾壓前、后的高差即為該點的壓實沉降差。如最高壓實沉降差不超過5 mm，平均值不超過3 mm，標準差小于2時，則判斷為達標。

5 片石換填注意事項

用換填法施工時，應注意以下幾方面。

1）徹底清除換填段所有的軟土層，并在路基最下面的地基上再往下深入挖掘，把該片所有泥土徹底清除，保證清除掉一切結構疏松土，以防因更換不完全造成換填作用不顯著。需篩選用于換填的片石，級配不一樣的石料要區分放置，并根據對應的標準分層回填，保證用片石回填的路基構造保持穩定。片石換填過程中，應分層進行碾壓，壓實全部片石，增加路基承重力。

2）在進行片石換填施工作業過程中，項目施工單位一定要安排專人對換填施工中的各個環節進行定期或不定期檢查，通過檢查環節，就可以及時發現并解決問題，必要時還可以協調召開專題調度會，改善優化整體施工環節。例如，要在片石回填施工時，對回填的強度是否符合施工要求進行檢測；在對路基進行壓實作業時，要對壓實的強度是否達標進行檢測，只有當所有檢測數據完全符合要求，才可以進入下一步施工環節。

3）在對軟基片石進行回填作業時，要隨時征求工程監理的施工建議，并在充分論證的基礎上，按照施工監理的建議做好施工整改，以防止發生各類工程質量問題。同時，技術檢測人員要做好整改施工復核工作，以此來確保整體施工質量。

4）在片石換填施工前，一定要保證施工區域的干凈和干燥。如存在浮土等雜物時，要事先清理干凈，保證施工區域的干凈整潔；如存在路基凹凸不平情況時，要在回填作業完成后進行找平作業；如施工時處于下雨或地下水充盈時，要及時采取排水處理措施，始終保持基坑處于干燥施工環境，以此來保證回填作業的整體穩定性。

6 結語

綜上所述，片石換填技術的特性是取材便捷、施工容易、施工時間短、對路基穩定性有顯著提高作用等，在軟土地基處置中具體良好的應用效果。本文以具體項目為例，對解決路橋工程軟土地基問題時的片石換填施工技術重點進行了論述，最終提高了路基的承載能力和穩定性，保證了路橋工程的總體施工質量。