1、南方山區(qū)高速公路路基填筑施工質(zhì)量控制 三福高速公路尤溪路段位于福建省尤溪縣境內(nèi)，路線總長60km，整體式路基寬24.5m，分離式路基寬212.5m，計算行車速度為80km/h。該段地處戴云山脈北部，屬山嶺重丘區(qū)，地形切割較為強烈，溝谷多呈V字形，地形陡峭，植被茂密，地質(zhì)構(gòu)造相對穩(wěn)定，地勢低凹地帶常有局部的淤泥質(zhì)土，厚度均較小。由于地形多變的特點，沿線填挖變化頻繁,從而出現(xiàn)了三多，即高陡坡路堤多，半填半挖路基多，坡地薄層軟土處理多，這給填方施工質(zhì)量控制帶來了挑戰(zhàn)。另外由于結(jié)構(gòu)物數(shù)量多（合計大中橋梁58座，隧道7座），使得填方施工不能連片形成規(guī)模，也給質(zhì)量控制帶來較大的難度。鑒于該段典型的山嶺重丘

2、地形和結(jié)構(gòu)物頻繁的特點，如不切實控制好填方工程的質(zhì)量，今后路基勢必大范圍產(chǎn)生不均勻沉降，影響行車舒適乃至安全。1 路基填筑工程概況三福高速公路尤溪路段填方路基總長22.7km，共187處填方段落，填方總數(shù)量575萬m3，其中填方高度大于20m的有22處，最高填方路中心高度33m，最高填方邊坡高度52m；半填半挖路基段落105處，長度9431m；填挖交界260處；陡坡路堤51處，總長度3299m；坡地薄層軟土處理79處；三背回填450處（涵背以每座涵洞為一處，橋臺背以單幅一個臺為一處，擋墻背以一段連續(xù)下?lián)鯄橐惶帲?，其中橋臺背回填224處。2 路基填筑施工質(zhì)量控制要點2.1 邊界處理對填方體而言

3、，邊界處理分為填前地基處理、填方過程中的周邊處理和填前排水處理。由于原地面與填料結(jié)構(gòu)不同，二者密度、承載能力不同，如果不對原地面進行有效處理，易發(fā)生接合部沉降病害。填前地基處理首先是對地基進行簡易的挖探，如果地表下面土質(zhì)良好，狀況穩(wěn)定，則清除地表植被、樹根、垃圾和不良土質(zhì)后即可進行填前壓實，如存在超過常規(guī)清表厚度的軟弱區(qū)（如淤泥等），無法進行填前壓實，則須進行專門處理。尤溪路段未出現(xiàn)深層軟基，但在水稻田和沖溝地帶常見50500cm厚度的軟弱層，多為坡殘積粘性土，由于填方區(qū)域多處在坡地且地下水及地表水富集，軟土層雖薄也要慎重對待，通常采用全部挖除軟土的方案，地面橫坡或沿路線縱向坡度陡于1：5時，

4、不僅要將軟土全部挖除，還要按規(guī)范形成土質(zhì)臺階后再進行填筑；當?shù)孛鏅M坡陡于1：2.5時，還須由設(shè)計單位對路堤作整體性滑動的穩(wěn)定性驗算，視需要采取適當?shù)奶幚泶胧?。填方體周圍邊界處理對山區(qū)高速公路遇到溝谷類地形時特別重要，主要是在坡地上嚴格按照規(guī)范開挖土質(zhì)臺階，使填方體和周邊地形緊密銜接，避免新老土體接合后出現(xiàn)薄弱滑動面。土質(zhì)臺階寬度要求不小于1m，并向內(nèi)傾斜2的坡度。填方體周圍邊界處理是施工過程中的一項看似簡單卻很容易被忽視而疏于控制的工作，由于其后果嚴重，所以必須高度認真對待，三福高速公路尤溪段在管理過程中，將此作為工序驗收項目補充編制了質(zhì)量檢驗表格。填前排水處理也可視為邊界處理的一項重要內(nèi)容。

5、由于填方區(qū)多位于地勢低凹處，水系發(fā)育且水量富集，如不采取措施或未徹底根治，地基長期浸水將導致承載力降低從而引起路基沉降，在坡地填筑更嚴重的還將造成填方體滑移，成為今后路基安全的一大隱患。臨時排水設(shè)施應和永久性排水設(shè)施相互助友愛結(jié)合施工。對地表水主要采取截的辦法，一般地說，影響路基穩(wěn)定的地面水在設(shè)計中已加以考慮，可沿路線縱向在填筑區(qū)外開溝截水，有條件的可先行施工邊溝，總之是要將地表水引入附近涵洞或其他臨時橫向排水通道；對地下水的處理施工圖設(shè)計可能不夠完善，應予以補充，可采取縱向滲溝、橫向盲溝或鋪墊反濾層（片石、碎石、砂等）排水等措施，關(guān)鍵是要保證這些排水隱蔽工程的施工質(zhì)量，確保其在道路使用年限內(nèi)

6、起到排水通道的作用，因此對此類項目要格外重視，要求監(jiān)理做到全過程旁站并記錄，及時處理質(zhì)量問題。2.2 填筑體的填筑質(zhì)量2.2.1 選擇合適填料，制定相應的控制標準填料性質(zhì)是影響壓實作業(yè)的內(nèi)在因素，填筑施工應首選利于壓實的良好填料，但是受現(xiàn)場實際條件的限制，如挖方材料、經(jīng)濟運距、借方條件等等，不可能都使用理想的填筑材料，施工時應根據(jù)實際情況，量材作業(yè)，區(qū)別對待，采取合適的控制手段達到壓實目的。一個首要的原則是，嚴格進行填料試驗檢測，在施工前取得有關(guān)數(shù)據(jù)，使用符合規(guī)范要求的填料，超過規(guī)范要求的填料不用或慎用；強調(diào)做好填方試驗段，掌握填料在現(xiàn)有設(shè)備和施工條件下的壓實規(guī)律。本路段主要填料為坡殘積碎石土

7、、風化碎斑熔巖，部分地段形成了土石混填路堤，個別地段為填石路堤。也有部分含砂高液限粘土和高液限粘土。針對幾種典型的填料制定了不同的控制標準。填土、土石混填和填石的區(qū)分十分重要，因為涉及到控制標準的問題。一般地，含石量小于30%40可視為填土，經(jīng)過土工及力學試驗符合規(guī)范要求的各類型土可作為路基填料，并采用最佳含水量和壓實度（重型擊實試驗）控制。對于土石混合料或含石土，當石方含量大于30%40時視為土石混填，以最佳干密度或沉降差控制。但對于軟質(zhì)石料或強風化石料（強度小于15Mpa）應注意，由于在碾壓過程中易于粉碎，壓實后實際的石方含量遠小于壓實前的比例，因此仍須按照土質(zhì)路堤的技術(shù)要求施工。填石路基

8、的填料控制：一是強度，強度達不到要求（飽水極限抗壓強度20Mpa）的石料不得使用，若CBR值符合要求可以考慮按土石混填對待；二是粒徑，嚴格控制最大粒徑不超過層厚的1/3，路床頂面以下50cm以內(nèi)最大粒徑不得超過10cm，超過的要解小，確保壓實成效。為切實控制石料粒徑，總監(jiān)代表處特別規(guī)定石料解小作業(yè)必須在場外完成，否則不得進入填筑現(xiàn)場，許多采石場和石方路塹開挖處為此安裝了粗破設(shè)備，保證了填石路堤的石料粒徑。本路段內(nèi)有部分含砂高液限粘土和高液限粘土（液限大于50，在5075之間），它的其特點是：粘性高，塑性指數(shù)大，透水性極差，干燥時很堅硬，但浸水后強度急劇下降，不易干燥；干濕循環(huán)的脹縮所引起的體積

9、變化很大；過干時成塊狀，不易打碎和壓實，過濕時又易壓成彈簧土。對于這些不理想的填料，出于節(jié)省費用控制造價的考慮，并根據(jù)本市及本省其他路段的試驗成果，在尤溪路段以飽和度和壓實度進行雙控，使用了少量高液限土填筑，但由于施工周期長（一層的填筑周期超過5d，陣雨季節(jié)一層填筑周期有的達15d以上），無法滿足工期要求，只好中途變更，調(diào)整運距或外借較好的填料填筑?？磥?，高液限土在南方山區(qū)施工，受工期和氣候影響很大，其施工工藝和控制方法還需要進一步研究。2.2.2 填方機具推土機和平地機是填方作業(yè)必不可少的設(shè)備，特別是平地機，在控制填層厚度和形成平整度方面效果顯著。但有的施工單位總抱有僥幸心理，試圖用推土機甚

10、至裝載機替代平地機進行相關(guān)作業(yè)，導致填筑質(zhì)量下降、返工頻繁?？偙O(jiān)代表處以合同及規(guī)范為依據(jù)強令平地機進場后，填筑效果大大改善。壓實機具對壓實效果的影響十分重要。同一種土的最佳含水量隨壓實功的增加而減少，而最大干密度隨壓實功的增加而增加。在相同含水量下，壓實功越大密度越高。一般地說，不同的填料和場地要選擇不同的壓實機具，但由于尤溪路段細粒土比較少，加之振動壓路機兼有滾壓和振壓的雙重功效，特別是用于沙礫土、礫石土、巨粒土、土石混填、填石等，其壓實效果遠遠優(yōu)于其他壓實機具，所以在本路段的填方區(qū)基本上配備的都是振動壓路機，較為普遍的是YZ18型。由于沖擊碾壓的一次性成本問題，業(yè)主聯(lián)系了專業(yè)沖擊碾壓公司，

11、由其和各個施工單位簽訂合同，進行機械租賃服務。尤溪路段符合沖擊碾壓條件的路基長度共9.19km，總共配備了兩臺德國藍派 型沖擊式壓路機，功率為28kj，輪重18t。2.2.3 分層壓實，控制層厚，沖碾補充本路段嚴格要求在路基全寬范圍內(nèi)分層平鋪填筑，不僅有利于填平和壓實，也可以保證性質(zhì)差異的土按規(guī)定層次填筑。不同性質(zhì)土應按水平分層分別填筑，以保證該層強度均勻，特別是透水的與不透水的土，不得非成層地混雜使用，以免在填方內(nèi)形成水囊。合理確定路基填筑厚度是至關(guān)重要的，在土質(zhì)、土的含水量和碾壓設(shè)備一定的情況下，土層越厚壓實效果越差。為保證在各種壓實功能機具條件下達到有效壓實深度，嚴格控制土方分層松鋪厚度

12、不超過30cm，石方及土石混填分層松鋪厚度不超過50cm。為提高路基壓實度，減少工后沉降和路基填挖交界處的不均勻沉降，本路段還采取了補充沖擊碾壓的措施，具體作法是：當填方地段滿足長度大于80m且填筑標高在通道、涵洞頂面2m條件時，填方高度大于10m的在90區(qū)每6m沖碾一次，90區(qū)頂面和93區(qū)頂面各一次，95區(qū)頂面倒數(shù)第二層一次，每次沖碾遍數(shù)為20遍。填土路基沖碾后的壓實度預期指標應達到：90區(qū)的壓實度指標應達到93或沉降量應平均達到35cm以上。對沖碾設(shè)備的要求：沖擊式壓路機最大瞬間沖擊功不小于20kj，輪重為16t，行走速度不小于12km/h。從沖碾后的實際檢測結(jié)果看，對壓實層沖碾20遍后，

13、其頂面穩(wěn)定，土層緊密，沉降平均值在2.53.5之間，壓實度增加2.5%3.2，基本上達到了預期的效果。2.2.4 施工期間排水南方山區(qū)即使不是在雨季，也常見間斷性陣雨，填方施工如不做好臨時排水工作，不僅影響填筑質(zhì)量，也耽誤雨后恢復施工，影響工程進度。良好的平整度、路拱度是確保施工期間臨時排水的前提，路拱度大一些，如4%的橫坡，可以有效而快速地排除雨水。為防止雨水沿邊坡漫流毀壞路基，在填方表面邊沿做矮土埂攔水，土埂高約2030cm，沿路線約每50m設(shè)一道瀉水槽，槽底應鋪隔水布或抹砂漿隔水。陣雨來臨前應將正在施工的填層突擊攤鋪碾壓，可減少該填層含水量，便于雨后翻曬處理?？傊?，一定要做好施工期間填方

14、表面的臨時排水處理，施工圖設(shè)計的地面排水系統(tǒng)應進行實地核對，并盡早實施，使其和臨時排水設(shè)施一起發(fā)揮作用。2.3 漏壓區(qū)記錄及治理在路基填筑過程中，由于人為因素的影響和特殊部位施工繁瑣、方法不當，易造成局部路基未按設(shè)計和規(guī)范要求壓實的現(xiàn)象（稱之為漏壓區(qū)），成為今后路基不均勻沉降的主要原因之一。尤溪路段地形陡峭，填筑條件不佳，尤其容易產(chǎn)生此類質(zhì)量隱患。歸結(jié)起來，大致有以下幾種類型：開工初期在填方路段內(nèi)修建的施工便道；在地形比較陡峭的大挖大填地段，由于地形限制，為擴大工作面，致使部分挖方被推堆至低處需填方的部位，在填筑之前未予清除；在同一填方地段由于結(jié)構(gòu)物施工原因及施工作業(yè)不當造成多處路基接頭或缺口

15、，這些部位在填筑時又沒有按規(guī)定挖臺階和搭接；在填挖交界處和半填半挖交界處沒有進行挖臺階處理，原地面未經(jīng)處理以及挖方時滑溜并遺留的松土；涵、墻、臺背回填不及時，壓實機具不到位，或未對填方端頭或基坑邊界進行處理就回填，造成該部位的壓實效果達不到規(guī)范要求；由于結(jié)構(gòu)物施工比路基過于滯后，或材料堆放占用場地等原因，造成路基填筑缺口，在以后的施工中又未引起充分注意；雨季時某些已經(jīng)壓實的路段或雨前為封水而輾壓不到位的填筑層，在雨后施工過程中沒有復壓或重新翻曬輾壓；監(jiān)理人員更換或變動時，有些不合格路段由于工作交接不清；還有其他原因可能造成填方路基施工時存在漏壓區(qū)?？偙O(jiān)代表處在填筑過程中多次進行了全面檢查，通過

16、實地察看和分析、檢查施工及監(jiān)理的原始記錄、對可疑部位進行挖檢等手段，確保不遺漏任何可能存在的漏壓區(qū)，列出清單并在現(xiàn)場做好標記，同時通知計量人員在取得監(jiān)理工程師對清單區(qū)域的復檢確認單后方可計量支付，保證了不留填方控制死角。2.4 沉降觀測由于填方區(qū)地形陡峭及普遍存在的淺層軟基處理，安排對中心填高大于10m且進行過換填的地段每處進行12個斷面的沉降觀測，驗證處理效果并為今后的路面施工提供依據(jù)。沉降觀測點要求根據(jù)實際情況布置在換填較深、路基有可能出現(xiàn)滑動的斷面上，橫向布置在路中心、兩側(cè)路肩處，觀測項目包括沉降和位移，每填層觀測一次，如果兩次填筑間隔時間較長，每3d至少觀測一次。沉降觀測采用S1及S3

17、型水準儀，以二級中等精度要求的幾何水準測量高程，觀測精度不小于1mm，水平位移觀測采用視準線法，觀測精度要求：測距儀誤差5mm，方向觀測水平角誤差為2.5。2.5 三背回填結(jié)構(gòu)物和路基交界處由于是剛性構(gòu)造和柔性填土銜接，二者強度、穩(wěn)定性方面差異較大，加之填土壓實不夠，易產(chǎn)生不均勻沉降，造成今后路面起伏、開裂和橋頭跳車。擋墻背、涵墻背、橋臺背的回填被統(tǒng)稱為三背回填，雖然規(guī)范明確提出了選用透水性材料、分層填筑、分層夯實的要求，但在實際施工中該部位仍是薄弱環(huán)節(jié)?？偙O(jiān)代表處在管理過程中抓了幾個重點，一是抓填料控制，嚴格選用內(nèi)摩擦角較大的透水性材料，最好是巖渣、洞渣、碎石、砂礫石或片石，細料含量不宜過大，如果是砂性土，含砂量應達到60以上；二是抓小型壓實機具到位，一般使用小型壓路機或強夯機，根據(jù)每個合同段的結(jié)構(gòu)物施工數(shù)量規(guī)定小型壓實設(shè)備數(shù)量，強制到位和強制使用；三是抓規(guī)范化施工，填筑前應形成土拱，并在土拱上設(shè)置泄水管和盲溝，分層填筑要求事先在墻、臺背上用紅漆標識，每層厚度不得超過15cm；四是明確并提高控制指標，規(guī)定砂性土填料按壓實度控制，壓實度指標為98，比規(guī)范規(guī)定提高3個百分點，石質(zhì)填料按干容重或空隙率控制，