万本伟
即墨市交通运输局 山东即墨 266200
摘要：以某产业园区市政路网二期工程为例，结合工程现场的施工方法，系统探讨总结了填石路基的填料工程特性、强夯整平工艺、压实工艺等。
关键词：填石路基；填料特性；填料摊铺；强夯整平；压实工艺
前言
随着国家经济建设的迅猛发展和公路路网建设的不断延伸，原有的城市用地早已不能满足各方面的发展要求。沿海地区利用填海造陆很好的解决了城市用地紧张的问题，但在新区道路建设的过程中，必然遇到滨海相沉积物，其土质进过长期的沉积而成，天然含水量高，同时具有较高的压缩性、较低的强度。本文结合某地区市政道路填石路基修筑过程中的施工技术，总结出了一套完整的填石道路的施工工艺。
1 填料的粒径组成
填石路基的填料为较大粒径的石料，石料的粒径组成和破碎性决定着路基的压实质量，因此在研究填石路基施工工艺之前必须对其填料的性能机理加以研究，并通过试验做出分析选择。
1.1 粒径组成对填石路基的影响机理
填石路基的填料主要是由采石场爆破山体而来，多为散状体，离散差异性大，不能像土料一样形成较为连续的级配。但实际施工中发现，碎石填料中几个重要粒径的颗粒含量能主导形成路基的结构类型，在一定程度上决定路基的压实效果，因此，可以通过控制填料的填筑方式达到较为密实的连续级配要求。
1.2 粒径组成试验
粒径组成试验是在一定松铺厚度的条件下，通过测定粒径组成与沉降率的关系，来寻找最合适的粒径组成。
根据已有试验数据，本文建议在路堤范围内施工时，当层厚为100cm时，最大粒径应不大于30cm，同时粒径大于20cm的填料含量应在20%以下，粒径在2cm以下的填料含量应在10%以上；当层厚为180cm时，最大粒径应不大于50cm，同时粒径大于20cm的填料含量应在30%以下，粒径在2cm以下的填料含量应在20%以上。
2 填石路基石料的摊铺
对于填石路基的施工质量而言，摊铺工艺尤为重要。它在很大程度上决定了填石路基压实层的结构类型，从而直接影响路基的压实效果。
运料汽车在新卸的松铺填料面上卸料后，推土机推平整平，在完成一个区段的推平后，由挖掘机进行平整、排紧，石块大面，朝下摆放平稳，并用小石块找平。
挖掘机配合推土机施工，挖掘机先拣选大粒径石料放置槽底、排紧，石块大面，朝下摆放平稳，然后挖斗拍压块石至槽底淤泥中。在放置块石的过程中，挖掘机要在已有的卸料面与原有的压实面之间修筑形成一定的落差，在推土机将石料向前推进时，填料前面没有阻挡物，这就能够为较大粒径的石料提供一个较为充分寻求最佳位置的过程，使其落到压实层的层底，最终到达一个较为稳定的位置，同时由于细料也能较好地填充空隙，使填料嵌挤紧密，从而为压路机提供了一个较好的工作面。
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3 填石路基石料强夯与整平
3.1 强夯施工
3.1.1 强夯施工原理
强夯施工机理主要是将一定重量的夯锤经过一定的落距自由落下冲击路基，使路基填料在巨大的冲击功作用下产生较大的动应力与冲击波，致使路基土及其它填料孔隙压缩，改变填料结构，使填筑料之间密实，从而达到提高路基强度、降低压缩、改善路基均匀性、加速路基沉降的目的。
3.1.2 机械设备
强夯法路基加固施工需要的主要设备有：履带式夯机；夯锤锤重≥14t，夯锤底面形式宜采用圆形，锤直径选用2-2.5m。
3.1.3 强夯的施工程序
1、平整场地，布设夯点，应与试验路布点基本一致，按搭接宽度为1/5-1/3夯锤锤印进行布点，布点用显眼的标志物进行标示；
2、吊机就位，按照设计要求的夯击功能，夯锤对准夯击点中心进行夯击，直至满足试验要求，且每夯击两遍须进行高程测量，当夯击两次测量沉降沉降差＜5cm时，停止夯击；
3、填石厚度为4m时，点夯夯击能采用2500KN.m；填石厚度为2.5m时，采用1800KN.m，满夯夯击能采用1000KN.m。
4、最后进行低能量的“搭夯”，即“锤印”彼此搭接。
3.2 路面整平
填石路基夯后整平应以履带式挖掘机为主，辅以装载机、运输车等。结合施工现场的经验，夯后路面平整的合理顺序应为：
1.测量人员在路面上标示处设计标高点；
2.沿路宽方向合理配置挖掘机数量，一般单台机械的合理施工半径为4-5 m；
3.挖掘机按后退式整平法整修路面；
4 填石路基的压实工艺
填石路基施工过程中必须高度重视压实工艺，只有对路基压实施工进行严格的控制，提供足够的压实功，才能增大石料之间的嵌锁作用，提高强度的摩擦分量，使颗粒重新排列，填充孔隙，减少孔隙比，从而提高路基的整体强度与变形稳定性。但是还应注意，压实功能应控制在合理的范围内，既要保证充分地压实，又要避免过分地提供压实能量，出现石料回弹的现象。
4.1 填石路基的压实工艺
目前路基压实施工过程中常见的压实方式主要有静力压实、振动压实与冲击压实三大类。而较为常用的是前两种。
1、静力压实是利用机械的自身重力所产生的静滚压力作用，迫使被压实材料产生永久性变形而达到压实的目的。这种压实方式的特点是循环时间长，材料应力状态的变化速度不大，而应力较大。
2、振动压实是利用固定在压路机钢轮的振动器所产生的激振力，迫使被压实材料作垂直强迫振动，急剧减少颗粒间的内摩擦力，使颗粒靠近，密实度增加，从而达到压实的目的。
4.2 填石路基施工压路机械选型
1、静力光面钢轮压路机
采用静力光面钢轮压路机碾压时，由于碾压轮与被压实材料的接触面大，单位压力较小，且压实工作由压实层的表面向下，上层的密实度大于下层，因此这种压路机的压实厚度较小。
2、振动压路机
与静作用压路机相比，振动压路机具有以下特点：
①同等质量下的振动压路机比静作用压路机的激振力大，压实效果好；
②振动压路机的生产效率高，当路基达到相同的压实度要求时，其碾压遍数较少；
③具有滚压和振动的双重作用，用于砂类土、砾石和大粒径碎石时其效果远远优于静力压路机等其他压实机械。
因此，对于填石路基的压实应该首先选用振动压实机械，不宜单纯使用静力压路机。
4.3 碾压速度与碾压遍数
压路机的碾压速度直接影响着压路机振动轮对单位面积内压实材料的压实时间，碾压速度低时，单位面积内的振动次数多，而碾压速度高时振动轮对石块的接触点停留时间短。在考虑到压实机械的性能、经济性、安全性等综合因素下，最佳碾压速度3Km/h─6Km/h之间。
碾压遍数根据现场的实际压实机械的最终压实效果统计而来，但一般的规律是：路基填筑体的密实程度随碾压遍数的增加而增加，而碾压遍数增加到一定程度后，路基填筑体密实程度的增长率变小，趋于缓和，甚至有可能降低。
5 结论
1、填石路基填料的粒径组成在很大程度上决定着路基的压实质量。
2、石料的破碎性是填石路基碎石填料具有的重要特征之一，它与石料的抗剪强度和变形特性之间有着密切关系，进而影响了填石路基的整体强度与稳定性。
3、要按布点位置强夯，达到停夯标准后再停夯。夯后整平的机械配置要合理。
4、填石路基的压实应该首先选用振动压实机械，不应单纯使用静力压路机。碾压时要控制好振动频率、幅度、碾压速度、碾压遍数等，以达到最佳的碾压效果。
参考文献：
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[5]刘建亮，石方机械化施工技术，北京：科学出版社，1997
论文作者:万本伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签：路基论文; 压实论文; 粒径论文; 填料论文; 压路机论文; 石料论文; 静力论文; 《基层建设》2015年3期供稿论文;