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摘要：路基施工是道路工程的基础阶段，对道路工程质量具有关键性作用。以承张高速单塔子至大栅子连接线工程为例，从石方开挖、路基换填两个方面介绍了路基施工的技术措施与管理要点，为类似路基工程施工应用提供一定的参考借鉴。
关键词：破碎炮锤；路基换填；施工技术；质量管理
1工程概况
本标段项目隶属于河北省承德市承德至张家口高速公路单塔子至大栅子连接线工程（简称单大线工程）二标段，单大线工程始于单塔子村，经白庙、河西，先沿承围支线拓宽改造至大三岔口，再沿小元宝山沟布线至二窝铺，然后隧道越岭进入长北沟，最后沿地方公路至大贵口与市政道路相连，跨滦河接入京承高速。工程地理位置位于东经115°45′-117°38′，北纬40°50′-41°45′，行政区划属承德市双桥区管辖，区域内地貌类型为燕山中低山区，路线通过区为山地丘陵区，地形复杂，地势高低起伏多变。
本标段施工起讫桩号K6+000～K12+284，路线全长6284m，设计采用双向六车道、一级公路标准，设计时速60km/小时，路基宽度32m，无中间隔离带，两侧有2m宽人行道。项目施工时间为2016年4月至2017年10月，历时约19个月，主要施工内容涉及路基土石方开挖、路基换填、路床精加工等。其中，填方路基多为填石，平均填高2m，挖方多为风化岩，多用炮锤，仅部分采用放炮。
路基作为道路系统的重要组成部分，其施工是道路工程质量的基础保障，直接影响道路服役寿命[1]。虽然目前的路基设计与施工已十分成熟，但在某些环境下的技术与管理细节等方面还需不断完善[2]。本文以单大线工程二标段施工采用的技术措施与管理重点为例，介绍了破碎炮锤开挖、路基换填和路床精加工等环节的关键技术与管理，从而为相同路基施工项目提供应用参考。
2破碎炮锤开挖
2.1 破碎炮锤开挖的优点
传统石方爆破存在飞石、扰民等安全协调纠纷和岩体震裂、水土污染等环境不利影响。并且，道路工程沿线往往存在铁路线及高压电线，进行相关爆破工作需要得到铁路部门及电力部门的许可。此外，由于国家对炸药管控日趋严格，炸药使用单位首先必须在当地公安局提出申请，经过审核批复后，必须由指定专项人员及车辆进行押运，而且运输过程中炸药和雷管必须分车运送，因此耗费时间及成本极高。
破碎炮锤开挖是目前代替炸药爆破石方的新型施工方法之一，其原理是将挖掘机铲斗经过改装后，加装特种合金钢的尖锤头，通过挖掘机锤头撞击作用破碎坚硬岩石体，石方破碎后再用挖掘机铲斗装车转移[3]。破碎炮锤使用过程中经常移位和排险，可用于保护新建道路沿线的铁路、电力、交通、房屋等设施及构筑物，并防止爆破给沿线居民造成的安全隐患，同时破碎炮锤的施工效率较高，综合生产成本较低。本标段采用局部爆破+破碎炮锤的开挖方式进行。
2.2 破碎炮锤施工工艺流程
破碎炮锤施工主要工艺流程为：施工前准备→测量放样→清表防护→破碎炮锤→清渣转运→质量检测。施工准备主要是以路中桩为中心，标记路基用地的界桩及路堑位置桩，并组织施工人员开技术交底会，进行技术要点协商、生产布置及进度安排等，并编制机械台班记录表及台班定额计算表。施工放样则采用极坐标法，参照施工规范，以路基挖方处距中桩距离进行放样，标注各断面的桩号位置及施工边线，确定合理控制深度和厚度。清理岩体表面黏土覆盖层，先用挖掘机粗略清理，后用人工精细清理。破碎炮锤主要工作内容包括机械准备试运行、破碎石方、解小巨石、锤头保养及更换等。
2.3 破碎炮锤施工质量控制
破碎炮锤施工的质量控制措施主要包括：建立并落实质量安全管理制度、严格遵循相关施工标准规范、保证路基开挖质量技术要求。建立并落实项目经理部、施工队两级内部质量管理体系及监理外部监督检查体系，执行自检、互检、交检三级质量管理制度。制订作业指导书并发至施工班组，要求施工人员在施工前对技术流程了解掌握，在施工过程中严格按照施工标准流程及技术要求进行，并在施工后进行技术反馈与总结。根据设计图纸，保证路基开挖各项技术要求，例如控制路基宽度、边坡顺直度，控制分层开挖并对每层进行标高及路基检测等。
3路基换填
3.1 路基换填生产性试验
在全标段施工之前，选取有代表性路段进行路基换填生产性试验，从而指导大规模施工。试验段路基换填厚度设为50 cm。通过对试验段的土质检测发现，由于土质含水量较大，因此采用分层换填方式。在碾压方式采用先轻压、后匀速加压，碾压速度先慢后快，碾压顺序为公路两侧至路中间。第1遍碾压为静碾，用微振压实1遍，再用强振压实1遍。进行强振压实时应将速度控制在2.0～4.0 km/h左右。碾压过程中应保持匀速均匀碾压，以确保无漏压。第2遍碾压之前先停止其他施工机械运行，检测压实度。采取每隔1.0 m进行1处压实度检测。当压实度不足93%时，继续碾压直至达到93%即可结束压实度检测，记录碾压次数。
3.2 路基换填施工
根据生产性试验取得工艺方法及参数，进行路基换填施工，施工工艺主要流程为：施工准备→测量放样→路槽开挖→砂砾换填→路床精平→分层碾压。
1)准备工作：在路槽开挖之前，自卸汽车应配备充足以保证开挖连续作业，同时应采取排水措施防止雨水破坏基底。根据标段规模计算出每段路基所需土方量、以及每台车摊铺面积，并安排专人协调指挥运土车辆。
2)放样开挖：根据设计图纸要求，将需要挖除部分的深度和范围放样，并标记开挖路线，根据放样结果绘制开挖横断面图，最后经检查合格后，即可进行开挖施工。开挖至设计断面后，若路基中仍有不适用材料，报经监理工程师确定开挖范围与深度，以保证挖除不适用材料。
3)砂砾换填：完成路基开挖后，测出施工中桩与边桩，并设置护桩。直线段每25 m设置1组中心桩，曲线段每10 m设置1组中心桩。进行路基砂砾摊铺换填，路基换填应超过路基边角不少于30 cm。
4)路床精平：完成摊铺后，下一步进行路基摊铺平整。根据松铺厚度、平整度等指标要求，将换填砂砾均匀地摊铺开来，然后用平地机精平施工，同时为了便于路基排水，在精平施工中应形成<3%的横坡。压路机在碾压路面时需要平稳、均匀进行，以保证压实度达到设计要求。
5)分层碾压：完成填土压实施工后，采用振动压路机平稳、匀速、均匀碾压路面，碾压速度设置为2.0~4.0 km/h。碾压方法参考生产性试验碾压方法。
3.3 质量标准控制
本标段设计为一级公路，根据一级公路质量要求，从施工流程、工序环节、检测方法等方面对路基换填质量进行控制[4]，检测方法主要考虑路基压实度、边坡情况、平整度等项目，项目检测结果必须达到表1标准要求。
表1 路基换填施工质量要求
4结论
以承张高速单大线工程为例，针对山区丘陵地带的环境情况，采用局部爆破结合炮锤破碎开挖方式，并对部分路段路基采取砂砾换填技术，施工结果表明，该施工技术能够达到设计要求，施工过程安全可靠，并且提高了工效，降低了成本，可为同类工程提供参考借鉴。
参考文献
[1]李洪文,林原.公路路基施工控制技术在施工中的应用[J].公路交通科技(应用技术版), 2011(3):87-89.
[2]路立龙.关于山区高速公路填石路基施工技术的探讨[J].公路, 2013(4):129-130.
[3]王田生.破碎炮锤破碎石方补充定额的确定[J].交通建设与管理, 2010(z1):107-109.
[4]刘朴芹.高速公路路基换填施工技术探讨[J].中国水运(下半月), 2012, 12(7):206-207.
论文作者:王利剑
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/29
标签：路基论文; 标段论文; 工程论文; 砂砾论文; 压实论文; 技术论文; 道路论文; 《防护工程》2018年第29期论文;