邵诗思
广东省长大公路工程有限公司广东广州510620
摘要：文章结合某高速公路工程，分析高速公路填砂路基施工工艺及技术要点，探讨施工工艺注意事项，希望能对类似工程起到借鉴作用。
关键词：高速公路；填砂路基；施工；质量控制
引言
随着我国高速公路里程的不断延长，施工过程中遇到的困难愈发增多，促使施工技术不断进步。在工程施工中要充分、合理的使用社会资源和当地自然资源，达到人与自然和谐共同发展。砂土是一种稳定性好、透水性强的填筑路基材料，使用当地的河沙进行筑基，不但能疏通河道，而且还能减少使用土地，同时成本也低。但是采用砂土筑基也有缺点，容易失水后坍塌。为解决失水坍塌，采用砂土填芯、粘土包边填筑工艺，这就是所谓的金包银填筑方法。
1工程概况
某高速公路设计全程长71.6km，设计时速100km/h，6个车道，11个互通。路基的填筑使用全填砂设计，上路床使用石灰改良土，填砂路基底设粘土下封层。路面设计宽度为33.5m，边坡率为11.75，填砂路基高度平均在4.5m，路基结构设计如图1所示。
2施工方案
施工过程中必须要克服两个问题，一是边坡的第二次清刷和第二次倒运，填筑包边导致的施工时间延长，增加投资等缺点。二是在填砂路基施工到一定高度后，要对路基的边坡进行临时防护，为避免下雨时对路基边坡造成砂方流失而导致淤塞边沟，破坏耕地。
为避免出现上述情况，施工过程中，在填砂路基到一定高度时，使用挖掘机对路基的边坡进行清刷，将刷坡的砂方直接用到路基顶层用作下一层的填料，这样可以避免第二次倒运。做完后还需沿着路基两边进行填筑边线，使用编织袋装上砂，按照做好的边坡堆好码整齐，每层高度在40cm～50cm，以此作为路基边坡临时防护，此法可以避免下雨时雨水冲刷边坡而造成的淤塞，对路基施工质量起到重要保护作用。为进一步保证填砂路基的工程质量，在8cm高的护坡预留缝隙中，用水泥沙浆填塞4cm高度，该种做法大大加强了护坡的坚固性，使整个路基工程更加牢固。具体如图2所示。
3施工技术
3.1砂源的选择
砂粒作为路基填筑的主要原材料，其选取质量直接关系到路基填筑质量。因此本工程对于路基填筑所选取的砂粒要求满足以下条件：（1）用于路基填筑所采用的砂原料中不得含有杂质，尤其是对于树根、草皮、沼泽以及淤泥等杂质。（2）所采用的砂粒原料应当确保其液限以及塑性指数，结合以往工程实施效果，要求所采用砂的液限指数应控制在50%以内，塑性指数应控制在26%以内。（3）重点控制好砂的粒径以及其强度。结合工程实施要求，本工程所选用砂的最小强度和最大粒径应满足如表1所示的要求。（4）严禁材料中采用粉砂作为路基填筑的材料。（5）砂的最大干密度应控制在1600kg/m3以上，同时砂中的有机质含量应控制在5%左右。砂的形状一般应为偏细或者偏粗颗粒不均匀。
3.2砂原料的运输
采用8t以上双后桥自卸车运砂，由于砂的粘聚力很小，表面松散不易板结，且车辆在砂层上行走对砂层表面扰动较大，容易形成车辙，故在进行第二层以上填砂施工时，存在运料车辆误车，同时要注意防止重料车在路基上停车、调头，对出现较深的车辙，使用推土机把车辙整理并用压路机压平整，保证运砂车能够到达指定区域进行卸车。
3.3砂原料的摊铺和整理
在进行填筑路基施工中采用推土机按照设计的路中心低，两侧高，横坡在1.5%～2.0%进行摊铺，摊铺的厚度不超过50cm，再进行砂表面的洒水处理（使砂的含水率不小于10%），最后用平地机整平并用压路机碾压，如果在压实中水量达不到要求，可使用水车或者水泵进行补充洒水，直到达到要求为止。
3.4横坡度施工
在填砂路基的施工过程中，路基需要一直保持在湿润的状态。为了防止砂在干燥之后出现松散反弹的问题，在填砂路基的施工过程中，应设置2%的内侧横坡，这样以行形成锅底型，这种形状有利于水分的存储，同时还能有效的避免雨水对路基边坡的冲刷作用。
3.5填砂路基碾压施工
（1）划分格子计算砂的用量，采用推土机配合平地机进行砂的摊铺，确保摊铺均匀。所摊铺砂的厚度应控制在25～40cm之间。对于填砂路基摊铺来说，其关键要点之一是控制好摊铺厚度。结合以往工程实施经验，可以通过根据填层段落长度、填筑宽度和厚度来计算出填筑量，然后根据这个填筑量乘以1.20的车载松方系数来控制本层卸砂车数，从而可以从填筑总量来对填砂厚度控制。填筑施工后，还需要对公路断面进行测量，以控制填砂摊铺厚度。当填筑厚度满足要求后，则可以对其进行压实处理。
（2）当进行填砂路基的碾压施工时，首先应采用振动压路机进行2遍的静压，之后再改成振动，也同样进行2遍，接着洒水车行驶到路基上进行洒水，将砂的含水量控制在最佳含水量，然后再进行8～10遍的振压。在进行振动压实时，应遵循先慢后快、高频低幅的施工方式。碾压施工中应保持均匀缓慢的速度，一般情况下应将碾压速度控制在2～4km/h之间。碾压施工时相邻两遍的轮迹应确保重叠1/3的轮宽。如表2所示为压实遍数与压实度之间的关系。
为了有效的确保当前层的压实度满足施工要求，可以采取的措施为：每5层采用YZ20型或以上型号的压路机灌水振压4遍。通过这种方式可以提高已填筑完成的层的压实度，一把可以提高4%左右。当在纯砂路基施工中，采用以上所述的这种方式可以有效的达到设计压实度的作用。本工程施工完成之后，经过检测，填砂路基满足相关的规范和设计要求。
3.6填砂路基外侧的保护和压实
由于砂为无粘聚性的材料，如果采用加宽碾压路基边缘的方式，是无法确保压实施工的质量。因此在填砂路基的施工过程中，应对填砂路基外侧进行保护。一般采取的边坡加固措施为采用同步编织袋进行码坡，这样可以有效的确保路基边缘的压实施工效果。当在填砂路基边缘进行压实施工时，应先采用压路机进行压实，之后在采用小型夯实机具进行补夯施工。这样可以有效的确保填砂路基边缘的压实度和稳定性。
对于填砂路基的另一个关键施工要点是压实度控制。当填筑完成以及整平处理后，应当对砂粒的含水量进行控制，确保其含水量控制在15%～20%。另外还应当对其碾压遍数进行控制。结合工程实施经验，可以通过采取1000cm3环刀检测的压实度是否满足规范压实度要求为标准，对于路侧边缘局部压实不到位的部位采用小型振动夯补充洒水压实。
3.7养护
当填砂路基施工完成后，应该对路基进行灌水，这样不但可以避免填砂路基出现松散反弹等问题，而且还能够使填筑路基在饱水的情况下自热沉降，可以提高路基的夯实度和稳定性能。对于填筑路基边坡出现流水的问题，采用混凝土预制块防坡的方法。使用编制袋装砂码砌稳固，同时还要求码砌的高度不可以高于填筑面。码砌后的两侧，使用小型平板振动夯进行补充压实。
3.8填砂路基沉降观测
为了确保填砂路基的施工质量，本工程在施工中，选用某一路段进行沉降观测，通过沉降数据以分析路基的压实效果、稳定性等。经过连续的沉降观测，可以看出，本工程填砂路基的沉降较为均匀，同时路基的密实度呈现整体提升的趋势。
填砂路基采取分层施工的方式，每层填砂路基填筑完成之后，需要及时进行验收，其中重点应进行检测的内容包括：含水量、松铺厚度、压实度等。这些均由试验监理工程师根据检测频率检测，对每5层的纵断面高程、宽度、边坡及中线偏差由专业监理工程师检测控制。本工程进行验收，满足相关要求。
4施工工艺注意事项
（1）砂料的砂质在不同的地方，它的砂质是各不相同的，这样就要求施工的过程中对施工的质量不容易控制，数据误差也有比较大的差异，所以在填筑路基中应该避免砂土混填。
（2）在施工前，要把所以准备用的砂，都应该进行抽样检查，检测砂中的含泥量（小于6%），如果超过，会对路基的稳定性造成重大影响。
（3）在完成的路基中，砂在压密状态下要保持一定的水分，否则，在天气干燥的过程中下，路基会出现松散、车辆轮陷等。如果是因为上表层在施工中，水分流失过快，造成干燥。引起顶层由施工车辆和设备进行碾压引起填筑的材料松散。所以，在进行下一层施工前，要对该层进行重新注水碾压。
（4）使用触探器对路基各段进行探测，发现路基边缘的密实度低于路基中间，经分析，应该是路基边缘距离路提边较近，覆盖压力较小造成的，所以在施工过程中要对路基边缘填筑的压实度，要采取措施进行修补，以达到施工质量要求。
（5）在进行大范围施工中，砂的各项性能指标检验，要依据砂场中的变化按照一定的频率进行检查，施工现场的车辆要管理规范，这样可以避免各种砂混堆碾压，增加了检验的难度。在每天施工前，对砂料要用眼看，手触摸的方法具体指导填砂，来保证路基的填筑质量。
（6）砂在进入施工现场前应该先在砂场进行洒水以减少现场洒水的工作量，便于对施工和碾压质量进行控制。
（7）在填筑路基中，要对砂的厚度进行严格控制，进行分层进行填筑、进行碾压压实和检查，确保每一层都能达到密实要求，使路基更加牢固稳定。
（8）施工中的设备要经济合理，在数量和机械性能上造成浪费，如果不能满足施工要求，则会延误工期和造成车辆窝工。
5结束语
本文以高速公路填砂路基工程为背景，通过对填砂路基施工技术进行了系统研究。路基是高速公路的主要承载体，关系到高速公路的运营寿命。填砂路基是公路路基的主要采用形式，该方法不仅可以大大降低施工成本，而且可以减少公路建设占用耕地面积，对生态环境有保护作用。总结经验，吸取教训，优化施工方案，完善施工工艺，为以后类似工程施工提供借鉴经验。
参考文献
［1］董永亮.东新高速公路工程软土路基施工技术研究［D］.西安工业大学硕士学位论文，2014.
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