路基工程施工工艺与方法
路基工程施工工艺与方法 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012
路基工程施工工艺与方法
1、地基处理
本段地基处理项目清表前为山体植被地段，清除表层土后，采用换填、翻松碾压等处理方案。
施工方法
用挖掘机配以人力挖除表层不良土质，自卸汽车运料回填，推土机或平地机配以人工整平，振动压路机压实。
主要工序
主要工序有：挖除不良土层、场地整平晒干、铺筑碾压试验、回填经过土工试验合格的土质、摊铺整平、机械碾压、检查验收。
(1)挖除不良土层，除按设计要求挖除路基范围内的不良土质外，对个别地点分布较深的不良土层要彻底挖除。
(2)场地整平，将场地内的坑凹及沟渠等推平，整理出适合机械填筑的作业面。
(3)铺筑碾压试验，确定合理的碾压遍数和松铺厚度，指导正式施工。
(5)回填试验合格土质，采用自卸汽车运输回填。
(6)摊铺整平，推土机或平地机配以人工铺料整平。
(7)机械碾压，用振动压路机先静压一边，而后再振动碾压。碾压顺序为：先周边后中间，直到压实合格。
(8)检查验收，主要是压实度、路基宽度、平整度、横坡等的检测。
2、土石方填筑
本段路基土石方填筑包括土方填筑、石方填筑、土石混填以及零填挖、半填半挖、陡坡填方、高填方等。
施工方案
路基土石方填筑主要采用机械化施工，分层填筑。基本方法为：挖掘机配合自卸汽车挖运填方材料，推土机、平地机配以人工摊铺整平，振动压路机碾压，高填方地段用冲击式压路机加强碾压，结构物台背及边角处用小型压路机或冲击夯配合施工。
施工工序
路堤填筑按“三阶段、四区段、八流程”的程序进行施工，各区段和流程内只允许该段和流程内的作业，不许几种作业交叉施工。
路基填筑施工工艺详见附件1：路基填筑施工工艺框图1
施工方法
2.3.1施工准备
包括填方材料试验、机械设备进场等。
(1)填方材料试验，在路堤填筑前，按照规范要求对拟采用的填料进行试验。填料强度(CBR)必须符合规范及图纸要求。
(2)按照路基工程整体施工计划和投标承诺，选择合适的机械种类、型号和配套数量，提前进场。
2.3.2 基底处理
清除路基用地范围内的林木、垃圾、有机物及草皮、农作物的根系和表土，并采用压路机碾压密实。
地面自然横坡或纵坡陡于1:5时，将原地面挖成２m宽的台阶，台阶顶面作成3%的向内倾斜坡。岩石上的表土厚度不足300mm时，将表土清除，并将岩面凿成宽1m的不小于2%向内倾斜的台阶。
2.3.3填筑试验段
在正式填筑之前，应详细参考项目部路基试验段取得的试验成果数据，包括达到规定的压实度所需要的机械设备的类型和组合、压实遍数和速度、松铺厚度及最佳的压实含水量、每一循环长度等，以指导大面积施工。
2.3.4分层填土
根据试验段施工确定的摊铺厚度和汽车的斗容量，计算填料的堆卸密度和距离。现场专人指挥卸料，确保料堆均匀有序。
2.3.5摊铺整平
（1）摊铺宽度每侧超出路基设计宽度30cm，以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。
（2）路基每层顶面都要作成2～4%横向路拱，以利排水。
2.3.6洒水或晾晒
压实时检测填料含水量，控制在最佳含水量的±2%范围内，对于不符合要求的填料要采取洒水或晾晒等措施，直到填料含水量达到要求后，方可进行碾压。
2.3.7机械碾压
对填方高度大于3米的路段或监理指定路段的下路床进行冲击碾压一次。冲击碾压完成后，用平地机整平，并用YZ20振动压路机压实。
（1）振动压路机碾压，按照先静后动、先慢后快、先弱振后强振的程序进行碾压，碾压遍数按试验段确定的参数来控制。
（2）碾压顺序，直线段由两边向中间；小半径曲线地段由内侧向外侧，纵向进退式进行。
（3）横向接头轮迹重叠～0.5m，纵向接头重叠～1.5m。
（4）大型压路机达不到的地方，用小型压路机或电动夯分层夯实。
2.3.8检查签证
(1)检测方法，根据不同土质可采用灌砂法、水袋法、环刀法、核子仪法等，采用核子仪法时，应先进行标定和对比试验。本段路基主要以灌砂法为主。
(2)检测频率，按照规范要求，每1000m2检测2个点，不足1000m2至少检测2个点。
(3)检测合格并经监理工程师签证后，方可进行上一层填筑。
2.3.9路基整修
路基分段成型后，采用人工或机械刮土的方法自上而下刷坡整修成型。边坡受雨水冲刷形成小冲沟时，将原边坡挖成台阶，分层填补，仔细夯实。
路基整修完毕后，将堆于路基范围内的废弃土料进行清除。修整过的路基，要继续维修养护。
路基填筑有关技术措施
2.4.1石方填筑
(1)严把材料关，按规范要求，石料强度不小于15MPa，石料最大粒径不超过压实厚度的2/3。
(2)水平分层填筑，层厚由试验段试验确定，一般不大于30cm。
(3)填筑前，边坡用粒径大于30cm的石块码砌，填高6m以下的路堤，码砌宽度大于1m，填高6m以上的路堤，码砌宽度大于2m。
(4)人工铺填粒径大于25cm石块时，先铺大石块，大面向下摆放平整，紧密靠拢，所有缝隙以小石块和石屑填补。
(5)填石料中，细粒径碎石和石屑料含量宜占大粒径的10%以上。对细料明显偏少，影响压实的段落，在摊铺初平的填石料表面，铺洒一层碎石或石屑，碾压时继续用小石块或石屑填缝，直至压实层顶面稳定、不再下沉(无轮迹)、石块紧密、表面平整为止。
(6)填石路堤的路肩位置是摊铺、平整的薄弱环节，在路基边缘部位，由于大粒径填料较易集中，不易平整和压实，因此在整个工作面摊铺平整后，加强人工对路基边缘部位进行整平，同时进行边坡码砌。
(7)使用重型压路机碾压，速度为2～4km/h，频率为30Hz左右，在碾压过程中，要求错1/4轮宽以上。碾压时，先选强功率档振动碾压6遍左右，若被压体表面有明显轮迹时，增加碾压遍数，或按试验确定的碾压遍数进行碾压。
(8)在路床顶面以下1m范围内应铺填有级配碎石料，最大粒径不超过100mm。摊铺要求填料的堆料和摊铺同步进行，自卸汽车运输，大功率推土机向前摊铺。
2.4.2土石混合路基
(1)土石路堤要分层填筑，分层压实，分层厚度一般不超过30cm。
(2)当土石混和填料中石料含量超过70%时，每层松铺厚度不大于50cm，先铺填大块石料且大面朝下，放置平稳，再铺小块石料、石渣或石屑嵌缝找平，然后碾压。
(3)土石混合料中石料含量不超过70%时，土石可混合摊铺，石料最大粒径不超过压实层厚度的2/3。
(4)土石路堤的碾压均采用激振力50T以上振动压路机压实，要严格控制碾压遍数和最后一遍的碾压沉降量。
(5)土石路堤路床顶面以下50cm深度范围内，用符合要求的填料分层压实，填料最大粒径不大于10cm。
2.4.3低填路基
路堤高度小于1.5m的低路基,应先开挖至1.5m高度后以土方回填并进行填前碾压。土质及全强风化石质路段应把原地面30cm的土翻松并进行填前碾压。
2.4.4半填半挖路基
(1)先把山体与填方接触面处挖成内倾3%、宽度为２m的台阶并进行夯实。
(2)在横向半填半挖结合部、挖方段，沿行车道及硬路肩宽度范围内将原状土开挖后分层回填并碾压密实，填挖交界处应超挖（短边处）不小于10m，超挖后的填挖界线应与路基纵向垂直。若交界处与坡底高差小于1.5m，则最大超挖深度为1.5m。
(3)对于纵向填挖结合部，挖方段设置不小于10长的过渡段，此过渡段原状土亦开挖后分层回填并碾压密实，开挖深度与横向半填半挖段相同。
(4)纵向地面坡度陡于1:5时，横向台阶在相邻断面错位布置。
(5)在半填半挖段施工时尤其注意排水，防止水渗入路堤结构内部，在有填前挖台阶处的路基坡角处设置10cm厚横向宽度5m的碎石台，以利于路基排水。
(6)当填石路堤段地面横坡大于1:5，岩层上的表土厚度不足30cm时，将表土清除，并将底岩面凿成宽1.0m以2%向内倾斜的台阶，然后分层填筑碾压。
3、石方开挖
山体表层采用推土机推移，软石及强风化岩石采用推土机、裂土器配合挖掘机直接进行开挖；对较硬岩石裂土器松动困难时，边坡采用光面爆破，拟采用非电毫秒微差爆破技术，为减少大块率，合理布置炮眼。采用潜孔钻钻孔，孔径按105mm控制，导爆管微差起爆，临近边坡处，采用光面爆破。为保护坡脚，禁止爆破孔超深。为确保边坡稳定，施工中严禁放大炮和中炮，以松动爆破和小型爆破进行开挖。在边坡坡脚施工时，严格按设
计台阶坡度及平台设计宽度施工，每爆破开挖一层至少放一次边桩，保证路基应有的宽度，确保坡脚稳定。
按照机械原理通常把压路机分为静碾式和振动式两种。静碾式压路机可分为两轮光轮压路机、三轮光轮压路机及轮胎压路机等；振动压路机可分为轮胎驱动单钢轮振动压路机、双钢轮驱动压路机及凸块式振动压路机等。
根据土壤结构选择
一般情况下，轮胎驱动单钢轮振动压路机适宜碾压非粘性材料如砾石、碎石、砂石混合料、砂性土壤等；双钢轮振动压路机则适合于压实沥青砼、砂石混合料和干硬性水泥砼，是高等级公路、市政道路、停车场和工业场地等的通用施工设备。而两轮光轮静碾压路机适合碾压细土颗粒、砂土、砂石混合料及沥青砼材料；三轮光轮静碾压路机由于自重较重，且对路面具有“熨斗”效应，可以使路基和沥青路面光滑平整，因此适合各种粘性、非粘性材料的最终压实；凸块振动压路机在振动压实时可产生极高的线载荷，不但可以碾压非粘性土壤，而且特别适合碾压粘性土壤，是高速公路、矿山道路和大型堤坝等工程中基础压实的理想设备。
轮胎压路机以其特制的充气光面轮胎对铺层材料进行压实，其特有的柔性压实的优越性是刚性压轮所不能替代。使用时通过调整轮胎的接地比压能取得最佳的压实效果，适合压实建筑和道路工程中的粘性和非粘性材料如沥青砼、砂石混合料、各种稳定土和水泥砼(PCC材料)等，尤其适合高等级公路的路面处理，用户可以结合施工地区的土壤类型来合理选用。
根据施工效率要求选择
静碾压路机是依靠自身质量，在相对的铺层厚度上以线载荷、碾压次数和压实速度体现其压实能力的，压实厚度不超过25cm，碾压速度为2～4km/h，需要碾压8～10遍才可达到要求；而振动压路机则通过振动轮高频振动产生的冲击力作用于土壤，迫使土壤内部颗粒排列发生变化，使小颗粒渗入到大颗粒的孔隙中，从而达到压实效果。
由于激振力较大，振动压路机的压实厚度可达50～60cm，某些20t级以上重型振动压路机的压实厚度甚至可以超过1m，在碾压速度为4～6km/h的情况下碾压4～6遍就可达到标准要求的密实度，施工效率是静碾压路机的2～3倍。为了有效提高施工进度，一些高寒时间较长、施工季节较短的地区应考虑选择振动压路机；而在山区公路或山体土壤疏松的工作场地施工宜选用静碾压路机，这是因为振动压路机产生的激振力容易造成山体塌方、滑坡，发生施工事故反倒影响施工进度。
根据施工工序选择
为提高施工质量和效率，路基铺层后先用振动压路机进行初压实，再用轮胎压路机进行中间压实，最后用光轮压路机做最终光整压实。条件差的施工单位或公路等级要求较低时也可选用一种类型的压路机完成所有工序的施工，但应注意的是，若选用静碾压路机则需要进行多次碾压，以达到标准要求的密实度；若选用轮胎驱动单钢轮振动压路机，则最后的路面光整应倒开施工且不开振动，这样光轮在后碾压，以避免路面出现轮胎压痕。表1所示的是不同土质适宜的压实机械。