道碴路基的施工及质量控制

　　江苏苏南太湖流域，湖泊、河流星罗密布，平原地带为河湖相，地势过低；又因可利用土和借土困难，用开挖的山体表面层山碴（又称道碴）来填筑路基的施工方案在该地区公路建设中得到了广泛采用。该方案经济合理，施工快捷，同时避免了寻找土源，保护了生态环境。因此，研究道碴路基的施工工艺和质量控制方法，具有十分重要的现实意义。
　　一、工程概况
　　庞金路工程全长6.5公里，位于吴江开发区运东区南部，是开发区一条南北向主干道，路基处于河塘水田段落，地势过低，设计为城市主干路Ⅱ级。0K+822—3K+151段原地面标高在-0.2~1.2m之间，因附近无可利用土源，采用了道碴填筑路基，平均填筑深度在2m左右。工程竣工两年后，无不均匀沉降、路面裂缝、松散、坑洼、颠簸等现象，道路整体质量情况良好。

　　二、施工依据
　　路基施工是整个工程的关键所在，作为整个工程的控制性项目，在工期紧迫的状况下必须科学合理的组织计划。由于目前尚无可操作性的道碴路基的施工技术规范，在施工中依据设计文件需结合实际，力求科学、合理地进行施工，并通过试验段的施工实践来总结道碴路基的施工和质量控制方法。
　　首先要确定两个标准。
　　1、道碴材质的选择及填碴粒径的确定
　　道碴为开挖的山体表面层山碴，种类按颜色分为黄、红、黑色。根据观测试验，浙江德清产黑色道碴、浙江长兴产红色道碴，强度较低，风化程度过大，碾压易粉碎，不宜作为路基填料。而浙江湖州地区产黄色道碴石质均匀，未风化，无裂缝，表面较光滑，强度在15Mpa以上。因此庞金路道碴路基均采用了浙江湖州产的黄道碴。
　　根据道碴原材状况，结合工程实际，工程技术人员反复研究商定：上路基采用粒料最大粒径小于10cm的混道碴，含泥（石粉）量30%；下路基采用粒料最大粒径小于20cm的道碴，含泥（石粉）量20%；上路床主要采用粒料粒径在25-30cm之间的道碴，1.5-15cm的道碴嵌缝找平，含泥（石粉）量20%；下路床主要采用粒料粒径在30-40cm之间的道碴，1.5-20cm的道碴嵌缝找平，含泥（石粉）量10%.
　　2、压实标准的确定
　　通过试验制定出道碴路基的质量控制标准。经工程技术人员研究商定采用压实沉降差进行压实质量控制。首先在初压（静压）后的道碴路基上沿着路基纵向布点，点位间纵向距离10米，横向间距视现场情况而定，应避免在突出的石块上和压路机不能压到的地方布点，在布好的点位上用油漆做醒目的标记，用水准仪测量测点高程，测量时为减少误差，准备一块20cm×20cm的钢垫块，垫块中央有一个半球形突出点，在测量时，将垫块放置在测点上，水准尺放在垫块突出点上进行测量。然后用14T振动压路机碾压，碾压速度3.5km/h，频率28Hz，达到振压遍数，道碴表面无明显轮迹后检测各测点高程，各测点在碾压前后的高差就是测点的压实沉降差。
　　在道碴路基施工前，为了制定出道碴路基的质量控制标准，进行了压实试验，采用14T振动压路机作为压实机具，通过压实试验确定道碴路基的施工工艺和合适的填筑层厚、粒径等参数。庞金路道碴路基开工前，以3K+000—3K+100段做试验段，松铺厚度分30cm、50cm、70cm三种。从试验情况得出：由于填料的不均匀，填料的松铺系数相差较大，松铺厚度为30CM时，振压5遍，压实沉降差平均值为18mm，标准差小于3mm，与振压第6遍无明显出入；松铺厚度50cm时，振压7遍，压实沉降差平均值为32mm，标准差小于3mm，与振压第8遍时无明显出入；松铺厚度70cm时，振压10遍，压实沉降差仍变化较大，因此松铺70cm是不合理的，很难达到压实要求。从施工组织上综合分析，松铺50cm比松铺30cm机械利用率高，工程进度、经济效益也都比较合理，因此在施工中采用松铺厚度50cm，碾压遍数以不小于8遍，压实沉降差平均值不小于32mm，标准差小于等于3mm来控制施工，并严格执行这一标准。

　　三、施工工艺
　　1、庞金路道碴路基施工工艺流程
　　2、施工准备
　　首先进行施工放样，然后清除表土，地表有树根、草皮或腐植土予以清除。在水田地区，施工前沿公路用地筑埂，在埂内开挖纵横向排水沟，沟底1%以上的坡度并接至出水口排出，以疏通晒干表土。道碴填筑时进行地表碾压，压实度不小于85%.在河塘地段，施工前应先将河塘内水抽干，清除河底淤泥或块石挤淤处理后，分层填粒径大于40cm道碴至路床底，并达到压实要求，起到固基作用。
　　3、边坡码砌及下路床层摊铺
　　在道碴路基施工前进行边坡码砌，码砌的石块应用粒径大于35cm的硬质石料码砌，石块尽量规则，码砌石块尽量紧贴、密实、无明显空洞，松懈现象。砌块间承力接触面应微向内倾斜，码砌与填碴同时进行。最下层路床铺筑粒径30-40cm的道碴，用人工先铺一层，将大块道碴，大面向下，小面向上，摆平放稳，再用小道碴嵌缝后整体填筑。
　　4、运料与摊铺
　　道碴采用石质均匀、不易风化，且未风化，无裂缝的硬质材料，即黄道碴。道碴运至码头后，采用挖掘机配合自卸汽车进行运料。在道碴装运时，尽量使填料混合均匀，避免大粒径填料的过分集中。安排好作业面和石料运输路线，计算好松铺厚度用料量，按水平分层，由低到高，先两侧后中间，分堆卸料。卸料和摊铺同时进行，采用大功率的推土机向前摊铺。松铺厚度控制为50cm，道碴在推土机摊铺初步完成后，对超粒径的道碴进行人工破碎，使之满足粒径要求。对细道碴明显偏少的段落，应补充细道碴嵌缝，要保证填满大粒径间的缝隙，并摊铺整平到平顺平整，有利于压路机进行碾压施工。个别不平处，小块道碴找平。
　　5、碾压
　　土方路基主要通过控制土的含水量，并予以及时碾压，使之达到段面的压实度，增加土体的粘聚力和内摩阻力，提高土体抗剪强度，从而保证路基的强度和稳定性。道碴路基由于粒料之间没有粘聚力，它主要是靠填料之间的相互镶嵌，紧密咬合，达到足够大的摩阻力和抵抗路基变形的刚度。所以，道碴路基需要用大吨位的振动压路机。在庞金路道碴路基施工中采用了14T振动压路机进行碾压施工。在碾压时压路机碾压速度为3.5km/h，频率30Hz左右，先用压路机静压一遍，然后振压7-9遍，最后静压一遍。碾压的顺序由两侧开始向中间碾压，然后再由中间向两侧碾压，轮迹纵向互相平行，循环反复，且每次错轮1/3轮宽。对于有明显空洞，孔隙的地方，补充细料，再碾压，对于碾压后仍有松动的石块，用合适粒径的道碴嵌缝并压实。

　　四、质量检测和控制
　　道碴路基的施工质量主要由施工工序配合质量检测进行控制，在施工中，技术员要详细记录每层道碴的压实层厚，压实遍数、粒径，供监理工程师随时查证。每一层完成后，一定要进行中间检查，对不合格路段，要进行返工，确保质量检查合格后再进行下一层的施工。庞金路道碴路基进行了下列项目的检测。
　　1、压实厚度和道碴材质要求
　　道碴路基层填筑完工后都要测量该层顶面的标高（可以结合压实沉降差进行检测），相邻层位的高程差就是压实层厚，压实层厚应小于相应划分结构层填筑厚度要求，在路基施工，采用松铺50cm.
　　2、压实遍数
　　按试验段的试验结果，采用14T振动压路机碾压，静压2遍，振压不小于8遍。
　　3、压实质量检测
　　道碴路基压实质量检测在实际施工中采用压实沉降差检测。松铺厚度50CM，控制标准为平均沉降差不小于32mm，标准差小于等于3mm.
　　4、基本项目的检测
　　碾压结束后进行压实度、纵断高程、中线偏位、宽度、平整度、横坡、边坡等基本项目的检测，按照科学的检查方法和频率，检测道碴路基基本项目否满足规定值和允许偏差，道碴路
　　碾压后的道碴路基表面无明显的孔隙、空洞，大粒径道碴无松懈现象，应达到用铁锹难挖，用橇棍方能使之松动的状态。

　　五、总结
　　道碴作为公路工程路基填料是一种尝试，其施工工艺需要在实践中不断地总结与改进，质量检测，检查方法，需进一步研究与探索。在实际施工中，我们发现，道碴路基最重要，最困难的是填料粒径大小、含泥（石粉）量的控制，如何合理选择处理道碴原材料，要在施工实践中不断地总结经验。施工实践证明，只要严格控制道碴路基施工工序的各个环节，特别是对最大粒径、压实层厚、碾压遍数、压实沉降差、含泥（石粉）量等进行严格控制，道碴路基是能够满足公路路基要求的，而且，道碴路基有以下优点：
　　1、道碴路基受雨季干扰少，操作简便，施工快捷，对于工期紧，多雨地区的工程有重要意义；
　　2、对于河塘密布，地势过低，无土源的地区，采用道碴作路基填料有积极意义，减少了土资源的浪费，保护了生态环境；
　　3、道碴路基用粗粒料进行填筑，渗水性强，基层不易形成饱水区，可减少路基沉降，塌散现象。
　　通过庞金路道碴路基的施工和质量控制实践，对于掌握道碴路基施工工艺及质量控制方法有一定的积极意义，也为今后道碴路基的施工积累经验。