《公路路基施工技术》

'公路路基施工技术摘要：近年来，随着西部大开发、公路大建设的步伐，我省高等级公路的建设，在设计与施工方面也取得了很大的进步；采用先进的勘察、测量手段为公路路基设计提供了可靠技术资料。作为公路主体工程的路基，公路路基综合稳定技术的研究，研制出了一大批用于路基工程的新材料：土工布、土工格栅、高强度塑料网、塑料排水板、加劲软式透水管、软硬塑料排水管、草坪植生带、轻质填料等材料；新型工程机械：大吨位振动压路机、加固土拌和机、塑料排水板插板机、土工布沉铺机、深层粉体搅拌成桩机；新技术、新方法：粉体搅拌法、塑料排水板法、锚固技术、喷锚支护、轻质路堤、网箱席垫、加筋技术，得到了充分的开发和引进，以及为这些新技术服务的各类专业化施工公司运用而生，专业化施工公司的建立和发展，为路基工程专项施工奠定了基础。现就本人在公路工程稳定路基技术方面的体会进行总结。一、路基填土与压实　　公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发，改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。1．路基填料　　规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准，采用CBR值表征路基土的强度，引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件，高速公路和一级公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值应大于8，下路床及其下面的填土，也都给出相应的规定值。　　当路基填料达不到规定的最小强度时，应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理，并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时，也要采用高速公路和一级公路的规定值。2．路基压实　　当前路基施工，普遍采用了大吨位的压路机，碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其压实度必须≥95％，对其它等级公路当铺筑高级路面时，其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外，还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93％的规定。如在西部某国道主干线二级专用公路施工中，路面设计标准为高级路面，因而从路基开始，所有的检验标准均采用一级公路验收标准。3．特殊潮湿地区路基土的压实　　在特殊潮湿地区，路基上的压实是相当困难的，规范对此作出了若干调整：一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2—3个百分点；二是对于天然稠度小于1．1，液限大于40，塑性指数大于18的粘质土，当用于下路床及其下的路堤填料时，可采用规定的轻型压实标准；三是改善填料的性质，在土中掺加生石灰，通常可以获得预期的效果，也可采用新型吸水材料加固。同样，在西部某国道主干线二级专用公路途经渭河沿岸，部分路段属潮湿地区，采用第三种办法，取得了预期的效果。 4．黄土路基填筑及压实　　(1)黄土路堤施工时，应做好填挖界面的结合(纵向)，清除坡面杂草，挖好向内倾斜的台阶。如结合面陡立，无法挖成台阶时，可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性，且容许承载力低于路堤自重压力时，可考虑采用重锤夯实，石灰桩挤密加固。　　(2)黄土含水量过小，应均匀加水再行碾压；如含水量过大，可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压，也可掺入适量石灰处理，降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀，其最大干密度应通过击实试验确定。　　(3)老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土料不易粉碎，使用前应通过试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料，可用于填筑路床。黄土路堤应分层填筑，分层压实，大于10cm的块料，必须打碎，并应在接近上的压实最佳含水量时碾压密实。　　(4)根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽，将水引至坡脚以外，对高度大于20m的路堤，应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。　　(5)黄土地区应特别注意路基排水，对地表水应采取拦截、分散、防冲、防渗、远接远送的原则，根据设计及时做好综合排水设施，将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量，应做好出水口的加固。二、路基路面排水　　水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素，许多路基病害是由水的侵蚀造成的，另外，从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑，也必须做好路基排水，形成排水系统，并与地区排水规划相协调。在路基施工中，应重视施工排水，防止因各种原因造成的水患，给路基、路面施工造成不必要的损失。1．地面排水　　最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠，一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基，过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进，对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置，免去了穿越路线的排灌涵洞，从而提高了路基的工程质量。2．路面排水　　路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水，减少水从路面渗入，使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2％。 　　雨水排出路面有二种方式。第一种是集中排水，在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带，以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水，每隔20—50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。第二种是分散排水，多用于西北地区地势平坦，路线纵坡小于0．3％的长路段，除了硬化路肩和加固路基边坡外，在经过地下水位较高的绿洲地带，也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水，改进的方法是硬化路肩，设置路肩排水沟，增大沟坡排水。3．地下排水　　路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等，其特点是以渗透力式排水，当水流量较大，多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物，几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8-30cm，很适用于地下排水。三、路基防护　　路基的修筑改变了地层的天然平衡状态，以及路基暴露在空间，不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀，因此需要进行各种类型的防护。1．坡面防护　　坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来，随着对环境保护的重视，高等级公路的边坡，多采用种草防护边坡较高时，采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水，边坡种草防护类型的选择很重要，现大多采用草坪植生带，即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内，当草籽发芽也长成草起到固土作用后，无纺布纤维自然腐烂，不会污染环境，效果很好。　　石砌圬工防护仍较普遍使用，混凝土预制块护坡多用在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙；用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好的效果。　　但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题，从保护环境的角度出发，建议大力推广既能改善生态环境，美化景观，又一劳永逸的种草防护。2．冲刷防护　　防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进，用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡，很能适应土体不均匀沉降。3．支挡防护 　　挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合；钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理，墙身圬工体积小，也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度，并采用预制构件拼装，是一种特殊型式的挡土墙。四、软土地基处理　　近年来，随着高速公路和一级公路的建设的迅速发展，针对软土地基，在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制，使得在软土地基上一次建成高级路面(而不是前期铺筑过渡路面)的关键技术问题得到了解决。1．灰土挤密桩　　当软土地层含水量过大或过小时，采取灰土挤密桩。　　含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔浇灌或边成孔边下套管，或成孔后下套管；含水率过小，应预先浸湿加固范围内土层，成孔顺序应先外圈，后里圈并间隔进行；对已成孔，应防止受水浸湿，且应当天回填夯实；为避免夯打造成缩颈堵寒，应打一孔，填一孔；当桩孔较密，土质松软，应采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底3-4锤；根据试验测定的密实度要求，随填随夯，严格控制下料速度和夯击次数；回填料应拌合均匀，并控制其含水量；每个孔填料用量应与计算用量基本符合；夯锤重不宜小于100Kg；锤型以梨型或枣核型较合适。有利于夯实边缘土，不宜采用平头夯锤，落距一般应大于2m；如地下水位较高，应降低水位后再回填夯实。已出现疏松、断裂或夹层，应用洛阳铲全部取出来，按规定重新填夯灰上，达到设计要求。认真按操作规程施工；灰土要按配合比称量，搅拌要均匀，干湿要适度；每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致：施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。2．轻质路堤　　用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验，可使路堤自重减轻25％左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9-12KN／m3。硅钻型粉煤灰粘性小，不具塑性，但液限在64％左右，最佳含水量37-41％，有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1-2m用粘质土包覆，以稳定边坡和利于长草，路床顶面用粗粒上封闭厚0．3-0．5m。3．土工合成材料加固　　浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布，再填筑路堤，土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用，从而取代常规的置换方法。　　软土层厚度3-5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物，利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定，通过控制填土速率，配合超载予压，使地基迅速固结。 　　采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅，以及采用网箱席垫处理软土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制，减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40％左右。五、黄土陷穴处理　　黄土陷穴是黄土地区路基施工常见的病害。黄土陷穴处理范围，应视具体情况而定，宜在路基填方或挖方边坡外，上侧50m，下侧lO--20m。若陷穴倾向路基，虽在50m以外，仍应作适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处治。处理时，采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施，开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。　　(1)灌砂法适用小而直的陷穴，以干砂灌实整个洞穴。　　(2)灌浆法适用于洞身不大，但洞壁起伏曲折较大，并离路基中线较远的小陷穴，施工时先将陷穴出口用草袋装土堵塞，再在陷穴顶部每隔4-5m打钻孔作为灌浆孔，待灌好的土浆或水泥浆凝固收缩后，再在各孔作补充灌浆，一般需要重复2-3次。　　(3)开挖回填夯实适用于各种形状的陷穴，填料一般用就地黄土分层夯实。　　(4)导洞和竖井适用较大、较深的洞穴，由洞内向外逐步回填夯实，在回填前，应将穴内虚土和杂物彻底清除干净。当接近地面0．5m时，应用老黄土或新黄土．-加10％的石灰拌匀回填夯实。　　处理好的陷穴，其上层表面均应用石灰与土比例为三比七的石灰土填筑夯实或铺填老黄土等不透水材料加以改善。石灰土厚度应按设计严格执行。如原设计末要求时，其厚度不宜小于30cm。并将流向陷穴的附近地面水引离，防止形成地表积水或水流集中产生冲刷。　　世行贷款项目第三合同段采用上述方法对黄土陷穴进行处理，取得了良好的效果。工程计量与合同管理摘要：通过高速公路建设中计量与支付的要求和操作，浅述了工程计量和合同管理中应注意的事项以及在工程施工中的重要性。一、概述：随着我国西部大开发的不断深入，我省的公路建设正在以前所未有的速度发展，其工程建设市场也在不断完善和日趋成熟，所有的基建项目都实行了招投标制。作为我省的一个施工企业，只有进入竞争激烈的市场，积极参与招投标，中标承建工程施工任务，才能不断壮大，走持续发展的道路。 实行招投标制度，引入竞争机制，通过公平竞争可以防止垄断和地区保护，降低工程造价，保证工程质量和工程进度。经过几年的高等级公路的建设，进入我省公路建设的大型施工企业有各行各业的，他们中的先进的施工方法和管理经验，同时也值得我们借鉴学习。通过招投标，为我省的公路建设也节约了大量的资金，例如在投标过程中按国家有关规定编制完预算后需降低15%～20%才能中标。下面就工程计量与合同管理等问题与同仁们做一些交流。二、工程计量：工程施工生产需要占用大量的资金，而承包人无法也不愿垫付如此大的资金，因此要进行月进度款的计量与支付。1、             计量范围：《公路工程国内招标文件范本》（1999年版）中明确规定工程量清单中开列的工程量是根据本工程的设计提供的预计工程量，不能作为承包人在履行合同义务中应予完成的实际和准备的工程量，因此计量范围应为工程量清单及修订的工程量清单的内容和合同文件规定的各项费用的支付。2、主要计量依据：（1）、工程量清单及说明（2）、合同图纸（3）、工程变更令及修订的工程量清单（4）、合同条件（5）、技术规范（6）、有关计量的补充协议（7）、索赔时间/金额审批表3、计量原则：（1）、不符合合同文件要求的工程，不得计量；（2）、按合同文件所规定的方法、范围、内容、单位计量；（3）、按监理工程师同意的计量方法计量。4、计量时监理工程师审查的主要附件：（1）、《中间计量表》 （2）、《分项工程开工申请批复单》（3）、《检验申请批复单》及有关自检材料（4）、工程质量检验表及有关的质量评定意见（5）、《工程变更令》（6）、《工程交工记录》5、工程计量的程序：（1）、计量通知和申请：工程需要计量，监理工程师应审查承包人提出的计量申请或向承包人发出计量通知。（2）、审查有关文件资料：监理工程师必须检查承包人为计量准备的有关资料，发现问题或资料不全，应退还承包人，暂无进行计量。（3）、填写中间计量表：必须清楚真实的填写计量结果，对承包人在合同规定的时间内提出的异议，应进一步检查计量记录。6、在我省的几条高速公路的工程计量中,由于监理对计量严格按合同要求执行,所以,首先由现场负责技术员根据每月的实际施工进度,报出符合计量要求的工程量基础数据,然后按照项目办的要求,运用陕西公众软件有限公司《工程费用管理》软件打印出标准统一的《中间计量表》，与所要求的所有主要附件一同报现场监理工程师核签，各现场监理工程师签认后汇总各技术员的计量数据并送交驻地监理办计量工程师审核，计量工程师将再次对照各种规范以及项目办下发的计量要求，严格细致的复核每一项计量数据和汇总报表，审核无误后再报驻地高监签认。最后将计量报表一式七份并会同每一期的计量报表软盘，在每月25日前报项目办批复。7、计量方式：（1）、实地测量与实地勘测。如土方工程，一般对横断面宽度，挖方的边长等需实地测量和勘查，又如场地清理也需按野外实测的数据根据计算规则进行计算。（2）、室内按图纸计算。对于钢筋结构物以及多数永久工程，一般可按图纸计算工程量。（3）根据现场记录。8、计量规则和计量方法： 计量规则和方法主要在技术规范（如《范本》）的有关内容和工程量清单的前言中明确给予规定，在进行计量时必须遵守其要求。并且在不同的合同中，这些计量规则和计量方法会有差别（如《专用本》），因此，计量时必须严格按本合同计量细则的规定进行计量，不能按习惯方法，因为有些工作细目不直接出现在工程量清单中，而做为承包人应做的附属工程隐含其中。如借土场的清理与掘除费用包括在土方单价内，不予单独计量支付；预应力砼的模板、张拉、压浆、砼的浇筑、修饰和养生以及预制构件的吊装和联结等不予单独计量支付；涵洞及排水管道凡在图纸中已经标明的洞口建筑，包括端墙、八字墙、锥坡、跌水井、铺砌以及基础挖方、地基处理、基坑回填等均做为涵洞及排水管道的附属工程，不予单独计量；浆砌片石或砼预制块（板）铺砌的边沟、截水沟、渗水池、急流槽的基槽开挖、回填与压实以及防漏层等均不另行计量等。作为承包人应有充分的了解，因为规范文件的有些要求并不与工程量清单相符，主要原因有两个：一是图纸与实际存在明显出入，如原设计挖方路段石方数量与实地不符，多余部分不予计量；二是招标文件及技术规范明确规定对图纸中部分工程量属于承包人附属工程，不予计量，如浆砌护坡的砂砾垫层等。这与我们平常认为清单上有的监理工程师就得认可截然不同，这些问题的出现都要求我们在今后的工作中尽可能完整地完成相应的全部工程，这样有利于工程计量及工程成本核算。9、由于项目大，计量项目繁多，为了准确无误地完成各项计量，我们建立了工程计量台帐，将各项计量分类、分项、分月，避免重计和错计造成监理部及项目办审核后返工重做，或错计而给单位造成无谓的损失。同时，也可为计划与进度控制管理提供准确而显明的数据。三、合同管理：公路工程施工合同与其他建设合同一样，是施工单位即承包商与业主和监理的唯一纽带，就我省的施工现状来说，施工合同的组成主要有招标文件、投标书，以及在招标过程中双方认可的来往信函等。合同管理的主要内容是对工程的变更、设计补充、工程延期、费用索赔、工程的分包转让、合同双方的违约、争端与中裁、保险与保函等进行管理。一般而言，合同支付项目的灵活性要比清单支付项目大，也更难把握和控制，其内容包括：动员预付款、材料设备预付款、工程变更、索赔、价格调整、延迟付款利息、拖期违约偿金，保留金和提前竣工奖金等。合同管理目的是为了更有效的进行投资控制，因此，对于上述项目的计量与支付，监理工程师要求必须有详细的证明材料及施工原始资料并按符合规定的程序逐级上报，这就要求施工单位要有详细准确的施工原始记录并妥善保存。1、动员预付款:又叫开工预付款，是业主提供给承包人用于开工费用的无息贷款，国际上一般规定范围是0%～20%，而我省目前均采用合同价值10%的比例。监理工程师在确认承包人已经完成合同协议的签署，并提供了履约担保或银行保函后，向业主签发按合同规定金额的付款证明，业主应在该支付书收到后14天内核批，并支付开工预付款的70%的价款，在投标文件载明的主要设备进场后再支付预付款的30%。开工预付款在中期支付证书的累积金额达到合同价值30%之后，开始按工程进度以固定比例分期从各月的中期支付证书中扣回，全部金额在中期支付证书的累计金额达到合同价格的80%时扣完。扣回比例各工程项目可能有所不同，在兰临高速公路建设中规定每完成合同价格的1%扣回开工预付款的2%。2、材料设备预付款： 由业主提供的一笔无息款项，用于支付购进工地的各种成为永久工程组成部分的材料和设施。而收回的具体作法是将每期证书中的材料预付款减去上期证书中的材料预付款额。材料预付款在支付工作中属于较麻烦的一项，一方面要预付，一方面要扣回，并且出现的次数很多。因此，在我省目前均不支付此项费用。3、保留金：保留金就是业主为了使承包人履行合同而对承包人应得款项的一种扣留，直至完全履行合同后再发给承包人。保留金的金额以合同价值的5%为限，每次扣除额应是中期支付证书已完工程价值的10%。如果承包人按期完成全部工程并通过验收，业主分两次将保留金退还给承包人，一半在交接证书（竣工证书）签发后退还，另一半则须签发了缺陷责任终止证书后退还。如果签发的交接证书仅是工程项目某部分的交接证书，则退还的保留金仅是竣工部分的保留金，并且也是一半。如果签发缺陷责任终止书时，承包人仍有未完工程，业主有权扣留余下的保留金，直至遗留工程完成。因此作为承包人应在合同工期内尽可能地完成全部工程，这样就能保证保留金按期返还，加快企业资金周转和企业发展。4、工程变更费用:任何工程项目在施工过程中都会遇到变更问题，导致变更的原因很广且很复杂，因此对其支付也就很复杂，对不同情况下的变更，其支付有不同特点并有相应的办法。由于实际工作中对变更费用的争议很大，尤其是对单价的合理性常常无法达到一致（监理、业主、承包人三方一致），因此，FIDIC条款也制定了相应办法，当没有达到一致时，可进行暂付。我省对工程变更制定了严格的审批制度，相应的也增加了审批的时间，因此我省的部分工程项目实行暂付的办法，但有些项目不能保证其费用，造成部分工程还得干但无资金来源的被动局面，这一问题应引起我们的高度重视，当然这也是合同管理走向正规化的一个过程、一个序曲吧！5、暂定金额：暂定金额是指包括在合同之内，并在工程量清单中以“暂定金额”名称表明的一项金额，就是为了实施本工程中尚未以图纸最后确定其具体细节或某一工程部分，或在施工过程中可能增加的工程细目，如桥梁荷载试验、钻取混凝土芯样等，而这些细目及附属、零星工程在招标时尚未能确定下来，可列为暂定金额；为了专项工程施工或供货、供材、供设备而由指定分包人或供货人提供专业服务（如铁路分离立交）；或留作不可预见费；除合同另有规定外，暂定金额应有监理工程师按业主批准指令全部或部分地使用，或者根本不予动用。 对于业主批准的每一笔暂定金额，监理工程师有权向承包人发出为实施工程或提供货物、材料或服务的指令。监理工程师提出要求时承包人应出示有关暂定金额支出的所有报价单、发票、凭证和帐单，但如果该工作是根据投标文件列明的单价或总额价而作价的，则不需出示，如本项目中的钻取混凝土芯样。另外还有索赔费用、价格调整、违约罚金、提前竣工奖金等项目，在我省目前尚无先例，但在公路建设不断发展的同时会逐步得到完善。以上这些合同支付项目均在招标文件及其技术规范中会有明确规定，但是这些资料均在招标过程中形成，等到施工时这些资料有时没有转交给施工单位，造成施工单位相当被动的局面，所以招标文件的任何组成部分在施工中都是不可缺少的，这就要求我们在重视招标工作的同时更应重视在投标过程中所形成的各种资料：其一可以为该项工程的施工提供便利；其二可以积累资料，为以后的投标工作提供数据。四、结论：合同管理和工程计量是相互关联的，是施工单位的一项重要工作内容，合同管理应引起施工单位的高度重视，否则在今后的施工中将遇到意想不到的问题。目前在我省的公路施工中有些项目还未发生，如索赔等，随着公路建设的发展，合同管理必将走向科学化，程序化，充分发挥计算机软件和网络的作用。同时也给我们提出了更高的要求和更新的理念，让我们共同努力把合同管理及工程清单等项工作做得更好。'