吹填砂路堤填筑施工
關(guān)鍵詞：吹填砂，路堤，填筑
1前言
廣州東沙至新聯(lián)高速公路S15標(biāo)位于廣州市番禺區(qū)西部，為三角洲沖擊平原地貌，地勢(shì)平坦。地面高程在0～1.10m之間，沿線農(nóng)田、池塘分布。特殊工程地質(zhì)主要為軟土，包括淤泥質(zhì)亞粘土和淤泥，厚約2～40m，全線路基均廣泛分布。
廣東珠江三角洲地區(qū)土源較缺乏，若填土，借土運(yùn)距相對(duì)遠(yuǎn)，并且成本較高。而該地區(qū)河流密布，又鄰近海邊，砂源非常豐富，質(zhì)量也滿足相關(guān)規(guī)范要求，運(yùn)距相對(duì)較近。應(yīng)此本工程采用吹填砂填筑路堤。邊坡表層用粘性土包邊，路基頂采用1.2m的粗粒土封閉，以防水流沖刷。
2施工概述
路基吹填砂施工即采用砂作為路基填料，采用吹填的工藝進(jìn)行路基填筑的一種施工工藝，主要運(yùn)用在珠三角一帶土源稀少、軟基分布較廣的地區(qū)。
3路基吹填砂
3.1吹砂材料
路堤吹填前，需確定砂源，選取有代表性的砂樣進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)主要指標(biāo)有含泥量、細(xì)度模數(shù)，確定最大密實(shí)度與最佳含水量以及要求的壓實(shí)度所需要的含水量范圍。
《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)中7.3.2條要求，路基填筑用砂含泥量（即小于75μm的顆粒粒徑）不宜大于15%(以重量計(jì))。
我標(biāo)段路基吹填用砂采砂場(chǎng)為萬(wàn)頃砂場(chǎng)。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行取樣，檢測(cè)原材料各項(xiàng)指標(biāo)如下：
試驗(yàn)項(xiàng)目 規(guī)范（設(shè)計(jì)）規(guī)定值 實(shí)測(cè)值
細(xì)度模數(shù)Mx —— 0.35
含泥量（％） ≤15％ 11.7
最大干密度（g/cm3） —— 1.63
振畢密實(shí)試樣含水率（％） —— 23.8
3.2場(chǎng)地布置
吹填砂過(guò)程中，水是輸送砂的關(guān)鍵媒介，吹填時(shí)排砂口噴出的砂、水、泥混合料中,砂料僅占10%左右,大量的泥水必須通過(guò)適當(dāng)?shù)耐ǖ琅抛?否則將產(chǎn)生較大的流體液體或半液體壓力,造成路基失穩(wěn)。在吹砂前，挖好排水渠道、集水坑，讓表面泥水在排水渠道與集水坑匯集沉淀，通過(guò)抽水泵排到路基外水道內(nèi)。
為防止吹填水橫流,路基兩側(cè)應(yīng)修筑擋水堤,以形成吹填路床。路基兩側(cè)圍堰間寬度應(yīng)大于軟基處理寬度2米以上。第一層擋水堤可用開挖排水溝或清表土填筑，從第二層開始，攔水壩采用吹填的砂來(lái)填筑。
在界樁范圍內(nèi)兩側(cè)挖規(guī)格為1m×lm臨時(shí)排水溝，挖出的土方作擋水堤用，擋水堤內(nèi)側(cè)墊以塑料薄膜,以提高抗沖刷能力和防止?jié)B水。
吹填砂施工布置示意圖
3.3吹填砂設(shè)備選用與布設(shè)
吹填砂設(shè)備主要有吹砂船與吹砂管道。
本工程采用絞吸式泵砂。絞吸式主要設(shè)備有：泵砂設(shè)備，柴油加壓泵，泵砂管和吸砂管等。泵砂設(shè)備的額定功率和與泵送距離、泵砂管直徑、砂源是否充足有密切的聯(lián)系。泵砂設(shè)備額定功率選用529kW，泵砂管徑采用30.48cm、35.56cm兩種規(guī)格。
吹砂船從砂場(chǎng)將河砂運(yùn)到路基北側(cè)的潭洲瀝航道附近，拋錨停泊。抽取清水對(duì)吹砂船上的細(xì)砂進(jìn)行沖釋，形成砂、水、泥混合料。該混合料由泵砂設(shè)備加壓輸入吹砂管道，沿吹砂管道吹至路基范圍內(nèi)。
根據(jù)線路的走向，在路中線敷設(shè)泵砂管，泵砂管用鋼管和橡膠管連接而成，連接運(yùn)砂船與吹填入口。陸上敷設(shè)，吹砂管接口要緊密、緊固；管線曲度布置要平緩，在施工中切忌有死彎。
主線路基K40+860～K41+080寬度50m左右，采用全幅吹填方式，投入多艘吹砂船及泵砂設(shè)備，在路基縱向布置多條吹砂管同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，保證同一斷面填砂高差不是很大。
吹填管進(jìn)入吹填區(qū)的入口應(yīng)遠(yuǎn)離排水口，以延長(zhǎng)流程，確保吹填均勻。排砂口水壓較大,要求排砂口與路床擋水堤之間有一定距離，防止對(duì)擋水堤造成損壞。一般要求排砂管應(yīng)離開擋水堤圍堰10m左右。
3.4吹填砂過(guò)程控制
3.4.1分段吹填
吹填采用分段分層方式推進(jìn)，即一段吹填至控制標(biāo)高后，延伸吹砂管道至下一段，進(jìn)行下一路段吹填施工。每吹填完一層后經(jīng)壓實(shí)度檢驗(yàn)合格后再吹填上一層。K40+860～K41+080段共分兩段吹填，兩段分別是K40+980～K41+080，K40+860～K40+980。K980段設(shè)置橫向擋水堤。
吹填過(guò)程中，根據(jù)吹填口底部高程的變化及時(shí)延伸吹填管線。當(dāng)吹填管口下方高程達(dá)到放樣高程后，將管口左右擺動(dòng)吹填，在吹填點(diǎn)所在路基斷面高程滿足放樣高程后，將管線沿中線向排水口方向延伸。
每次停機(jī)前均要噴一段時(shí)間的清水，即可防止堵管，又可以把吹砂時(shí)帶來(lái)的泥漿沖走排掉。防止出現(xiàn)積泥夾層。
3.4.2分層吹填
《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)中7.3.3條要求：“當(dāng)路堤高度小于2m時(shí)，可作一次吹填。當(dāng)路堤高度大于2m時(shí)，應(yīng)采用分層吹填，分層吹填厚度一般為1m～2m，下層厚度可大些，上層厚度可小些。”依據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，K40+860～K41+080主線路基第一層工作砂層吹填厚度為2m，以上每層吹填厚度控制為30cm。
3.4.3高程控制
吹填作業(yè)前，測(cè)量放樣布置中樁與邊樁標(biāo)桿，并在標(biāo)桿上標(biāo)出吹填高程。吹填厚度通過(guò)樁位標(biāo)桿高程進(jìn)行控制，當(dāng)吹填頂面到達(dá)標(biāo)桿高程標(biāo)記時(shí)，及時(shí)接長(zhǎng)移動(dòng)延伸排砂管，避免出現(xiàn)局部高程偏差過(guò)大。對(duì)于出現(xiàn)的局部坑洼，采用人工整平的方式調(diào)整。
3.4.4淤泥清理
吹填過(guò)程中，隨吹砂管排出的有水、砂、淤泥及雜物。由于砂的比重大，因此阻力大、流速慢，容易沉淀下來(lái)，而淤泥及雜物比重輕，流速快，隨水流動(dòng)易在出水口、橫向擋水堤及截水溝處沉淀下來(lái)，造成該處的砂含泥量較大、為保證路基填筑質(zhì)量，該處不合格的砂須挖除掉。
3.4.5壓實(shí)度檢測(cè)
路基吹填砂以后，一般都有90%的壓實(shí)度，滿足工作層壓實(shí)度要求，工作層壓實(shí)度小于90%時(shí)，采用壓路機(jī)進(jìn)行邊沖水邊靜壓，直至滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
