固化施工法在油井進(jìn)場道路施工中的應(yīng)用研究

于海威

摘 要：傳統(tǒng)的油田井場鉆前道路路面為砂礫石路面，該類路面的修建需要消耗大量石材，同時在生產(chǎn)實(shí)際過程中，所表現(xiàn)的路用性能也越來越不適應(yīng)現(xiàn)在的情況。鉆井、試油搬家、運(yùn)輸車輛的超重通行，路面結(jié)構(gòu)急劇破壞，是這類傳統(tǒng)的油田鉆前道路所面對的核心問題。為了擺脫傳統(tǒng)材料及施工工藝對鉆前工程的制約和依賴，加快工程建設(shè)周期，同時針對經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相結(jié)合，更好的保護(hù)環(huán)境，有利于復(fù)墾，推進(jìn)新技術(shù)、新工藝在工程中的應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展?；诖?，開展了采用固化施工法在油田井場道路中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：油井進(jìn)場道路;固化施工法

1.固化施工法特點(diǎn)

1.1經(jīng)濟(jì)可行

固化施工法擺脫了傳統(tǒng)材料及施工工藝對鉆前工程的制約和依賴，加快工程建設(shè)周期，同時達(dá)到了經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相結(jié)合，更好的保護(hù)環(huán)境，有利于復(fù)墾。

1.2施工交叉作業(yè)

油井鉆前工程的施工工期較短，各分部或分項(xiàng)施工均需采取并行作業(yè)及交叉作業(yè)。在交叉作業(yè)的工況下，必然導(dǎo)致相互影響，如何保證協(xié)同施工，保質(zhì)保量的推進(jìn)施工進(jìn)度方面還有待進(jìn)一步實(shí)踐總結(jié)。

1.3養(yǎng)護(hù)時間較短

由于是交叉作業(yè)，剛剛固化完的場基必須滿足各類工程機(jī)械及運(yùn)輸車輛等重載車輛通行。鉆前固化工程實(shí)際施工中，養(yǎng)護(hù)期平均不超過1天，遠(yuǎn)低于土壤固化技術(shù)規(guī)程所必須的最短養(yǎng)護(hù)時間（3-5天）。

2. 固化土路面施工

2.1施工流程

井場鉆前固化土試驗(yàn)道路施工順序?yàn)榛A(chǔ)準(zhǔn)備——放線——分區(qū)開挖——拌和——底層攤鋪——碾壓——面層攤鋪——碾壓——碎石鋪裝——養(yǎng)護(hù)。

（1）基礎(chǔ)準(zhǔn)備

首先使用挖掘機(jī)對井場道路路床進(jìn)行開挖，開挖深度控制在設(shè)計要求的40cm左右，不得超挖，開挖深度可以預(yù)留一定高度，以便機(jī)械碾壓整平時，可以達(dá)到設(shè)計標(biāo)高。

路床開挖完成后用機(jī)械大致找平至路面設(shè)計標(biāo)高，再用16T以上壓路機(jī)對開挖路床進(jìn)行靜壓2到3遍，然后振動碾壓數(shù)遍，碾壓時必須保證路床被碾壓足夠均勻，且壓路機(jī)碾壓速度不宜過快，碾壓輪跡可以重合，但不允許發(fā)生有區(qū)域沒有碾壓到的情況發(fā)生。保證路基質(zhì)量符合設(shè)計要求，碾壓完成后對路基進(jìn)行壓實(shí)度現(xiàn)場檢測，路基壓實(shí)度不得小于94%，如果沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求情況可以適當(dāng)增加靜壓和振動壓實(shí)的次數(shù)。在碾壓工程中，如發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)采用挖開、重新回填或摻石灰或水泥等進(jìn)行處理。

（2）施工放線

將路基基層劃分施工區(qū)塊或施工段，以直線長度為標(biāo)準(zhǔn)，每隔15至20m設(shè)一樁，平曲線段每10至15m設(shè)一樁，并在兩側(cè)設(shè)指示樁，在指示樁上明顯標(biāo)記出固化處理層邊緣的設(shè)計高程。

（3）確定材料用量

根據(jù)固化處理層的實(shí)際情況計算出路段需要的干燥土數(shù)量，松散系數(shù)建議為1.4，再根據(jù)施工配合比計算出固化劑用量。

（4）挖施工區(qū)塊或施工段內(nèi)土方集中堆放

將施工區(qū)塊或施工段內(nèi)土方挖出，深度控制在40cm范圍內(nèi)，集中堆放在施工區(qū)塊或施工段附近。將現(xiàn)場固化土拌合所需素土在場區(qū)內(nèi)攤鋪曬晾，晾曬的同時使用人工或機(jī)械清除土中樹根、草皮和雜物，等待集中拌合。

如果在土壤特性較差，粘性和濕度較大，超標(biāo)顆?；驁F(tuán)塊居多，顆粒粉碎困難時，很難達(dá)到規(guī)程要求，影響固化效果。因此挖出土方顆粒應(yīng)小于5cm，大于5cm顆粒應(yīng)進(jìn)行機(jī)械粉碎等處理，以確保土壤與固化劑拌合均勻。

（5）集中拌合

一般情況宜釆用廠拌法，但鉆前工程現(xiàn)場及周邊地區(qū)基本上不具備廠拌條件，只能采取路拌法或現(xiàn)場集中拝合。因此在挖出足夠拌合土后，將拌合土運(yùn)至拌合場地，現(xiàn)場采用挖掘機(jī)進(jìn)行土壤和固化劑拌合，以拌合均勻?yàn)橐?，一般拌?-5遍，同時固化劑摻量必須嚴(yán)格控制。均勻拌合是固化施工過程中至關(guān)重要的步驟，目的是保證固化劑和土壤之間的緊密接觸，后期養(yǎng)護(hù)后更有效的增強(qiáng)固化土的整體強(qiáng)度。對于土壤和固化劑的拌合是否均勻也是至關(guān)重要的：其一，對拌合用土壤顆粒等特性要求較高，顆粒較大且無法粉碎處理的土壤顯然無法使用，因此現(xiàn)場土壤特性局限性較大。其二，由于要求拌合均勻，因此需配備2臺以上挖掘機(jī)專門進(jìn)行拌合作業(yè)，且拌合時間較長，操作手工作強(qiáng)度較大，設(shè)備投入較常規(guī)施工大，而固化施工法和傳統(tǒng)施工法既有相似也有不同之處，機(jī)械手操作不熟練也間接導(dǎo)致進(jìn)度較慢，固化土混合料等攪拌不均勻的現(xiàn)象時有發(fā)生。為了達(dá)到設(shè)計要求，必須拌合過程進(jìn)行有效的管控。

（6）攤鋪

待拌合均勻后再裝入運(yùn)輸車輛，再運(yùn)至施工點(diǎn)。將拌合均勻的土壤用挖掘機(jī)填送到之前整平的路床上，進(jìn)行初壓。之后等表層大致平整以后，最后用裝載機(jī)撿平。撿平時為了控制高層精度，采取木樁或線繩標(biāo)出土壤固化土標(biāo)高。對于局部不平整的部位，應(yīng)采取找平措施。整個攤鋪過程應(yīng)按照設(shè)計要求分兩層進(jìn)行攤鋪，下層攤鋪工序完成后才能進(jìn)行上層的固化土攤鋪。每次整形都應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求的厚度和寬度。在整形過程中，禁止非工作車輛對路面進(jìn)行碾壓，同時保持換填找平的固化土和之前攤鋪的固化土沒有差異。

（7）鋪裝碎石與碾壓

采用16T以上壓路機(jī)進(jìn)行振動碾壓大致6到8遍。路面結(jié)構(gòu)層被均勻碾壓且密實(shí)后，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的水盡量清潔不含顆粒雜質(zhì)，半小時后鋪灑碎石進(jìn)行碾壓。在碾壓過程中，必須保持固化土的含水率，如果發(fā)現(xiàn)干裂等情況，可及時補(bǔ)灑定量的水進(jìn)行補(bǔ)充。如果碾壓途中，路面結(jié)構(gòu)發(fā)生松散，起皮等現(xiàn)象，應(yīng)及時翻開鋪筑層，重新拌合后再鋪筑碾壓或者采用其他方法進(jìn)行處理，使土壤固化土層達(dá)到設(shè)計質(zhì)量要求。同時為保證土壤固化土后期強(qiáng)度的形成，道路成型后應(yīng)盡量避免車輛碾壓，要及時采取灑水或覆蓋土養(yǎng)生，最少養(yǎng)生期應(yīng)符合設(shè)計和《土壤固化劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》要求，不少于2至5天。

壓路機(jī)在工作路段上的調(diào)頭、急剎車都會對新建的固化土道路面層產(chǎn)生破壞，因此盡量避免該類情況的發(fā)生，如果發(fā)生這類事故，應(yīng)對該段路面采取修補(bǔ)措施。在壓路機(jī)工作時，要保持固化土層濕潤，不能發(fā)生干裂的現(xiàn)象，如果土壤過干，必須補(bǔ)灑一定的水再進(jìn)行碾壓，但同時碾壓的時候固化土層的土壤不能含水量超過設(shè)計要求。碾壓的時候，要均勻碾壓，路面的兩側(cè)可多壓幾遍，碾壓輪跡需部分重疊，壓路機(jī)碾壓速度需要按要求進(jìn)行調(diào)整，頭兩遍以1.5-1.7km/h，以后以2.0-2.5km/h為宜。碾壓完成后，進(jìn)行壓實(shí)度檢測，道路壓實(shí)度必須達(dá)到設(shè)計要求的94%或以上。

在碾壓結(jié)束之前，可以再進(jìn)行一次找平，使路面更加平整順適，必須將道路中凸出的多余路面材料人工剔除，保持路面平順;當(dāng)?shù)缆分谐霈F(xiàn)凹陷部分，如果情況較輕，可不進(jìn)行處理，待工序進(jìn)行到上層路面結(jié)構(gòu)鋪筑時再處理。最后攤鋪碎石，攤鋪完畢再進(jìn)行碾壓。

（8）養(yǎng)護(hù)

為保證土壤固化土后期強(qiáng)度的形成，成型后應(yīng)盡量避免工作車輛碾壓，最好是除灑水車外，封閉交通。及時采取灑水或覆蓋土養(yǎng)生，固化土的濕度應(yīng)適宜養(yǎng)護(hù)并盡可能保持恒定。最少養(yǎng)生期不少于2天。在高溫天氣下，為防止出現(xiàn)固化土干裂，應(yīng)對固化土進(jìn)行不間斷的灑水養(yǎng)生作業(yè)。

當(dāng)固化劑和拌合土壤混合處理后的2天至5天時間是硬化和結(jié)構(gòu)形成的重要階段，該階段的養(yǎng)護(hù)條件直接關(guān)系到固化劑和土壤混合體的結(jié)構(gòu)孔隙和密實(shí)程度。因此考慮到的固化土的強(qiáng)度增長方式，適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)時間必然會使固化土的工程性能更加優(yōu)異。

3.固化施工法效果

（1）固化法符合環(huán)保政策“節(jié)能、綠色、無污染”;

（2）特殊地基經(jīng)針對性設(shè)計后大部分均可加固;

（3）加固三步驟“攪拌、攤鋪、碾壓”更高效;

（4）加固養(yǎng)護(hù)費(fèi)和維修頻率更低，耐久性更好;

（5）固化施工科廣泛適用于各種道路、井場基礎(chǔ)工程。