長(zhǎng)期干旱地區(qū)料場(chǎng)燜料法路基填筑施工工藝探討

楊祚武，雷 雄，劉 偉

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司非洲事業(yè)部，云南 昆明 650041）

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

塞內(nèi)加爾布萊斯迪亞涅機(jī)場(chǎng)高速公路位于塞內(nèi)加爾首都達(dá)喀爾的東部，是為了將首都達(dá)喀爾與第二大城市捷斯（Thies）和第四大城市姆布爾（Mbour）以及新建的國(guó)際機(jī)場(chǎng)（Aibd）連接而修建的高速公路。

塞內(nèi)加爾布萊斯迪亞涅機(jī)場(chǎng)高速公路是公司在非洲地區(qū)承建的第一條高速公路項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)高、要求高，有很多亮點(diǎn)，值得進(jìn)行全方位技術(shù)總結(jié)，希望在非洲事業(yè)部范圍內(nèi)甚至公司范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。

2 料場(chǎng)燜料內(nèi)容

塞內(nèi)加爾氣候?qū)贌釒Р菰瓪夂?，干旱少雨。紅土礫石料作為塞內(nèi)加爾特色的筑路原材料，多呈紅褐色。紅土礫石料以黏性土與大量不同粒徑的碎礫石組成.水穩(wěn)性好、強(qiáng)度高。通過技術(shù)指導(dǎo)和多組實(shí)驗(yàn)研究分析，得出適合干旱地區(qū)料場(chǎng)燜料法及路基填筑施工工藝，使紅土礫石料性能達(dá)到高速公路基層技術(shù)要求，用于服務(wù)高等級(jí)路面基層，達(dá)到節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

圖1 料場(chǎng)開挖

3 料場(chǎng)取料燜料

3.1 料場(chǎng)的清表及開挖

3.1.1 料場(chǎng)清表

高速公路基層施工對(duì)紅土礫石料要求很高，在開采紅土礫石料之前，一定要將表層腐殖土和沙土完全剝離，直到完全進(jìn)入紅土礫石料層，方可進(jìn)行挖掘開采。如果紅土礫石料中夾雜大量的沙性土和腐殖土，在高速公路路基施工過程中會(huì)導(dǎo)致壓而不實(shí)，從而導(dǎo)致壓實(shí)度不夠，路基將產(chǎn)生裂紋，致使性能無法滿足高速公路路基技術(shù)指標(biāo)要求。

3.1.2 料場(chǎng)開挖

塞內(nèi)加爾因常年干旱少雨，在干旱環(huán)境中，在少量雨水的作用下，有效降解紅土礫石料中的硅酸和碳酸離子，經(jīng)過充足光照后，便形成含水率低、強(qiáng)度大的天然紅土礫石料。紅土礫石料強(qiáng)度大，直接開挖會(huì)影響開采速度，為節(jié)約成本和方便開采，對(duì)強(qiáng)度較大區(qū)域進(jìn)行拉槽灌水。拉槽灌水就是將腐殖土和沙性土完全剝離后，挖掘機(jī)開挖出溝槽，提前3-4 天灌水燜料，水分下滲，增加紅土礫石料含水率，減少紅土礫石料的強(qiáng)度，大大提高了開挖效率（圖1）。充分拉槽灌水后，不僅加快了開挖進(jìn)度，同時(shí)紅土礫石料含水率的提升，使得開采時(shí)揚(yáng)塵大量減少，保護(hù)環(huán)境，符合安全文明施工。

充分灌水后，開始進(jìn)行開挖，開挖時(shí)需要派專人在現(xiàn)場(chǎng)值守，時(shí)刻觀察紅土礫石料出料，如發(fā)現(xiàn)開挖料顏色改變、含沙量大、土層含有各類雜質(zhì)等情況，應(yīng)立即停止開挖并與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系。及時(shí)取樣，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)紅土礫石料是否達(dá)到技術(shù)指標(biāo)（CBR ≥15）。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果不合格，應(yīng)立即禁止開挖，尋找新的料源，重復(fù)試驗(yàn)。

3.2 料場(chǎng)燜料

高速公路路基填筑過程中，考慮到現(xiàn)場(chǎng)灑水拌料的局限性和不可控性，根據(jù)塞內(nèi)加爾布萊斯迪亞涅機(jī)場(chǎng)高速公路路基施工的以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)比分析，塞內(nèi)加爾機(jī)場(chǎng)高速多為填方路段，對(duì)多填方路段，可以合理采用料場(chǎng)燜料的方法。

料場(chǎng)燜料：將開挖好的合格紅土礫石料燜料，使用水車邊灑水，挖掘機(jī)或裝載機(jī)邊攪拌的方法，對(duì)紅土礫石料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌均勻后，通過實(shí)驗(yàn)室取樣確定其含水率，根據(jù)運(yùn)距的長(zhǎng)短和天氣情況，適當(dāng)添加或減少水分含量，調(diào)節(jié)含水率，保證紅土礫石料含水率再到達(dá)施工地點(diǎn)后保持在最佳含水率允許的誤差范圍內(nèi)，便于施工，且保證施工質(zhì)量。

料場(chǎng)燜料可以使紅土礫石料從燜料到現(xiàn)場(chǎng)施工一次成型，運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。有效解決現(xiàn)場(chǎng)拌料和運(yùn)輸?shù)木窒扌裕岣邫C(jī)械運(yùn)作效率和容錯(cuò)率，也有效加快現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，能一定程度節(jié)省工期，為項(xiàng)目節(jié)約成本（圖2）。

圖2 燜料

4 路基填筑施工方法

4.1 路基填筑準(zhǔn)備措施

路基填筑前,必須將路基范圍內(nèi)的腐殖土全部挖除，遇到沙性土淤泥性土等特殊路基時(shí)，必須對(duì)路基作出充分處理，必要時(shí)進(jìn)行路基換填，處理完成后再進(jìn)行路基整形碾壓，充分碾壓完成后進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，確保原路基CBR ＞10，壓實(shí)度大于90%。路基正式填筑施工前，首先在道路填筑區(qū)選擇地質(zhì)條件、斷面形式均具有代表性的一個(gè)區(qū)段(長(zhǎng)度不小于100-200m)作為試驗(yàn)段。記錄壓實(shí)設(shè)備類型、組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓速度、工序、每層材料的松鋪厚度、材料的含水量等。通過試驗(yàn)段施工，確定合理的壓實(shí)工藝參數(shù)和工藝流程。

試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，作為路基填料施工的依據(jù)。

4.2 路基填筑施工步驟

用全站儀放出路基中線及路基上料寬度，放線時(shí)，可以兩邊同時(shí)放寬50cm，便于上料完成后邊坡整形。結(jié)合永久排水設(shè)施設(shè)置臨時(shí)排水溝，防止下雨時(shí)路基浸泡在水中，防止路基水淤積沖刷現(xiàn)象。

路基填料必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行上料。上料前必須對(duì)基層灑水保濕，做好道路防揚(yáng)塵處理，上料按填料厚度控制料的間隙，控制松鋪厚度。上料同時(shí)，先使用裝載機(jī)或推土機(jī)推平，然后平地機(jī)進(jìn)行整平。整平時(shí)注意控制路拱坡度，保證下雨天路基不積水。路拱應(yīng)在第一層全斷面填筑時(shí)設(shè)置完畢。為保證邊坡的壓實(shí)度，上料時(shí)路基兩側(cè)上料各加寬50cm，所有路基填筑完成后，人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行削坡，達(dá)到設(shè)計(jì)的坡比。

路基上料填筑時(shí)，隨時(shí)檢測(cè)料場(chǎng)出料的含水率，碾壓前應(yīng)控制填料含水量不超過試驗(yàn)段填筑試驗(yàn)中求得的最佳含水量的±2%。若出現(xiàn)誤差，應(yīng)及時(shí)作出處理。

4.3 路基填筑碾壓工藝

對(duì)整平的礫石料進(jìn)行碾壓時(shí)，碾壓順序由兩邊向中間進(jìn)行碾壓，圓曲線和緩和曲線先內(nèi)側(cè)后外側(cè)，碾壓時(shí)要控制接頭重疊50cm 以上或三分之一輪寬，前后相鄰兩區(qū)段重疊2m 以上。碾壓時(shí)先靜壓1 遍，通過人工配合填平凹坑后，振動(dòng)壓2 ～4 遍，最后靜壓2 遍。碾壓結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)室做承載板實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)礫石料壓實(shí)度。（可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況和試驗(yàn)段壓實(shí)度增加碾壓次數(shù)）。

4.4 路基填筑pst-0精平

當(dāng)平地機(jī)沒有架設(shè)GPS 時(shí)，采用木樁精平法。

紅土礫石料上料整平，壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，測(cè)量放線打樁。通過水準(zhǔn)儀放線pst-0 的設(shè)計(jì)高程，將木樁人工打樁到pst-0 設(shè)計(jì)高程位置，使用水準(zhǔn)儀校核木樁頂與pst-0 設(shè)計(jì)高程的偏差。木樁與木樁之間橫向隔3m，縱向10m，打樁結(jié)束后用白石粉標(biāo)注位置。通過人工配合平地機(jī)找平，精平時(shí)保證每個(gè)橫向樁頭都有工人值守，減小誤差和保證施工效率。

4.5 路基填筑形成層水穩(wěn)土施工

料場(chǎng)選取優(yōu)質(zhì)紅土礫石料上料并初平結(jié)束后，測(cè)量人員復(fù)檢高程，標(biāo)定水穩(wěn)土與路肩的邊界，便于按照設(shè)計(jì)比例布置袋裝水泥，布置結(jié)束，將水泥均勻撒布。翻松機(jī)進(jìn)行翻松作業(yè)，翻松深度為30cm,其后跟隨三臺(tái)單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓（先靜壓，再小震，最后強(qiáng)震），待翻松機(jī)翻松第五道的時(shí)候，跟進(jìn)灑水。使用架設(shè)GPS 的平地機(jī)進(jìn)行高程精平作業(yè)，精平作業(yè)完成后，水穩(wěn)土層厚度為25cm,用水準(zhǔn)儀對(duì)各施工斷面節(jié)點(diǎn)高程進(jìn)行復(fù)核，隨后碾壓收面，待施工完成，通知相關(guān)部門取樣作壓實(shí)度實(shí)驗(yàn)、測(cè)含水率，驗(yàn)收合格后，進(jìn)行灑水保養(yǎng)，最后撒布透層油。鋪設(shè)瀝青混凝土。

4.6 路基填筑完成后的美化保護(hù)

當(dāng)路基填筑全部結(jié)束后，應(yīng)盡快鋪設(shè)瀝青混凝土，瀝青混凝土鋪設(shè)完成后，盡量選擇旱季進(jìn)行邊坡修整。通過測(cè)量放線，并安排專業(yè)操作人員，按設(shè)計(jì)要求坡比進(jìn)行修坡，修坡時(shí)為保證邊坡美觀，和原路基的穩(wěn)定，應(yīng)對(duì)坡面進(jìn)行灑水，增加坡面含水率，方可進(jìn)行修坡，修坡結(jié)束后，充分做好排水處理，及時(shí)進(jìn)行攔水帶滑模施工，并預(yù)留出水口，然后進(jìn)行急流槽安置，急流槽安置結(jié)束后，出水口連接急流槽，并做好急流槽底部的分流處理。防止雨季到來時(shí)路面積水沖刷邊坡和路面積水浸泡路基，保證路基的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

干旱地區(qū)料場(chǎng)燜料法路基填筑工藝主要從料源、含水率以及施工工藝幾方面考慮，優(yōu)質(zhì)紅土礫石料、合理的開挖利用、初平精平高程控制、成品壓實(shí)度取樣等，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)跟進(jìn)作業(yè)，這樣不僅提高工作效率，同時(shí)也提高工程質(zhì)量，還能為項(xiàng)目節(jié)約工期和成本，達(dá)到效益最大化。