吹填砂路堤填筑施工

　　關鍵詞：吹填砂，路堤，填筑

　　1前言

　　廣州東沙至新聯(lián)高速公路S15標位于廣州市番禺區(qū)西部，為三角洲沖擊平原地貌，地勢平坦。地面高程在0～1.10m之間，沿線農田、池塘分布。特殊工程地質主要為軟土，包括淤泥質亞粘土和淤泥，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，借土運距相對遠，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，質量也滿足相關規(guī)范要求，運距相對較近。應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，采用吹填的工藝進行路基填筑的一種施工工藝，主要運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行檢測，檢測主要指標有含泥量、細度模數(shù)，確定最大密實度與最佳含水量以及要求的壓實度所需要的含水量范圍。

　　《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(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)。

　　我標段路基吹填用砂采砂場為萬頃砂場。在現(xiàn)場進行取樣，檢測原材料各項指標如下：

　　試驗項目 規(guī)范（設計）規(guī)定值 實測值

　　細度模數(shù)Mx —— 0.35

　　含泥量（％） ≤15％ 11.7

　　最大干密度（g/cm3） —— 1.63

　　振畢密實試樣含水率（％） —— 23.8

　　3.2場地布置

　　吹填砂過程中，水是輸送砂的關鍵媒介，吹填時排砂口噴出的砂、水、泥混合料中,砂料僅占10%左右,大量的泥水必須通過適當?shù)耐ǖ琅抛?否則將產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，通過抽水泵排到路基外水道內。

　　為防止吹填水橫流,路基兩側應修筑擋水堤,以形成吹填路床。路基兩側圍堰間寬度應大于軟基處理寬度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填筑。

　　在界樁范圍內兩側挖規(guī)格為1m×lm臨時排水溝，挖出的土方作擋水堤用，擋水堤內側墊以塑料薄膜,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吹填砂設備選用與布設

　　吹填砂設備主要有吹砂船與吹砂管道。

　　本工程采用絞吸式泵砂。絞吸式主要設備有：泵砂設備，柴油加壓泵，泵砂管和吸砂管等。泵砂設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。

　　吹砂船從砂場將河砂運到路基北側的潭洲瀝航道附近，拋錨停泊。抽取清水對吹砂船上的細砂進行沖釋，形成砂、水、泥混合料。該混合料由泵砂設備加壓輸入吹砂管道，沿吹砂管道吹至路基范圍內。

　　根據(jù)線路的走向，在路中線敷設泵砂管，泵砂管用鋼管和橡膠管連接而成，連接運砂船與吹填入口。陸上敷設，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備，在路基縱向布置多條吹砂管同時進行作業(yè)，保證同一斷面填砂高差不是很大。

　　吹填管進入吹填區(qū)的入口應遠離排水口，以延長流程，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，防止對擋水堤造成損壞。一般要求排砂管應離開擋水堤圍堰10m左右。

　　3.4吹填砂過程控制

　　3.4.1分段吹填

　　吹填采用分段分層方式推進，即一段吹填至控制標高后，延伸吹砂管道至下一段，進行下一路段吹填施工。每吹填完一層后經(jīng)壓實度檢驗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段設置橫向擋水堤。

　　吹填過程中，根據(jù)吹填口底部高程的變化及時延伸吹填管線。當吹填管口下方高程達到放樣高程后，將管口左右擺動吹填，在吹填點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。

　　每次停機前均要噴一段時間的清水，即可防止堵管，又可以把吹砂時帶來的泥漿沖走排掉。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計與施工技術規(guī)范》(JTJ017-96)中7.3.3條要求：“當路堤高度小于2m時，可作一次吹填。當路堤高度大于2m時，應采用分層吹填，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)設計及規(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，測量放樣布置中樁與邊樁標桿，并在標桿上標出吹填高程。吹填厚度通過樁位標桿高程進行控制，當吹填頂面到達標桿高程標記時，及時接長移動延伸排砂管，避免出現(xiàn)局部高程偏差過大。對于出現(xiàn)的局部坑洼，采用人工整平的方式調整。

　　3.4.4淤泥清理

　　吹填過程中，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，而淤泥及雜物比重輕，流速快，隨水流動易在出水口、橫向擋水堤及截水溝處沉淀下來，造成該處的砂含泥量較大、為保證路基填筑質量，該處不合格的砂須挖除掉。

　　3.4.5壓實度檢測

　　路基吹填砂以后，一般都有90%的壓實度，滿足工作層壓實度要求，工作層壓實度小于90%時，采用壓路機進行邊沖水邊靜壓，直至滿足設計規(guī)范要求。