胡 利
(江西交通職業(yè)技術學院)
Ekeremor-Agge公路項目是尼日利亞巴耶爾薩州的西部Senatorial道路的一部分,主線長約53.743km,NDORO連接線長約1.717km,道路總長約為55.460km。其中路基總長為54.015km,橋梁總長為1.445km。設計速度暫擬定80km/h。項目工地位于尼日利亞尼日爾河三角洲地區(qū),屬于典型的尼日爾河三角洲環(huán)境,該地區(qū)下面是貝寧地質構造的沿海平原砂子。貝寧構造是最接近于尼日爾三角洲的三個巖石地層單位,特點是具有頁巖夾層的砂巖,這些頁巖夾層是粗粒的,有時是不佳級配和次棱角狀的細顆粒的,帶有泥炭夾雜物的痕跡。
根據(jù)現(xiàn)場水文地質狀況,沿線大部分地區(qū)水位高于地面較大且受潮汐的影響,對路基安全穩(wěn)定性要求高,故選擇采用碼袋圍堰吹填砂填筑法。
路基回填砂采用潔凈中細砂吹填并灌水振實,根據(jù)現(xiàn)場勘察,在路基軸線0.3~5km以外的外江有大片河流,該砂質地堅硬,可供吹砂填筑使用。砂宜選擇中細砂,粗砂不易吹填,粉砂容易液化。
主要設備:泵砂船,泵砂機,柴油加壓泵,輸砂管、駁船等。
根據(jù)料場規(guī)劃和施工安排的順序,首先把吹砂船停放在碼頭定位拋錨,根據(jù)線路的走向,沿路中線敷設輸砂管。輸砂管線是挖砂船輸送砂泥漿到吹填區(qū)內的管道線路,主要包括:陸上管線(包括管架線)、水上管線(即浮管)及水下管線(即潛管)三種。在可能情況下,應盡量減少使用水上吹砂管線。在施工進程中吹砂管線應有自然彎曲的足夠長度,水陸管線相接處設置平臺,采用柔性接頭,使水陸管線平順相接,平臺的位置和標高要能適應潮差和水位升降的變化。輸砂管安裝前認真檢查,腐蝕嚴重的、有缺口的都不能使用,接口要牢固,避免漏砂和漏水;岸上輸砂管安裝好以后,再安裝水上和水下的吸砂管。輸砂管出口居中布置于吹填區(qū)內,采用端進法吹填直至吹填倉末端;剛開始吹填時,應從低處往高處逐層水平吹填。
根據(jù)本工程的特點及施工條件的要求,在合理選擇壓實機具的基礎上,經(jīng)試驗確定砂填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實遍數(shù)等參數(shù),本工程壓實機具擬選用12t振動壓路機,對于邊角地帶振動碾壓實不到的部位采用5.5kW振動夯板輔助碾壓密實。
本標段工程路基軸線1~5km以外有大片沙灘可供開采使用,根據(jù)料場的具體位置和填筑砂的方向程序,砂場開采采用平行路基軸線方向進行連續(xù)循環(huán)開采作業(yè)。吹砂船停泊就位剛開始吹砂時,選擇水面高程較高的潮水位開始泊船吹砂,以滿足吹砂船的水面和水深要求。然后安裝吹砂設備及輸砂管道吹砂。當吹砂船的取砂點距施工碼頭距離較遠時,挖砂船將砂挖至駁船上,再由駁船將砂運至碼頭附近泊船,再安排吹砂船向駁船中注水抽砂至輸砂管,輸送至路基區(qū)域。
圖1 吹填路基斷面施工工藝流程
首先在路堤外邊坡做一道砂袋的縱向圍堰,并在每隔500m做一道橫向砂袋圍堰進行分區(qū)段分隔,然后逐層上升至吹砂設計高程。對于水面高于地面路段的區(qū)域,按圖1吹填路基斷面方式一進行吹填施工。管道口在每一吹填砂道的橫斷面中心出砂,使其往四面出砂(前進時是往三面出砂),施工區(qū)域內配備足夠平整砂面人員,做好砂水自然流動,使其形成較平的平面,以增強吹砂的密實度。在吹砂排水時,在縱、橫向圍堰的區(qū)段內,使水深達60cm深左右,再利用泄水口排出。圍水灌砂是保證每層砂充分灌水密實的有力措施之一,在縱向圍堰的區(qū)段每隔20~30m設置一個泄水口和臨時急流槽,鋪設不透水的塑料布把吹砂帶來的泥水引向路堤腳外的沉淀池,以保護邊坡不被沖刷破壞。必要時可配備抽水機排水。對于自然地面稍高于河面路段的區(qū)域,按照圖2吹填路基斷面方式二進行吹填施工,路基區(qū)域內均采用砂袋吹填。對于吹砂設備距離路基較遠,無法將砂吹送至路基的路段,按照圖3吹填路基斷面方式三進行吹填施工,先將砂吹送至河岸邊的砂料堆場,然后鋪設臨時施工便道連至路基。挖機、裝載機等機械在砂料堆場將砂料裝至自卸車,自卸車通過臨時施工便道將砂料運至路基進行填筑。
由于在進行吹填時排水量較大,故必須做好牢固的排水溝渠,在施工中排水溝底部寬度1m,溝斜墻寬1m,高1.5m,用編織袋灌砂礫人工筑起,溝底鋪設3層彩條布(若使用半截鐵皮油桶作排水溝底效果更好)保證流水暢通,將水排入沉淀池內(面積約3 000m2),沉淀后通過排水溝流入江中,防止河道、溝渠淤積。
采用全幅進行吹填。吹填由一端向另一端采用分段推進,一段吹完以后,接長管道吹填下一段,邊接管邊前移,直到吹完一層。每完成一層吹填砂后,待砂層干水后應將表面的泥皮清除干凈,并整修工作面。
圖2 吹填路基斷面圖一
圖3 吹填路基斷面圖二
當路堤高度小于2m時,可作一次吹填,當路堤高度大于2m時,應分層吹填,分層吹填的厚度一般為1~2m。作業(yè)時,設立吹砂管口、圍堰、管線、施工船舶等方面的通訊聯(lián)絡網(wǎng)。加強管道、砂堤巡查,掌握吹填進展趨勢,統(tǒng)籌安排水上、陸上施工,適時調度吹填區(qū)輪流作業(yè),提高吹砂機船使用率。吹填標高控制,測量標樁擬30m×30m設一標樁,采用木樁。填筑路堤過程中,應嚴格按設計求要控制壓實度。
圖4 吹填路基斷面圖三
平整盡量采用在吹填時水流自流形式,配備人工平整方式,以確保吹填砂排水固結后不再受擾動。但在吹填自流砂邊坡達不到平面平整度要求時,還需進行平整,平整采用SD-320型推土機平整,厚度不大于1m,平整時盡量減少對下層砂的擾動。
在經(jīng)過推土機推平的砂料或排水時間較長的砂,必須經(jīng)過充分灌水,灌水采用吹砂船吹水的方式進行。待充分濕潤且排水固結后再進行碾壓。當吹填砂排水固結后,在適宜的含水量范圍內,必須馬上進行碾壓,以確保碾壓質量。碾壓機械采用12t振動壓路機,碾壓遍數(shù)在6~8遍(具體由試驗確定)。碾壓采用平行軸線方向進行,先靜碾2遍,然后再振碾,對邊角碾壓不到的地方,采用5.5kW電動振動夯板夯振2遍。
當每層施工完成后,對吹填砂進行填筑質量檢驗,檢驗其壓實度是否滿足設計要求,當其壓實度滿足要求后,才能進行下一工序的施工。在每層施工符合要求并經(jīng)驗收后,盡快安排水穩(wěn)層等路面結構施工,以減少其他機械上堤對填筑體的擾動破壞,保持其密實性。
Ekeremor~Agge公路項目路基施工采用吹填砂技術,節(jié)省了大量人力物力,取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益,實踐證明,在解決沿江湖河海地區(qū)大面積填土問題時,吹砂填方是一種有效而實用的處理方法。
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