姜 鋒 華

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都　610091)

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馬里紅土粒料基層施工工藝與質(zhì)量控制

姜 鋒 華

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都610091)

簡要介紹了紅土粒料的成因和特點(diǎn)，結(jié)合該項目紅土粒料基層的施工經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)段的檢測結(jié)果，得出了紅土粒料基層填筑機(jī)械配置組合、最佳碾壓遍數(shù)組合及松鋪系數(shù)，總結(jié)了其施工工藝和質(zhì)量控制方法。

紅土粒料；基層；施工；質(zhì)量；控制

1　紅土粒料特點(diǎn)

紅土粒料是一種在非洲熱帶地區(qū)廣泛分布的粘性土與碎礫石天然混合料，一般呈紅褐色。通過對馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項目沿線分布的紅土粒料進(jìn)行大量的試驗(yàn)，得知其加州承載比(CBR)值為75%～168%，回彈模量變化范圍為240～390 MPa，結(jié)果表明：馬里當(dāng)?shù)氐奶烊患t土粒料具有強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、級配適宜等特點(diǎn)，符合法國技術(shù)規(guī)范要求，是良好的筑路材料，被非洲國家廣泛用于道路底基層、基層和面層。

2　紅土粒料基層試驗(yàn)段施工及質(zhì)量檢測

2.1紅土粒料基層試驗(yàn)段施工

在巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項目紅土粒料基層施工前，為確定紅土粒料基層施工機(jī)械配置組合、最佳碾壓遍數(shù)組合、松鋪系數(shù)，該項目選取PK52+500～PK53+000段長500 m的基層進(jìn)行試驗(yàn)鋪筑。該試驗(yàn)段所用紅土粒料通過室內(nèi)試驗(yàn)檢測得知其液限為16.98，塑性指數(shù)為3，最大干密度為2.21 g/cm3，最 佳 含 水 率 為

6.4%,4 d浸泡95%壓實(shí)度的CBR值為92，線性膨脹值為0，其各項指標(biāo)均滿足合同特殊技術(shù)條款要求。但由于施工時正值馬里旱季，該紅土粒料的天然含水率低，其含水率為1.5%左右，故在施工前，采用灑水車配合挖掘機(jī)在取土場進(jìn)行灑水翻拌悶土，將其含水率控制在7%左右，取土場的土堆需悶土達(dá)3 d以上方可拖運(yùn)至現(xiàn)場。該項目基層設(shè)計厚度為20 cm，寬度為10.5 m，計劃施工壓實(shí)厚度為21 cm。根據(jù)公司在馬里以往取得的施工經(jīng)驗(yàn)，暫定松鋪系數(shù)為1.15，即填土松鋪厚度為24 cm。

根據(jù)紅土粒料基層試驗(yàn)方案，將該試驗(yàn)路段分成4個區(qū)段，每個區(qū)段長度均為125 m，針對這4個區(qū)段分別采用4種碾壓組合方式。

2.2紅土粒料基層試驗(yàn)段質(zhì)量檢測

為得出紅土粒料基層的最佳碾壓遍數(shù)組合，在完工的試驗(yàn)路段基層面上采用薄膜密度儀和汽油燒干法檢測基層的壓實(shí)度和含水量，其具體檢測結(jié)果見表1。

表1　壓實(shí)度及含水量檢測結(jié)果表　/%

由表1實(shí)測結(jié)果得知：第二區(qū)段和第四區(qū)段均滿足合同特殊技術(shù)條款對基層壓實(shí)度不小于95的要求?？紤]到施工成本和環(huán)保節(jié)能因素，最終確定第二區(qū)段的碾壓遍數(shù)組合為最佳組合。

3　紅土粒料基層施工工藝

通過試驗(yàn)段的鋪筑，結(jié)合馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項目紅土粒料基層的施工經(jīng)驗(yàn)，筆者對紅土粒料基層施工工藝進(jìn)行以下簡要介紹。

3.1施工準(zhǔn)備

(1)下承層驗(yàn)收。

基層施工前，基層底面的高程、寬度、壓實(shí)度、平整度及橫坡度等必須滿足要求，下承層需通過監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可開始基層施工。

(2)測量打樁。

每隔25 m為一個斷面(曲線處適當(dāng)加密)，放出路面基層兩側(cè)邊線并打樁，邊線應(yīng)放寬30～50 cm，然后打高程控制樁；邊線樁和高程控制樁一般為同一樁，根據(jù)松鋪系數(shù)計算出每個斷面兩側(cè)邊樁處的基層松鋪頂面高程，再通過水準(zhǔn)測量校核，將樁頂面往下敲打至基層松鋪頂面高程，并在樁側(cè)面用記號筆標(biāo)出松鋪厚度，以方便現(xiàn)場人員指揮自卸汽車倒土。

(3)紅土粒料的準(zhǔn)備。

紅土粒料基層施工前，每一路段基層所用的紅土粒料取土場應(yīng)確定好并完成相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)，然后安排設(shè)備提前準(zhǔn)備好紅土粒料。由于馬里旱季干燥，紅土粒料含水量偏低，因此，需提前安排灑水車和挖掘機(jī)在土場進(jìn)行灑水翻拌，然后歸堆悶土，悶土?xí)r間一般不少于3 d，否則土的含水量不均勻、不便施工。

3.2紅土粒料上土填筑

在上紅土粒料前，首先應(yīng)安排灑水車灑水濕潤下承層，使新上紅土粒料能與下承層土較好地結(jié)合；然后選派一名有現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)的人員指揮自卸汽車倒土，倒土應(yīng)盡量多倒一些，切忌少倒，免得精平施工時因缺土需要補(bǔ)上土而影響施工進(jìn)度；自卸汽車卸土后，安排人員將土堆表面的大塊石頭和樹根等雜物挑揀出來扔至路基外側(cè)。

3.3攤土與粗平

攤土施工采用平地機(jī)進(jìn)行，在攤土施工時，安排人員緊跟平地機(jī)挑揀紅土粒料中的大塊石頭和樹根等雜物。檢查紅土粒料的含水情況，若含水偏少，則在攤土的同時配合灑水車灑水，用平地機(jī)進(jìn)行翻拌；若含水偏大，則用平地機(jī)攤開適當(dāng)翻曬。由于馬里氣溫較高，紅土粒料失水速度較快，因此在施工時，土的含水量應(yīng)較最佳含水大2%左右較為合適；攤土過程中，隨時通過兩側(cè)高程控制樁檢查上土松鋪厚度，若不夠時則及時補(bǔ)土；紅土粒料攤開后、檢查含水合適時，即可通知平地機(jī)進(jìn)行粗平。

3.4初壓

基層紅土粒料粗平完成后，及時安排壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，先靜壓1遍，然后弱振1遍，壓路機(jī)沿原路往返碾壓1次為1遍。壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時，應(yīng)遵循由邊向中、由低向高、先慢后快的原則，靜壓應(yīng)慢速進(jìn)行，弱振碾壓應(yīng)中速進(jìn)行且壓路機(jī)輪跡橫向搭接寬度應(yīng)不小于0.4 m。粗平后的紅土粒料基層的初壓一定要及時，因?yàn)轳R里氣候炎熱，紅土粒料表面水分蒸發(fā)快，及時碾壓后可以封閉土中的水分，減少蒸發(fā)量。

3.5測量打精平高程控制樁

初壓完后，即刻通知現(xiàn)場測量人員打精平高程控制樁，每25 m為一個斷面(曲線處應(yīng)適當(dāng)加密)，每個斷面布置5個精平高程控制樁，分別為兩側(cè)邊樁、中樁和兩側(cè)距道路中線3.5 m的樁。測量人員先用鋼卷尺以路側(cè)邊樁為基準(zhǔn)量出各樁的位置并撒石灰標(biāo)記，然后根據(jù)石灰標(biāo)記打入高程控制樁，注意邊樁應(yīng)向外側(cè)移25 cm；測量員用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量校核，將控制樁打入基層土中，使樁頂高程剛好為此樁處的基層設(shè)計高程+2 cm預(yù)留壓縮量(2 cm的預(yù)留壓縮量是根據(jù)馬里施工經(jīng)驗(yàn)得來的)。一般高程控制樁的頂部都在初壓后的基層面±2 cm以內(nèi)，且在基層土內(nèi)的偏多一些，由此可知：上土?xí)r應(yīng)盡量多上一點(diǎn)，可以方便精平施工，但不要過量太多，否則會增加運(yùn)土和刮土的工程量，造成機(jī)械臺班的浪費(fèi)，增加施工成本。

3.6精平

精平施工時，要求每2個斷面至少安排一名力工，手拿鐵鍬和裝有石灰的塑料瓶，其職責(zé)就是守護(hù)好精平高程控制樁，同時要求平地機(jī)司機(jī)操作水平也務(wù)必要過硬，確保精平后的層面平整度滿足要求。開始精平施工前，先用灑水車灑水濕潤基層頂面，然后平地機(jī)司機(jī)根據(jù)精平高程控制樁將基層土刮平，平地機(jī)刀片每刮完一遍，看守精平高程控制樁的力工必須及時找出樁頭并撒石灰標(biāo)記，以方便平地機(jī)返回時司機(jī)能看清樁頭后調(diào)整平地機(jī)刀片。若出現(xiàn)平地機(jī)刀片將控制樁刮、拔出時，測量人員要及時將樁補(bǔ)上。平地機(jī)往返來回刮土、分土，并將多余的土刮至路基兩側(cè)，直至所有高程控制樁的頂面與基層面持平為止。對于局部位置因基層土含有的小石頭被平地機(jī)刮起留下的坑槽，應(yīng)及時安排人工用鐵鍬鏟土補(bǔ)平。

3.7終壓

平地機(jī)精平完后，立即安排壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，先弱振碾壓1遍，然后強(qiáng)振碾壓2遍，最后靜壓1遍收光，消除輪跡。在靜壓和弱振碾壓過程中，如發(fā)現(xiàn)局部位置有小坑槽或缺少量土的坑洼處，要及時安排人工用鐵鍬鏟土補(bǔ)平，全部補(bǔ)平后，方可進(jìn)行強(qiáng)振碾壓。

3.8檢驗(yàn)驗(yàn)收

終壓完后，現(xiàn)場測量人員及時對路面基層高程進(jìn)行測量自檢，自檢合格后，填寫測量驗(yàn)收申請單，請測量監(jiān)理工程師進(jìn)行基層高程測量驗(yàn)收，測量監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，現(xiàn)場試驗(yàn)員再填寫試驗(yàn)驗(yàn)收申請單，通知試驗(yàn)監(jiān)理工程師到現(xiàn)場進(jìn)行壓實(shí)度和平整度的檢測驗(yàn)收，壓實(shí)度和平整度檢測驗(yàn)收合格后，該路段紅土粒料基層才算施工完成，若檢測不合格，則需要分析原因，然后進(jìn)行處理，直至合格為止。

4　紅土粒料基層施工質(zhì)量控制

馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項目紅土粒料基層施工質(zhì)量控制情況較好，所有基層面均為一次性驗(yàn)收合格。筆者結(jié)合該項目紅土粒料基層施工經(jīng)驗(yàn)，對紅土粒料基層施工質(zhì)量控制進(jìn)行以下簡要總結(jié)。

4.1紅土粒料質(zhì)量控制

紅土粒料的質(zhì)量直接影響紅土粒料基層施工的質(zhì)量，因此，必須從源頭抓起，加大紅土粒料取土場取樣試驗(yàn)頻率，確保取土場土滿足合同特殊技術(shù)條款的要求；另外，由于取土場的土本身也存在差異性，因此，取土場需配置一名試驗(yàn)人員，密切關(guān)注土樣的變化情況，發(fā)現(xiàn)土樣有差異時，首先要求現(xiàn)場施工人員分類歸堆存放，然后按要求對各種土樣取樣進(jìn)行試驗(yàn)檢測并及時出具試驗(yàn)結(jié)果報告，以便指導(dǎo)現(xiàn)場施工。因?yàn)樵趯?shí)際施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)因土樣發(fā)生變化，而試驗(yàn)人員又檢測不及時、現(xiàn)場仍繼續(xù)采用原紅土粒料的最大干密度和最優(yōu)含水率，造成壓實(shí)度檢測結(jié)果出現(xiàn)不夠或超百的現(xiàn)象。

4.2紅土粒料含水量控制

紅土粒料的含水量是影響紅土粒料基層施工質(zhì)量的一項重要因素，也是基層施工質(zhì)量控制難點(diǎn)。在非洲馬里，由于雨季雨水多且降雨量大，故路基土方施工只能在旱季進(jìn)行，而旱季氣候干燥炎熱，蒸發(fā)量大，取土場紅土粒料的天然含水量都偏低，為保證現(xiàn)場施工進(jìn)度與質(zhì)量，最終選擇在土場集中灑水悶土。為確保灑水均勻，在取土場安排灑水車配合挖掘機(jī)對紅土粒料進(jìn)行灑水翻拌并歸堆悶土。翻拌好的紅土粒料不能立即使用，因?yàn)閯倿⑺韬玫耐亮掀渫炼褍?nèi)部的土仍存在含水不均勻的現(xiàn)象，需讓土堆內(nèi)部的水分自由重組穩(wěn)定3 d以上方可使用。

拖至現(xiàn)場的土不要急于攤開，以免水分蒸發(fā)散失，上完土后開始攤土施工前，應(yīng)先在基層底面和卸土堆表面用灑水車灑水濕潤，再用平地機(jī)進(jìn)行攤土。攤土施工時，要注意土的含水量，若偏小，則需適量灑水用平地機(jī)進(jìn)行翻拌；若偏大，則用平地機(jī)攤開適當(dāng)晾曬。

5　結(jié)　語

筆者簡要介紹了紅土粒料的成因和特點(diǎn)，結(jié)合馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項目紅土粒料基層試驗(yàn)段的檢測結(jié)果和施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出紅土粒料基層施工工藝和質(zhì)量控制方法。紅土粒料是一種良好的筑路材料，在非洲被廣泛用于道路基層施工。目前，越來越多的中國建設(shè)者投身于非洲地區(qū)公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，希望本文能為在非洲從事道路施工的同行參考。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-05-20

U415.6;U415.1;U414

B

1001-2184(2016)04-0107-03

姜鋒華(1986-)，男，江西臨川人，項目副經(jīng)理，工程師，學(xué)士，從事公路和城市道路施工技術(shù)與管理工作.