紀穎超 中交一公局集團有限公司海外事業(yè)部
在非洲地區(qū),沼澤的形成主要有兩種。一種是河流湖泊支流導致的常年流水的永久性沼澤,另一種是地勢匯水導致的季節(jié)性沼澤。在烏干達,沼澤地隨處可見。據(jù)了解,我公司在烏干達已竣工并交付使用的Soroti-Dokolo、Dokolo-Lira、
Mbarara-Kikagati、Nyakahita-Kazo、Kiryandongo-Kamdini、Kam?dini-Gulu公路項目以及正在施工的Soroti-Moroto項目都在一定程度上均遇到了沼澤地。本人在非洲烏干達工作十年,施工完成三個項目,項目里程累計三百多公里。本文融合了本人三個項目沼澤地拋石施工的經(jīng)驗,旨在通過對烏干達地區(qū)沼澤地處理的施工工藝及技術要點的介紹,為非洲地區(qū)類似的項目沼澤地處理提供技術參考。
由于沼澤地表面有常年積水或季節(jié)性積水,故沼澤區(qū)域內(nèi)路基加寬應安排在旱季施工?,F(xiàn)場調查應在大雨季進行,根據(jù)現(xiàn)場調查結果確定沼澤區(qū)段落及樁號,然后根據(jù)現(xiàn)場實際動力觸探儀(DLP)測定結果確定拋石深度。拋石深度的確定應該綜合考慮拋石體的滑動穩(wěn)定性以及沼澤拋石后的沉降,應換填至地基承載力滿足要求的深度。按照設計要求,拋石面的寬度應比設計路堤坡腳線向外寬出1m。
當拋石施工為兩側路基加寬時,為不影響來往車輛,應采用半幅施工的方式。拋石施工一旦開始,應不間斷施工,拋石的同時通過推土機或者挖掘機等設備將石塊進行平整和碾壓,使拋入沼澤的石塊穩(wěn)固成型。當拋石接近設計高度時,使用較小的石塊或基層料進行填縫整平,厚度約20cm左右,并用壓路機進行壓實。后續(xù)應持續(xù)進行沉降觀測,直至工程師認可。
對于施工的資源配置,應根據(jù)工程需要進行合理的調配。勞動力使用計劃與機械設備使用計劃應配套。本文按照一個獨立的生產(chǎn)單位編制。
2.2.1 勞動力使用計劃(見表1)
表1 勞動力使用計劃
2.2.2 機械設備使用計劃(見表2)
表2 機械設備使用計劃
施工放樣→基坑開挖→拋石施工→拋石碾壓→路基填筑→沉降觀測。
2.4.1 施工放樣
根據(jù)監(jiān)理工程師給出的指令,準確確定拋石的長度、寬度和深度。對于路基加寬路段,內(nèi)側開挖線為舊路路基坡腳,外側開挖線為設計坡腳線向外寬出1m。對于沼澤內(nèi)改線路段,則應全幅拋石處理,按照設計圖紙給出的兩側開挖線開挖即可。所有開挖線應在開挖前用白灰或者木樁進行標示并保護,經(jīng)過監(jiān)理工程師檢查認可后,開始基坑開挖。
2.4.2 基坑開挖
基坑開挖前,首先應進行清荒清表,將施工范圍內(nèi)的灌木、雜草、不合格土和淤泥等全部挖除。挖掘機操作手應根據(jù)放樣指示,開挖至監(jiān)理工程師的指示深度。沒有現(xiàn)場技術員以及監(jiān)理工程師的同意,不得深挖。沼澤地開挖的棄方嚴禁就近堆積,必須及時運送至附近的棄土場。對于水量較大,沒有施工平臺的沼澤段落,為避免挖掘機陷入淤泥,應在施工前首先修筑施工平臺,然后邊開挖邊拋石,利用新成型的拋石段落作為新的施工平臺,不斷推移,直至完成至設計寬度。
2.4.3 拋石施工
基坑開挖完成之后,測量應進行基坑收方。由于沼澤地往往水量較大,所以收方完成之后,應及時開始拋石施工。一般情況下,拋石的深度應嚴格遵從監(jiān)理工程師給出的指令。對于水位較高的地段,若監(jiān)理工程師給出的拋石深度不足以高出最高水位線20cm,則需要報告給監(jiān)理工程師,請求新的拋石深度指令。拋石施工的材料應滿足規(guī)范要求,最大粒徑不超過50cm且具有一定的級配(具體要求請參見本文第三節(jié)質量控制),應避免拋石材料的離析,導致粗料過分集中。在拋石施工開始前,一定要提前進行備料,保證儲存的材料量能夠滿足沼澤段落處理的要求。
拋石施工應分層進行,每一層的厚度不宜超過75cm。自卸車拋填石料時,應設置專人指揮,保證石料拋填到位。一般情況下,沼澤地拋石施工均采用進占法,縱向由沼澤段起點開始,橫向則由道路中心線向兩側施工。每一層石料拋填完成后,均應用推土機或者挖掘機進行碾壓,直至拋石體表面密實穩(wěn)定,不再產(chǎn)生明顯下沉。
拋石至設計高度后,應使用壓實機械對拋石體進行整體碾壓??紤]到拋填的石塊會對施工機械的橡膠輪胎具有一定的損壞作用,因此,在使用壓路機碾壓之前,首先用約20cm厚的基層碎石對塊石進行灌縫和找平,然后進行填石的往返碾壓,直到不再發(fā)生明顯的沉降為止(土工布的使用與否應與監(jiān)理商榷后確定)。
2.4.4 路基施工
在沼澤地拋石施工完成后,應在工期允許范圍內(nèi),放置盡量長的時間,以便拋石體有足夠的時間沉降和穩(wěn)定。待具備土方施工條件后進行路堤填筑。路堤填筑時,應按照規(guī)范規(guī)定以及監(jiān)理指示分層進行。填筑速度不宜過快,分層填筑時應注意開挖臺階,以保證新填筑路基與舊路的充分搭接,提高新路基的穩(wěn)定性。圖1為拋石和路基施工的示意圖。
圖1 拋石和路基填方示意圖
2.4.5 沉降觀測
當路基填方施工完成,路基整體不再受施工設備影響后,應立即放置沉降觀測樁開始觀測沼澤段路基的沉降。觀測樁應放置在道路兩側,不影響來往車輛通行,放置間距宜在20m~30m之間。觀測樁安裝完成之后,立即開始與監(jiān)理工程師的聯(lián)合觀測。開始時應每天觀測并記錄一次,隨后根據(jù)沉降量大小降低觀測頻率。沉降觀測應一直與監(jiān)理工程師進行聯(lián)合作業(yè),即使在沉降滿足要求后,也應配合監(jiān)理工程師的指示隨時進行檢查補測。
2.5.1 拋石材料要求
圖2
2.5.2 沉降觀測標準
當觀測結果至每月平均沉降(誤差計算在內(nèi))在5mm之內(nèi)時,可終止觀測,并隨后根據(jù)監(jiān)理工程師的指示隨時進行檢測核查。
首先在施工開始前,先進行材料的儲備和各項施工前的準備工作。選用的材料一定要滿足規(guī)范要求,塊石的粒徑在20cm~50cm,且具有一定的級配,其中300mm篩網(wǎng)通過率在50%~70%之間。在沼澤地施工測量工作開始之前,一定要做好各類測量儀器的計量檢定工作,確保在施工過程中不出現(xiàn)計量偏差。注意核對施工范圍內(nèi)的測量控制點,確保形成規(guī)范允許的閉環(huán)。同時,組織技術人員和現(xiàn)場施工人員召開技術交底會,將各項施工要點難點全部講解清楚,著重講解施工中的質量控制要點。
在施工過程中,一定要保證拋石工作按照設計要求和規(guī)范要求有序推進,保證開挖和回填深度及寬度,所有拋石面均碾壓到位。定期組織項目相關人員進行安全質量交流會,使施工人員全部樹立“安全生產(chǎn),質量第一”的思想。
拋石施工和路基填筑完成之后,沉降觀測也是監(jiān)控沼澤施工質量的重要手段。一定要重視沼澤段落的沉降觀測,嚴格按照規(guī)范和技術指標要求放置觀測樁,并配合好監(jiān)理做好每一個觀測樁的聯(lián)合觀測,做好記錄留檔。
本文結合了作者十年的非洲公路項目施工經(jīng)驗,并查閱了相關的技術規(guī)范和相關書籍,對非洲地區(qū)的沼澤地拋石施工工藝及相關要點控制進行了總結。使用拋石施工的方法處理沼澤段落具有諸多優(yōu)點,例如不需要準備專門的特殊設備,施工工期短,充分沉降后再進行路基填筑質量風險小等。在非洲多數(shù)的國家和地區(qū),都廣泛分布著沼澤段落,在非洲地區(qū)施工的交通建設項目都不可避免地會遇到很多沼澤段落的處理。本文旨在為非洲地區(qū)的沼澤地拋石施工提供一種高效可行的施工方法,為類似的項目施工提供一定的參考。