遼河生態文明示范路風積沙路基施工和質量控制

楊文杰

(鞍山市公路工程有限公司，遼寧鞍山 114001)

遼河堤壩路建設是遼河干流治理工程任務之一，推動堤防標準化建設的同時，為遼河流域內有效治理和高效管理提供前提保障。按照就地取材、節約造價原則，該工程路基加寬采用河道內各種風積沙及砂性土為填料，如何使用特殊填料進行5 m～8 m的高填方路基加寬中質量通病的治理(見圖1)，成為施工中質量控制的關鍵環節。

圖1 風積沙路基填筑設計圖（堤壩外側加寬）

1 工法特點

1)風積沙的工程技術特性。

風積沙自然狀態下干密度一般為1.4 g/cm3左右，濕密度大約為1.5 g/cm3。風積沙在壓實情況下密度增長很快，此處風積沙最大干密度在1.70 g/cm3～1.77 g/cm3之間。風積沙顆粒組成很細且顆粒單一均勻，粉粘粒含量很少，滲透系數較大，比表面積很大，粘聚力很少，松散性很強，保水性較差，水穩性很好，易溶鹽含量很小，呈微堿性，本身無腐蝕性，壓縮變形小，完成時間短，壓縮量與荷載呈指數關系，回彈模量值較大，保水狀態下最易壓實。

2)風積沙的壓實機理。

傳統的壓路機碾壓方法對風積沙壓實效果不太明顯，經現場試驗發現，只要含水量合適，碾壓(靜壓)3遍～5遍(以試驗段確定的碾壓遍數為準)，風積沙的壓實度就完全滿足規范要求，采用壓路機過度碾壓反而造成風積沙表面松散，壓實度下降。

2 施工工藝流程及操作特點

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程:

施工前準備工作→原地面處理→檢測清表及基底填筑壓實→做第一層包邊土(含設置盲溝)→備料→推土機推平填料→推土機穩壓2遍～3遍→灑水密實→壓路機靜壓1遍～2遍→壓路機振壓1遍～2遍→檢測壓實度(合格)→做下一層包邊土→上一層灑水碾壓→下一層施工。

2.2 操作要點

2.2.1 填料運輸

1)取土場。針對取土場風積沙難以運出的難題，采用在風積沙上鋪一層40 cm～60 cm厚4 m寬的便道及一些8 m寬的錯車臺，通過這種方案來保證取土車的順利通行。

2)路基上土。結合本工程實際，采用先在原壩體坡上存料，然后施工過程中隨時用機械向作業面上土。路基上土采用挖掘機與推土機配合、攤鋪風積沙并整平，推土機功率不宜小于140馬力，當壩坡上所存風積沙不足時，上土車輛沿原壩體頂面備料，這種方法避免了風積沙施工中翻砂和誤車現象的發生。

2.2.2 分層填筑

風積沙填筑的虛鋪厚度為30 cm，虛鋪厚度的控制方法必須采用邊樁竹竿掛線的方式。

原大壩應挖成臺階(臺階寬度不小于1 m)并進行壓實，由最低一層臺階填起，逐層向上填筑，分層壓實。若填方分幾個作業段施工，兩段交接處，不在同一時間填筑時，將先填筑地段挖成寬度不小于2 m的臺階。同一時間填筑的則分層相互交疊，搭接長度不小于2 m。

2.2.3 路基整平壓實

1)推土機粗平穩壓。

每填筑一層后，由推土機進行粗平，推土機穩壓一般用自重18 t以上推土機穩壓2遍～3遍，穩壓時的履帶輪應重疊1/2，按2擋速度行駛，攤鋪整平后，推土機全幅進行穩壓，直線段穩壓時，由邊部往中間穩壓，曲線段穩壓時由內側往外側穩壓。

2)平地機精平。

采用大功率型平地機(PY160型及以上型)緩慢勻速進行，速度控制在6 km/h左右，從中間向兩邊進行。

3)灑水密實。

此處風積沙天然含水量較大，約為10%～15%，但備料過程中存在水分蒸發的情況，該工程各料場材料試驗的最佳含水量在10.3% ～12.7%之間，所以灑水量根據施工時的材料含水量酌情掌握。

4)壓路機碾壓。

振動壓路機碾壓在穩壓及水沉法密實后進行，壓路機沿一側按照1/3輪寬重疊寬度縱向進反式碾壓完成后，即為1遍。先用壓路機2擋靜壓1遍以便壓路機能夠在路基上直接振動行走碾壓，然后用1擋按1/3輪寬錯輪強震碾壓，壓實遍數為2遍～3遍，最后由壓路機靜壓1遍，直至無明顯輪跡，碾壓遍數不宜過多，初始速度控制在3 km/h，最后一次振壓控制在4 km/h，最大不得超過6 km/h，振動頻率控制在40 Hz左右，振幅控制在0.4 mm～1.0 mm，碾壓過程嚴格控制，直線段從兩邊向中間，曲線段由內側向外側，縱向進退式進行碾壓，輪跡寬度不得小于1/2單輪輪寬，前后兩相鄰區段，縱向應重疊不小于2 m，確保不漏壓、無死角，碾壓均勻。

5)路基包邊土施工。

包邊土寬度1.2 m，包邊土施工采用人工、機械組合的方法。根據包邊土的施工情況，并參照土路肩施工的技術要求，對包邊土的施工做出如下的施工要求:

a.每一層包邊土的松鋪厚度為30 cm，以確保包邊土能夠達到設計所要求的壓實度，并與所對應的風積沙填筑分層厚度一致。

b.包邊土的壓實度不小于93%。

c.包邊土的頂面寬度不小于設計值，內邊緣線橫向位置允許偏差不大于50 cm。

d.橫坡允許偏差不大于0.5%。平整度要求用3 m直尺，最大間隙不大于20 mm。

6)路基邊坡底部排水施工。

風積沙施工中大量灑水，如果這些水不及時排出而滯留在路基內，會造成以下質量問題:

a.路基基底長期被水浸泡強度降低。

b.部分水流至邊坡處，造成包邊土含水量增加，強度下降，邊坡穩定性降低。

c.冬季時會產生路基邊坡凍脹現象影響路基質量。

為避免上述質量問題，必須及時排出路基的水，我們采取修筑人工盲溝，盲溝外口用透水性編織袋裝滿風積沙堵在溝口。

2.3 施工注意事項

1)施工中應嚴格控制包邊土尺寸，寧寬勿窄。

2)風積沙、粘土和山皮土必須分層分別填筑，不得將其在一層中混合填筑，也不得分層間隔填筑，防止路基之間形成水囊，影響路基質量，形成病害。

3)要求確保風積沙邊緣接縫處灑水壓實效果。

4)土工布的儲存應避光防潮，根據工程進度情況，分批適量取用。

5)減少風蝕影響，中間施工中經常灑水，保持面層濕潤。

3 質量控制

1)風積沙路基壓實度標準仍按設計及土工試驗規程要求執行，采用環刀法試驗測定，但在路基壓實度檢測時，以檢測表面10 cm以下為準，試驗段檢測結果為96%。

2)路基填筑過程中重點控制各分層的壓實度、寬度和厚度，路基成型后嚴格控制彎沉、標高和平整度等其他指標。

3)材料要求。

a.山皮土要求最大粒徑不大于15 cm，其中封層部分最大粒徑不大于10 cm，并應取樣進行CBR室內試驗，以確定是否滿足強度要求;嚴禁使用泥炭、淤泥、凍土、強膨脹土、有機質土及易溶鹽含量超標的土填筑路基。

b.包邊土要求采用粘性土，液限小于50%，塑性指數大于26%，有機質含量小于4%，不能是沼澤土、淤泥，不能含有易腐蝕物質，應有較大的粘結性、穩定性。

c.風積沙要求采用Ⅰ類或Ⅱ類風積沙(d＜0.074 mm組分的含量小于15%)，含土量超過15%的風積沙不得使用，CBR強度指標不合格的禁止使用。

d.土工布要求質量宜為300 g/m2～500 g/m2的Ⅱ級土工布，等效孔徑不大于0.3 mm。

4 結語

通過該工程試驗路段的實施，總結出了一套切實可行的質量控制措施，并應用于指導大規模施工，同時我們也正在施工過程中逐步總結更成熟的施工工藝和質量控制措施，相信通過此工程的實施，風積沙及河道砂性土的施工質量控制技術會更加成熟，進一步拓寬了該地區路基填料選擇范圍。遼河生態文明示范路將為沿河旅游經濟發展及巡養管護等發揮重要作用。

［1］鞍山市公路工程質量安全監督處.遼河生態文明示范區道路一期工程質量控制要點［Z］.