周淑俠 孫丹丹 李 欣 張 亞
沛縣大沙河治理工程濕陷性臨時道路路基處理
周淑俠 孫丹丹 李 欣 張 亞
大沙河沛縣段全長32.6km,具有行洪、蓄水、資源、生態、文化和旅游六大功能。主要工程內容包括河道中泓擴挖27.6km,加固堤防55.26km,土方開挖720萬m3,堤防填筑204萬m3。依照10年一遇洪澇,20年一遇防洪標準對其進行治理。工程竣工后,將形成一個帶狀水庫,能夠有效改善該區域的排澇及防洪狀況,形成良好的灌溉條件,使地下水位上升,增加農民收入,提高人民群眾生活水平。
1.臨時道路施工要求
影響臨時道路質量的因素是多方面的,不僅與原材料、配合比、工藝有關,還與施工器械、人員素質以及施工環節有關。在施工過程中如何保證臨時道路的質量與成本至關重要。
(1)施工道路是工程的關鍵,其質量的好壞將直接影響外運土方的正常進行和機械效率的充分發揮,所以項目部制定臨時道路的修筑標準:在河岸口20m平臺位置做好縱向道路填筑;垂直于河道每70m修筑橫向道路。標準:頂寬為6.0m,道路兩側開挖(1.0m+0.5m)×0.5m排水溝,與排水點貫通。(2)工程臨時道路修筑在灘面上,所處位置地勢較低,土壤含水量大,如果直接碾壓會出現大面積的彈簧、翻漿,必須進行處理才能施工。(3)沛縣大沙河治理工程規模相對較大,工期要求高,要充分考慮天氣、節氣和環境對工期的影響。(4)要考慮臨時道路的成本對公司和項目部效益的影響。
2.臨時道路施工類型
臨時道路現場施工需要考慮的因素比較多,包括地勢、土壤含水量及施工作業面寬度等。主要包括以下類型:
(1)煤矸石型路基
附近的煤礦較多,用煤矸石填筑路基。該地區境內煤矸礦所產的煤矸石大致分為黑色、灰色二種,燒失量分別為22%左右和16%左右。最大干密度在1.7~2.2g/cm3之間,最佳含水量在6%~17%之間。灰色煤矸石的水穩性較好,黑色的差,燒失量大于20%之間的煤矸石不僅水穩性差,最佳含水量難以控制,且見水液化、膨脹、顯現煤泥。所以優先采用灰色的煤矸石,燒失量應小于20%。從承載力和穩定性上看,應采用硬質煤矸石(存放5年以上),禁止采用泥結煤矸石。項目部試驗后發現,鋪筑硬質煤矸石經過灑水碾壓發現能形成密實結構;而采用泥結煤矸石,在灑水后其強度會迅速下降,碾壓過程中產生粘輪,甚至產生翻漿現象。因此禁止使用泥結煤矸石,否則會導致路基承載力下降,影響臨時道路使用。
施工方法:
a.未鋪煤矸石前,先在清理后的原地面虛鋪一層厚30cm左右,粒徑10~15cm左右大塊煤矸石,然后用羊足碾進行碾壓3~4遍(或用18J振動碾碾壓),自測是否穩定,若不穩定,采用同樣的方法鋪筑第二層。一般情況下,2層各30cm左右的大塊矸石基本能使基底達到穩定狀態。若局部基底軟濕層較厚(40cm以上)時,需將軟濕土壤挖除換填粒徑較大的煤矸石,然后碾壓。
b.煤矸石的攤鋪:灰色煤矸石的水穩性差,因此路基兩側需填筑50~100cm的護肩土以保證煤矸石路基的穩定性,兩者同時填筑,煤矸石攤鋪后應比護肩土稍低。煤矸石由自卸汽車運至工地后用攤土機攤鋪、平整,大致平整后用人工找平,以保證路基橫向排水暢通。
c.碾壓:碾壓時先用18J振動壓路機振動碾壓3~4遍,再用靜壓至穩定,碾壓順序為:直線段由路基兩側向中心碾壓;曲線段由曲線內側向外側碾壓。路肩部分多壓兩遍。壓實的標準是路基表面無輪跡、無返彈、表面密實平整,條件允許時用羊足碾碾壓效果更好。
該施工方法所需機械、人員較多,工程在2015年8月9日開始施工,恰逢雨季,而雨季對紅色煤矸石施工影響小,但灰色煤矸石應避免雨季施工。其施工材料用量大、機械臺班多;煤矸石鋪筑后工程完工時還需要清理出場,因而施工中用到的資金也比較多。
(2)鋼板鋪設臨時道路型
鋼板鋪設主要材質為花紋鋼板,厚度20mm,長度6.0m,寬度1.5m,兩側焊接Φ18圓鋼。適用于工地條件惡劣,吊車等大型、重型車輛不能進入,如地質特松軟、含水量大易沉降地段和上下河坡段。
施工方法:
a.將原土面路基整平。
b.采用吊車將鋼板吊裝就位,然后用鋼板連接片及螺栓將鋼板與鋼板連接從而保證鋼板路面整體性和穩定性。
鋼板鋪設比換填煤矸石更為方便快捷,因為它可以改變道路方向。鋼板鋪設提高了施工進度,加快工期,省事、省力、省心,是高效施工方案。
缺點:車輛通過時會有交叉錯位、打滑現象,且鋼板重量大,施工成本比煤矸石鋪設更高。
(3)底層鋪設塑料薄膜,上層路面為砂性土
沛縣大沙河土質含沙量較大,土壤顆粒間孔隙大,質地疏松,保水性差,通透性良好。當含水量適中情況下碾壓壓實度大,適合車輛通行。
施工方法:
a.未鋪塑料布前,先將路基雜物、淤泥等全部清除,路基范圍內的墳墓、水井、泉眼,各類洞穴按路基填筑要求進行回填處理。清基后用推土機推平,18J壓路機壓實,使土壤密實度達到90%。
b.鋪塑料布:選用無毒、易分解且不產生有害物質的環保材料做成的塑料薄膜。由專用地膜鋪設機進行鋪設,鋪設時必須拉緊、無皺折,并與地面緊貼,膜間交界處要搭好壓實。
c.地膜鋪設后由于其氣密性強,地膜下方(路基)土壤水分不能上返,地膜上土方滲出水分流進排水溝,水分不能通過地膜滲透到下方,從而保證了路面干燥及壓密度。
d.鋪筑砂性土方:鋪筑厚度0.5m,分兩層。第一層由挖掘機在路基兩側開挖排水溝,開挖的土方直接鋪設在塑料薄膜上。然后整平、碾壓,壓實度不應小于0.92。第二層由自卸車運到施工現場,推土機整平,18J壓路機壓實。
該施工方法比較簡單,施工周期短,費用低,大大縮短了工期,達到良好的效果。
進場后馬上與當地交通部門聯系,取得交通部門的配合,做好工程期間的交通管制工作。
在工程四周及各種道口處設置交通管制的警示標志,派專人值班,確保過境車輛的安全,并對材料運輸車輛駕駛人員進行安全培訓,使其服從指揮,遵守交通規則。
施工期間應保證工程區域的光纜和通訊設施的安全,設立醒目的警示標志,防止施工運輸造成設施的損壞。
施工期間成立道路維護班,投入兩臺壓路機和一輛灑水車,進行路基和路面的排水和灑水除塵工作,做到雨天不起泥,晴天不起灰,將施工作業的揚塵公害降到最低。
修建道路時將派專人與地方負責人進行監督,本著盡量避免損壞道路兩側設施的原則,進行道路的規劃、設計、施工。
通過臨時道路試驗段的實踐、探索,再結合工程的地質特點,總結出三種施工方案靈活、科學、合理地在工程中運用:第一種施工方法適用于濕陷量較深的路段(如泥坑);第二種施工方法適用于上下河坡及沉降大的河口段:第三種施工方法適用于大部分路段。
綜上所述,臨時道路施工在工程中應用范圍比較廣泛,需要對其工期、安全性及經濟效益等指標進行綜合考慮,采取合適的施工技術與方法,確保臨時道路施工的安全性和高質量■
(作者單位:沛縣水利局大屯鎮水利管理服務站 221600 徐州市水利建筑設計研究院 221000)
(專欄編輯:周 權)