FIBC濕法作業和揚塵監控管理下的石灰穩定土施工

陳翔

（山西交通建設監理咨詢集團有限公司，山西 太原 030032）

石灰穩定土具有較高的抗壓強度和一定的抗拉強度、抗彎強度，穩定性較好，便于施工，大多數土均可用石灰穩定，在缺乏優質粒料的地區較為經濟可行，因此廣受業主和設計單位青睞。傳統石灰穩定土施工工藝采用人工布灰，即施工人員以打方格形式將石灰卸下，以便控制石灰用量[1]。這種工藝存在作業量大、施工進度與單位面積布灰精度難以平衡的問題，影響了工程質量和現場監理服務。隨著國家大力推進生態文明建設，現場監理環保壓力也與日俱增，特別是針對石灰穩定土施工這種揚塵大、現場環保與文明施工管控困難的工序，施工揚塵已嚴重制約行業發展，部分工地因顆粒物排放不達標被有關部門勒令停工整改，致使工期嚴重滯后，且停工后會帶來一系列現場管理、原材料貯存轉運問題，不僅造成了不可估量的經濟損失，還嚴重影響著質量、進度、費用、安全、環保方面的監理工作質量。為了既能符合設計和相關規范要求，控制石灰土拌和施工進度，又能有效控制揚塵，降低施工造成的顆粒物污染影響，達到環保要求，本文總結多年來道路施工監理與環保管理的經驗方法，利用FIBC布灰和濕法作業方案，結合現場顆粒物實時監控技術手段，形成了一套基于FIBC濕法作業和揚塵監控管理的石灰土施工方法。

1 工藝原理與工藝流程

1.1 FIBC布灰工藝原理

FIBC（Flexible Intermediate Bulk Containers，FIBC），俗稱噸裝袋，是一種以聚丙烯編織布為主體材料的柔性包裝產品。通常由吊帶起吊、搬運，一般帶有進、卸料口，以滿足自動化生產線上的灌裝機高效的卸料要求[2]。該施工方法以下端預留卸料口的特制柔性集裝袋作為最小單元，開展石灰出廠運輸、現場儲存、轉運和布灰操作。通過精確計算現場摻灰量并打格放線，能在備土備灰階段將石灰直接運送到布灰點，避免了多次倒運造成的原材料損耗和揚塵污染。布灰時利用挖掘機將FIBC集裝袋吊至距地面30cm位置，通過原材料自重和機械臂勻速緩慢轉動，將石灰通過卸料口均勻布撒在提前標記好的備土網格內，快速、高效、精準地布灰。布灰結束后對FIBC集裝袋回收，循環利用。

1.2 石灰穩定土濕法作業工藝原理

該工法采用自帶噴淋系統的環保冷再生機開展灰土拌和作業，邊拌和邊噴水能更精確地控制石灰穩定土的含水量，有效解決傳統工藝中老式拌和機功率小、拌和深度淺、“干拌”致使拌和不勻的問題，還能消除一般水車粗放型灑水造成現場局部泥濘或積水，表層水無法將拌和層完全滲透的弊端。同時，環保冷再生機作業時邊拌和邊噴水的特點能有效降低施工揚塵。此外，施工現場還配備霧炮車協同作業，利用大面積風送水霧，為混合料更均勻地補水，水霧還對顆粒物有較強穿透和霧珠附著能力，能有效抑制施工現場揚塵。

1.3 揚塵監控管理系統工藝原理

該工法優化了現有施工工地顆粒物監測設備，結合公路施工點多、線長、面廣的特點，在石灰穩定土拌和過程中將可移動式無線監測器按一定密度設置在最能直觀、靈敏地反映揚塵情況的檢測點上，對施工過程中的揚塵開展顆粒物指標監測，并將各點PM10、PM2.5實時監測數值接收匯總并顯示在終端上。對過程中顆粒物面污染源實際情況快速有效、直觀量化地反饋，最終指導現場及時采取環保控制措施，遏制揚塵，規避因施工現場揚塵污染造成的惡劣影響及可能造成的損失。多點監測也能有效解決現有固定立柱式或單體手持式監測器監測點數過少、結果不具有代表性的問題。

1.4 工藝流程圖

圖1 工藝流程圖

2 關鍵技術及工藝

2.1 FIBC布灰操作要點

在施工準備階段，考察石灰廠，并提前抽檢廠供特制柔性集裝袋的質量、強度，保證下端預留卸料口的FIBC集裝袋在貯存、運輸、吊裝過程中袋體不破損、吊帶穩牢。在備土備灰階段，要求廠家直接將石灰用FIBC集裝袋運抵施工現場，統一存放，并結合實際情況做好防水防潮苫蓋保護。

計算各路段需要的石灰用量，在土層上用石灰畫出方格網，同時畫出攤鋪石灰的邊線，并用裝載機將石灰集裝袋運輸至布灰點。布灰開始時由工人先將集裝袋一側吊帶掛在挖掘機端部掛鉤上并固定穩牢，指揮挖掘機將集裝袋該側緩緩吊起，以露出底部預留卸料口為準，過程中袋體不得離地。由工人用鐵鍬破壞卸料口露出的內襯塑料封底，保證石灰能從卸料口正常卸出。挖掘機機械臂歸位，將兩側吊帶均在挖掘機端部掛鉤上固定穩牢后，工人撤離布灰點。挖掘機將集裝袋緩慢吊至距地面30cm位置，轉動機械臂，將石灰通過卸料口均勻撒布在提前標記好的網格內。經測算，1.5噸裝石灰在正常情況下布灰需要3min～5min，過程中應保證布灰勻速，控制卸料口離地高度。

布灰結束后，挖掘機行進至下一布灰點，降下機械臂，由工人將已倒空的集裝袋取下，放置在指定位置，并在施工結束時統一回收，循環利用。之后重復上述步驟直至布灰結束。

2.2 石灰穩定土濕法拌和操作要點

FIBC布灰結束后，用自帶噴淋系統的環保冷再生機將石灰和路基土充分拌和，拌和遍數不得少于兩遍。為防止石灰下沉集中形成灰夾層，第一遍不宜翻拌到底，應留2cm～3cm；第二遍翻拌時，一定要翻拌到位、徹底，以消除夾層素土，保證與下承層結合緊密。拌和時要隨時檢查拌和均勻性，要求達到色澤一致，沒有灰條、灰團和花面，并挖坑檢查是否拌到底，有無夾層，以消除拌和不均等現象。

石灰穩定土拌和時應充分利用環保冷再生機自帶的噴淋功能，保證作業時混合料補水及時，滲透充分。同時，隨時檢查石灰穩定土含水量，一旦含水量不足現場霧炮車則通過噴霧對混合料進行更均勻的補水，以消除一般水車補水時因局部水量失調引起的拌和不勻問題。

2.3 揚塵監控與監測布點操作要點

結合公路施工點多、線長、面廣的特點，優化現有工地顆粒物監測器，以“PM10檢測傳感器+PM2.5檢測傳感器+控制單元+無線通信單元+充電電源”的方式設置更加廉價易得、移動便攜、數量充足的監測器，對施工過程中顆粒污染物面源快速有效監控，并最終匯總到終端上顯示和記錄。通過更直觀量化的顆粒物實時監測數值，可有效反映施工揚塵情況，反饋結果將作為現場管理人員判斷是否立即采取霧炮車抑塵措施的依據。

結合環境監測中先進的網格精細化管理手段，對施工現場開展網格化定點，布設監測器。首先，應參考施工當日天氣預報和現場實際情況，確定主要風向，按照每個斷面上風向施工邊緣外延30m處、下風向施工邊緣外延50m處和100m處設置不低于3個監測點，斷面選取間距不宜超過50m；其次，監測器應采用釬桿或其他更便捷的支撐物將其固定在距地面1.2m～1.5m的高度上；最后，施工結束后應注意監測器的回收清點與充電，以便重復利用。

2.4 材料與設備

主要材料為FIBC特質柔性集裝袋。施工機具、儀器、儀表等的名稱、型號、性能、能耗及數量如表1所示。

表1 施工機具配備表

主要檢驗、測量工具配備如表2所示。

表2 主要檢驗、測量工具配備表

3 實施效果

該施工方法自2017年開始，在北京市順義區木孫路（山丁路至麻張路段）道路工程中首次應用，并在應用過程中結合實際情況不斷優化，到2018年底已達到理想的施工效率與環保效果。在2017年6月首次在木孫路道路工程第三標段施工中應用，極大地縮短了工期，顆粒物監測也初顯成效，但存在施工環節繁瑣、協同作業配合不流暢、布點過多等問題。經過分析總結，完善整理了該施工方法，并于2017年～2018年間應用于該項目3個標段，均取得了更為理想的施工效果，施工技術逐步完善成熟。通過采用下部預留卸料口的特制FIBC柔性集裝袋機械布灰，并結合自帶噴淋降塵措施的環保冷再生機濕法拌灰，配以霧炮機協同作業，可大面積覆蓋施工場區，進行均勻補水和抑塵，這樣既提高了布灰效率，節省了人工，又能通過有效的環保舉措穩步推進工程進度，規避了因環保不達標造成的停工風險和經濟損失。

經施工人、機、料計算，在配備基本運輸機械的情況下，傳統工藝10名工人配備1臺裝載機為布灰組，開展人工布灰，400m雙向四車道需要6h～8h；而利用FIBC布灰，可按兩名工人配備1臺挖掘機設置布灰組，同樣的工作量只需4h。同時，FIBC布灰可在施工結束時快速回收集裝袋，實現循環利用。與傳統工藝相比，FIBC布灰工藝不在現場產生額外廢棄物，節約了施工結束后清理現場的人工機械損耗所產生的成本，提升了施工效率。濕法拌和與揚塵監控管理采用更加高效節水的施工與環保措施，有效遏制了施工過程中的顆粒物污染問題，進一步規避了因工地揚塵污染造成停工整改的風險，保障施工連續開展，避免了因停工導致的一系列現場管理、原材料貯存轉運的問題，獲得了可觀的經濟效益。

4 結束語

石灰穩定土施工方法通過低起吊FIBC布灰、環保冷再生機濕法拌和、霧炮機抑塵等環保舉措，極大改善了傳統拌和工藝中的揚塵污染問題。通過對顆粒物實時監控，用直觀量化的數據指導現場管理，從而有效解決石灰穩定土施工過程中的揚塵污染問題。實現了文明施工、環境保護，獲得了良好的社會效益。通過創新型的合理化建議，也提升了監理服務的綜合水平。