填砂路基施工技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制研究

■孫勛響 ■浙江正方交通建設(shè)有限公司，浙江 金華 321025

1 前言

在一些條件限制區(qū)域，因?yàn)檫\(yùn)輸材料極不方便，因此就選用了河砂作為材料填筑路基。采取這種方法不但減低了工程的造價(jià)，同時(shí)也減小了工程的整體投資。但是從施工現(xiàn)狀來(lái)看，這種技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，即為失水之后極易滑塌，干穩(wěn)定性差、不易壓實(shí)等各種缺陷。在這種情形下，分析該技術(shù)的施工要點(diǎn)與質(zhì)量控制具有實(shí)用價(jià)值。

2 工程概況

某大橋道路為4 標(biāo)工程，其路基寬為8m，長(zhǎng)度為12Km，包括兩座中橋。該工程整個(gè)路基的土質(zhì)比較差，尤其是中橋的填土幾乎都為腐殖性淤泥。加上這個(gè)區(qū)域是一個(gè)沖積平原，整體形勢(shì)來(lái)看處于平坦，而且河塘中水系也比較發(fā)達(dá)，缺乏土資源，選用細(xì)砂不僅能夠解決土地問(wèn)題，還能夠影響生態(tài)環(huán)境。所以在擴(kuò)建路基施工中選用填砂路基施工技術(shù)，填砂從附近河口中取用，這些河砂無(wú)粘聚性，穩(wěn)定性差。為了確保路基施工質(zhì)量，就采用了合適的砂土施工以及質(zhì)量控制相結(jié)合方法，獲得較好施工效果。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

在施工中必須要掌握施工要點(diǎn)，才能夠有針對(duì)性進(jìn)行極強(qiáng)和控制，為確保施工質(zhì)量做好基礎(chǔ)條件。

3.1 細(xì)砂最大干密度

所選用的細(xì)砂與一般砂土差不多，一般都是采用擊實(shí)試驗(yàn)得出干密度最大值和最佳的含水量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)就能夠得知最佳的含水量范圍為9%～12%，而最大的干密度范圍在1.53g/cm3～1.58g/cm3，一旦在其中摻入了水泥必然增大細(xì)砂的最大干密度，自然也會(huì)影響到最佳的含水量。從結(jié)果來(lái)看，干密度和含水量二者關(guān)系主要體現(xiàn)為多峰特征，從圖中來(lái)看含水量達(dá)到了14%時(shí)，此時(shí)干密度的最大值為1.62g/cm3。從表中就能夠發(fā)現(xiàn)細(xì)砂具備了兩大特征，即為風(fēng)干狀態(tài)以及最佳的含水量狀態(tài)。并且從試驗(yàn)中來(lái)看最終結(jié)果的穩(wěn)定性并不好，具有一定的變異性，而且干密度變化的范圍不大，表明含水量變化的影響不大，因此用作路基填料具備良好水穩(wěn)性。

3.2 細(xì)砂含泥量

從施工現(xiàn)狀來(lái)看，細(xì)砂中的含泥量會(huì)影響到細(xì)砂質(zhì)量，從各種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看要求含泥量不超過(guò)5%。在工程施工之前就要采集砂樣，并將其送至實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)，測(cè)定出砂樣的含泥量，一旦顆粒試驗(yàn)之后只有達(dá)到要求，才能夠進(jìn)行施工。施工時(shí)必須要對(duì)干凈砂實(shí)施沖水壓實(shí)，而且還要能夠滿足規(guī)范要求，待到表面風(fēng)干之后要確保容易松散的范圍控制到7cm～10cm 之間，就必須要立即封層來(lái)確保路基密實(shí)。如果路基中含泥量比較大就要沖水，此時(shí)水也極難滲透進(jìn)去，一旦采用壓路機(jī)實(shí)施壓實(shí)必然會(huì)在表面產(chǎn)生出板塊，從而阻止水滲入到下面，這種情形下的路基表面密實(shí)，但是下面卻并不密實(shí)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象就要重新填筑干凈的砂。

3.3 壓實(shí)工藝及厚度

在施工中壓實(shí)厚度不相同的路基，壓實(shí)時(shí)間的功自然也就存在差異，換而言之要克服填料顆粒之間的引力，就要采用外部相應(yīng)壓實(shí)功才能夠達(dá)到效果。必須要查找出對(duì)應(yīng)關(guān)系，在這個(gè)基礎(chǔ)上選擇合理壓實(shí)機(jī)械及壓實(shí)厚度。

3.4 路基包邊土施工

因?yàn)槁坊鶚O易受到?jīng)_刷，所以就要對(duì)兩側(cè)邊坡采取相應(yīng)的保護(hù)措施。比較常用的方法就是將砂裝進(jìn)麻袋，之后布置成一個(gè)梯形，也可以使用灰土布置成四邊形或梯形，加之包邊黏土和細(xì)砂這兩種土質(zhì)存在性能差異，因此壓實(shí)性能的表現(xiàn)上也就不相同。而且砂土的水穩(wěn)定性相對(duì)較好，因此最好的就是采用水壓法施工，即噴灑上大量的水分之后使用機(jī)械碾壓。如果水量充足，水壓之后砂土自然壓實(shí)度能夠達(dá)到60%。只有達(dá)到最佳含水量時(shí)，灰土才能夠達(dá)到最佳的壓實(shí)效果。當(dāng)含水量不高時(shí)，即便多碾壓數(shù)遍也無(wú)法達(dá)到要求;含水量較高時(shí)，可能出現(xiàn)翻漿冒泥等各種病害。所以，結(jié)合二者以及壓實(shí)結(jié)合面屬于填砂路基施工中的技術(shù)難點(diǎn)。

4 填砂路基施工的質(zhì)量控制

前面分析了該施工技術(shù)中各種要點(diǎn)，但是要確保施工質(zhì)量還必須要做好施工中的質(zhì)量控制。

4.1 控制填料的質(zhì)量

(1)控制含泥量。對(duì)于細(xì)砂而言含泥量要控制到5%范圍之內(nèi)。所以本文所選用工程項(xiàng)目也要將路基填筑材料含泥量控制到該范圍中。施工之時(shí)一旦細(xì)度模式靠近了含水量，并且其含水量低于4%，等待表面被風(fēng)干后就會(huì)在路基上出現(xiàn)松散現(xiàn)象，此時(shí)填筑下層就可能出現(xiàn)車(chē)轍;含水量超出了5%，如果灌水碾壓就可能在表面上產(chǎn)生一層板結(jié)，即在路基的表面產(chǎn)生硬殼，汽車(chē)進(jìn)行碾壓之時(shí)必然發(fā)生彈簧，這種現(xiàn)象也就是外實(shí)而內(nèi)不實(shí)。只有將含泥量控制在4%～5%時(shí)，此時(shí)碾壓就不會(huì)出現(xiàn)板結(jié)，并且風(fēng)干后也不會(huì)在表面出現(xiàn)松散，就合適用作路基填砂。

(2)控制砂的粒徑。當(dāng)進(jìn)行回填之時(shí)，細(xì)砂混合水后就為與淤泥混合在一起，從而形成了新的混合物。這種混合物被壓實(shí)之后看似比較密實(shí)，但是進(jìn)行檢驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種路基極難滿足壓實(shí)度的要求。采用沖水碾壓后，極易將粗砂鉗擠密實(shí)，此時(shí)就能夠滿足檢測(cè)密實(shí)的要求。因?yàn)榇稚暗牧奖容^大，所以填砂的路基就可能發(fā)生流砂現(xiàn)象，對(duì)后期養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生影響。從施工中發(fā)現(xiàn)，填砂路基中所用最大粒徑必須要控制在150mm 之內(nèi)，從施工中可知含泥量與含水量比較接近時(shí)，其細(xì)度模式控制在2.5～3.1 之內(nèi)，這種砂的壓實(shí)度極易滿足。

4.2 控制含水率

密實(shí)之時(shí)，就要多灑水到砂中，讓滲透的水形成一層水膜將砂顆粒的外層包圍，所形成的水膜自然也就成為了潤(rùn)滑劑。如果外界施加了一個(gè)瞬間壓實(shí)力，就可能產(chǎn)生超重或失重，因?yàn)樗ぎa(chǎn)生的潤(rùn)滑所用，就會(huì)將砂由原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橐环N運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，再?gòu)?qiáng)烈的振動(dòng)下必然會(huì)影響砂粒所處位置，從而對(duì)砂產(chǎn)生了密實(shí)作用。在砂中加入適量水分必然對(duì)壓實(shí)路基有利。從試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，細(xì)度模數(shù)以及含泥量均能夠影響到砂的最佳含水量，因此施工中究竟要加入多少水分就必須要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，只有通過(guò)實(shí)況試驗(yàn)才能夠得到結(jié)果。從本工程施工中得知，含泥量控制到約為4.6，細(xì)度模數(shù)控制約為2.8 左右，其最佳含水量即為11%。而中粗砂含水量應(yīng)該控制在9%～13%之間施工較易。

4.3 施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)

(1)對(duì)于同一砂場(chǎng)或者是不同的砂場(chǎng)，即便時(shí)間上存在差異那么砂質(zhì)必然也不同，所以在施工之中必須要依據(jù)實(shí)況選擇填料質(zhì)量，如果施工中對(duì)施工質(zhì)量控制不到位，也就會(huì)影響到檢測(cè)的最終數(shù)據(jù)，因此施工之時(shí)就必須要以檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合施工場(chǎng)地實(shí)況檢測(cè)出細(xì)砂中細(xì)度模數(shù)、含水量等等，最終確定出細(xì)砂的最佳含水量。

(2)只將含泥量控制到5%之內(nèi)，必然不會(huì)影響路基的使用。但在施工中必須要避免出現(xiàn)砂土混填現(xiàn)象，必須要對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格控制。

(3)成型的路基砂應(yīng)該保持合理的含水率，如果控制不好遇到了干燥天氣就可能發(fā)生路基松散現(xiàn)象，影響到了路基質(zhì)量。因此對(duì)下層填筑時(shí)就要重新給上層灑水碾壓。

(4)水密對(duì)于填砂路基施工非常關(guān)鍵，但灑水太多就會(huì)導(dǎo)致水滲透到路基基底，影響路基質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此施工之時(shí)就必須要定期檢查砂中各項(xiàng)指標(biāo)，確定出最佳的含水量，有效控制撒水量。

(5)通過(guò)路基的檢測(cè)密實(shí)，發(fā)現(xiàn)邊緣比路基中央的密實(shí)度低，必須要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)措施。鑒于砂的穩(wěn)定差，因此必須要準(zhǔn)備好排水設(shè)備，一旦遇到雨水天就要及時(shí)排水避免沖毀路基。

5 結(jié)束語(yǔ)

雖然利用河砂優(yōu)點(diǎn)較多，但是一旦質(zhì)量控制不到位，就可能出現(xiàn)失水后滑坍、干穩(wěn)定性差等質(zhì)量現(xiàn)象，因此就必須要分析其施工技術(shù)要點(diǎn)，在技術(shù)要點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行質(zhì)量控制，才能夠真正確保填砂路基的質(zhì)量。

［1］董秀華.淺談填砂路基施工控制［J］.科學(xué)之友，2010(11B).

［2］李振，李奇.淺談填砂路基的施工及檢測(cè)［J］.黑龍江交通科技，2009(3).

［3］劉杰.淺談填砂路基施工方案和控制［J］，公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2012(8).