馬里紅土粒料基層施工工藝與質(zhì)量控制

姜 鋒 華

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都　610091)

?

馬里紅土粒料基層施工工藝與質(zhì)量控制

姜 鋒 華

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都610091)

簡(jiǎn)要介紹了紅土粒料的成因和特點(diǎn)，結(jié)合該項(xiàng)目紅土粒料基層的施工經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)段的檢測(cè)結(jié)果，得出了紅土粒料基層填筑機(jī)械配置組合、最佳碾壓遍數(shù)組合及松鋪系數(shù)，總結(jié)了其施工工藝和質(zhì)量控制方法。

紅土粒料；基層；施工；質(zhì)量；控制

1　紅土粒料特點(diǎn)

紅土粒料是一種在非洲熱帶地區(qū)廣泛分布的粘性土與碎礫石天然混合料，一般呈紅褐色。通過(guò)對(duì)馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項(xiàng)目沿線分布的紅土粒料進(jìn)行大量的試驗(yàn)，得知其加州承載比(CBR)值為75%～168%，回彈模量變化范圍為240～390 MPa，結(jié)果表明：馬里當(dāng)?shù)氐奶烊患t土粒料具有強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、級(jí)配適宜等特點(diǎn)，符合法國(guó)技術(shù)規(guī)范要求，是良好的筑路材料，被非洲國(guó)家廣泛用于道路底基層、基層和面層。

2　紅土粒料基層試驗(yàn)段施工及質(zhì)量檢測(cè)

2.1紅土粒料基層試驗(yàn)段施工

在巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項(xiàng)目紅土粒料基層施工前，為確定紅土粒料基層施工機(jī)械配置組合、最佳碾壓遍數(shù)組合、松鋪系數(shù)，該項(xiàng)目選取PK52+500～PK53+000段長(zhǎng)500 m的基層進(jìn)行試驗(yàn)鋪筑。該試驗(yàn)段所用紅土粒料通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)檢測(cè)得知其液限為16.98，塑性指數(shù)為3，最大干密度為2.21 g/cm3，最 佳 含 水 率 為

6.4%,4 d浸泡95%壓實(shí)度的CBR值為92，線性膨脹值為0，其各項(xiàng)指標(biāo)均滿足合同特殊技術(shù)條款要求。但由于施工時(shí)正值馬里旱季，該紅土粒料的天然含水率低，其含水率為1.5%左右，故在施工前，采用灑水車(chē)配合挖掘機(jī)在取土場(chǎng)進(jìn)行灑水翻拌悶土，將其含水率控制在7%左右，取土場(chǎng)的土堆需悶土達(dá)3 d以上方可拖運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。該項(xiàng)目基層設(shè)計(jì)厚度為20 cm，寬度為10.5 m，計(jì)劃施工壓實(shí)厚度為21 cm。根據(jù)公司在馬里以往取得的施工經(jīng)驗(yàn)，暫定松鋪系數(shù)為1.15，即填土松鋪厚度為24 cm。

根據(jù)紅土粒料基層試驗(yàn)方案，將該試驗(yàn)路段分成4個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段長(zhǎng)度均為125 m，針對(duì)這4個(gè)區(qū)段分別采用4種碾壓組合方式。

2.2紅土粒料基層試驗(yàn)段質(zhì)量檢測(cè)

為得出紅土粒料基層的最佳碾壓遍數(shù)組合，在完工的試驗(yàn)路段基層面上采用薄膜密度儀和汽油燒干法檢測(cè)基層的壓實(shí)度和含水量，其具體檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　壓實(shí)度及含水量檢測(cè)結(jié)果表　/%

由表1實(shí)測(cè)結(jié)果得知：第二區(qū)段和第四區(qū)段均滿足合同特殊技術(shù)條款對(duì)基層壓實(shí)度不小于95的要求。考慮到施工成本和環(huán)保節(jié)能因素，最終確定第二區(qū)段的碾壓遍數(shù)組合為最佳組合。

3　紅土粒料基層施工工藝

通過(guò)試驗(yàn)段的鋪筑，結(jié)合馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項(xiàng)目紅土粒料基層的施工經(jīng)驗(yàn)，筆者對(duì)紅土粒料基層施工工藝進(jìn)行以下簡(jiǎn)要介紹。

3.1施工準(zhǔn)備

(1)下承層驗(yàn)收。

基層施工前，基層底面的高程、寬度、壓實(shí)度、平整度及橫坡度等必須滿足要求，下承層需通過(guò)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可開(kāi)始基層施工。

(2)測(cè)量打樁。

每隔25 m為一個(gè)斷面(曲線處適當(dāng)加密)，放出路面基層兩側(cè)邊線并打樁，邊線應(yīng)放寬30～50 cm，然后打高程控制樁；邊線樁和高程控制樁一般為同一樁，根據(jù)松鋪系數(shù)計(jì)算出每個(gè)斷面兩側(cè)邊樁處的基層松鋪?lái)斆娓叱蹋偻ㄟ^(guò)水準(zhǔn)測(cè)量校核，將樁頂面往下敲打至基層松鋪?lái)斆娓叱?，并在樁?cè)面用記號(hào)筆標(biāo)出松鋪厚度，以方便現(xiàn)場(chǎng)人員指揮自卸汽車(chē)倒土。

(3)紅土粒料的準(zhǔn)備。

紅土粒料基層施工前，每一路段基層所用的紅土粒料取土場(chǎng)應(yīng)確定好并完成相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)，然后安排設(shè)備提前準(zhǔn)備好紅土粒料。由于馬里旱季干燥，紅土粒料含水量偏低，因此，需提前安排灑水車(chē)和挖掘機(jī)在土場(chǎng)進(jìn)行灑水翻拌，然后歸堆悶土，悶土?xí)r間一般不少于3 d，否則土的含水量不均勻、不便施工。

3.2紅土粒料上土填筑

在上紅土粒料前，首先應(yīng)安排灑水車(chē)灑水濕潤(rùn)下承層，使新上紅土粒料能與下承層土較好地結(jié)合；然后選派一名有現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)的人員指揮自卸汽車(chē)倒土，倒土應(yīng)盡量多倒一些，切忌少倒，免得精平施工時(shí)因缺土需要補(bǔ)上土而影響施工進(jìn)度；自卸汽車(chē)卸土后，安排人員將土堆表面的大塊石頭和樹(shù)根等雜物挑揀出來(lái)扔至路基外側(cè)。

3.3攤土與粗平

攤土施工采用平地機(jī)進(jìn)行，在攤土施工時(shí)，安排人員緊跟平地機(jī)挑揀紅土粒料中的大塊石頭和樹(shù)根等雜物。檢查紅土粒料的含水情況，若含水偏少，則在攤土的同時(shí)配合灑水車(chē)灑水，用平地機(jī)進(jìn)行翻拌；若含水偏大，則用平地機(jī)攤開(kāi)適當(dāng)翻曬。由于馬里氣溫較高，紅土粒料失水速度較快，因此在施工時(shí)，土的含水量應(yīng)較最佳含水大2%左右較為合適；攤土過(guò)程中，隨時(shí)通過(guò)兩側(cè)高程控制樁檢查上土松鋪厚度，若不夠時(shí)則及時(shí)補(bǔ)土；紅土粒料攤開(kāi)后、檢查含水合適時(shí)，即可通知平地機(jī)進(jìn)行粗平。

3.4初壓

基層紅土粒料粗平完成后，及時(shí)安排壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，先靜壓1遍，然后弱振1遍，壓路機(jī)沿原路往返碾壓1次為1遍。壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)，應(yīng)遵循由邊向中、由低向高、先慢后快的原則，靜壓應(yīng)慢速進(jìn)行，弱振碾壓應(yīng)中速進(jìn)行且壓路機(jī)輪跡橫向搭接寬度應(yīng)不小于0.4 m。粗平后的紅土粒料基層的初壓一定要及時(shí)，因?yàn)轳R里氣候炎熱，紅土粒料表面水分蒸發(fā)快，及時(shí)碾壓后可以封閉土中的水分，減少蒸發(fā)量。

3.5測(cè)量打精平高程控制樁

初壓完后，即刻通知現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員打精平高程控制樁，每25 m為一個(gè)斷面(曲線處應(yīng)適當(dāng)加密)，每個(gè)斷面布置5個(gè)精平高程控制樁，分別為兩側(cè)邊樁、中樁和兩側(cè)距道路中線3.5 m的樁。測(cè)量人員先用鋼卷尺以路側(cè)邊樁為基準(zhǔn)量出各樁的位置并撒石灰標(biāo)記，然后根據(jù)石灰標(biāo)記打入高程控制樁，注意邊樁應(yīng)向外側(cè)移25 cm；測(cè)量員用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量校核，將控制樁打入基層土中，使樁頂高程剛好為此樁處的基層設(shè)計(jì)高程+2 cm預(yù)留壓縮量(2 cm的預(yù)留壓縮量是根據(jù)馬里施工經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的)。一般高程控制樁的頂部都在初壓后的基層面±2 cm以內(nèi)，且在基層土內(nèi)的偏多一些，由此可知：上土?xí)r應(yīng)盡量多上一點(diǎn)，可以方便精平施工，但不要過(guò)量太多，否則會(huì)增加運(yùn)土和刮土的工程量，造成機(jī)械臺(tái)班的浪費(fèi)，增加施工成本。

3.6精平

精平施工時(shí)，要求每2個(gè)斷面至少安排一名力工，手拿鐵鍬和裝有石灰的塑料瓶，其職責(zé)就是守護(hù)好精平高程控制樁，同時(shí)要求平地機(jī)司機(jī)操作水平也務(wù)必要過(guò)硬，確保精平后的層面平整度滿足要求。開(kāi)始精平施工前，先用灑水車(chē)灑水濕潤(rùn)基層頂面，然后平地機(jī)司機(jī)根據(jù)精平高程控制樁將基層土刮平，平地機(jī)刀片每刮完一遍，看守精平高程控制樁的力工必須及時(shí)找出樁頭并撒石灰標(biāo)記，以方便平地機(jī)返回時(shí)司機(jī)能看清樁頭后調(diào)整平地機(jī)刀片。若出現(xiàn)平地機(jī)刀片將控制樁刮、拔出時(shí)，測(cè)量人員要及時(shí)將樁補(bǔ)上。平地機(jī)往返來(lái)回刮土、分土，并將多余的土刮至路基兩側(cè)，直至所有高程控制樁的頂面與基層面持平為止。對(duì)于局部位置因基層土含有的小石頭被平地機(jī)刮起留下的坑槽，應(yīng)及時(shí)安排人工用鐵鍬鏟土補(bǔ)平。

3.7終壓

平地機(jī)精平完后，立即安排壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，先弱振碾壓1遍，然后強(qiáng)振碾壓2遍，最后靜壓1遍收光，消除輪跡。在靜壓和弱振碾壓過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)局部位置有小坑槽或缺少量土的坑洼處，要及時(shí)安排人工用鐵鍬鏟土補(bǔ)平，全部補(bǔ)平后，方可進(jìn)行強(qiáng)振碾壓。

3.8檢驗(yàn)驗(yàn)收

終壓完后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員及時(shí)對(duì)路面基層高程進(jìn)行測(cè)量自檢，自檢合格后，填寫(xiě)測(cè)量驗(yàn)收申請(qǐng)單，請(qǐng)測(cè)量監(jiān)理工程師進(jìn)行基層高程測(cè)量驗(yàn)收，測(cè)量監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員再填寫(xiě)試驗(yàn)驗(yàn)收申請(qǐng)單，通知試驗(yàn)監(jiān)理工程師到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓實(shí)度和平整度的檢測(cè)驗(yàn)收，壓實(shí)度和平整度檢測(cè)驗(yàn)收合格后，該路段紅土粒料基層才算施工完成，若檢測(cè)不合格，則需要分析原因，然后進(jìn)行處理，直至合格為止。

4　紅土粒料基層施工質(zhì)量控制

馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項(xiàng)目紅土粒料基層施工質(zhì)量控制情況較好，所有基層面均為一次性驗(yàn)收合格。筆者結(jié)合該項(xiàng)目紅土粒料基層施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)紅土粒料基層施工質(zhì)量控制進(jìn)行以下簡(jiǎn)要總結(jié)。

4.1紅土粒料質(zhì)量控制

紅土粒料的質(zhì)量直接影響紅土粒料基層施工的質(zhì)量，因此，必須從源頭抓起，加大紅土粒料取土場(chǎng)取樣試驗(yàn)頻率，確保取土場(chǎng)土滿足合同特殊技術(shù)條款的要求；另外，由于取土場(chǎng)的土本身也存在差異性，因此，取土場(chǎng)需配置一名試驗(yàn)人員，密切關(guān)注土樣的變化情況，發(fā)現(xiàn)土樣有差異時(shí)，首先要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員分類歸堆存放，然后按要求對(duì)各種土樣取樣進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)并及時(shí)出具試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告，以便指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。因?yàn)樵趯?shí)際施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因土樣發(fā)生變化，而試驗(yàn)人員又檢測(cè)不及時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)仍繼續(xù)采用原紅土粒料的最大干密度和最優(yōu)含水率，造成壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)不夠或超百的現(xiàn)象。

4.2紅土粒料含水量控制

紅土粒料的含水量是影響紅土粒料基層施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素，也是基層施工質(zhì)量控制難點(diǎn)。在非洲馬里，由于雨季雨水多且降雨量大，故路基土方施工只能在旱季進(jìn)行，而旱季氣候干燥炎熱，蒸發(fā)量大，取土場(chǎng)紅土粒料的天然含水量都偏低，為保證現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度與質(zhì)量，最終選擇在土場(chǎng)集中灑水悶土。為確保灑水均勻，在取土場(chǎng)安排灑水車(chē)配合挖掘機(jī)對(duì)紅土粒料進(jìn)行灑水翻拌并歸堆悶土。翻拌好的紅土粒料不能立即使用，因?yàn)閯倿⑺韬玫耐亮掀渫炼褍?nèi)部的土仍存在含水不均勻的現(xiàn)象，需讓土堆內(nèi)部的水分自由重組穩(wěn)定3 d以上方可使用。

拖至現(xiàn)場(chǎng)的土不要急于攤開(kāi)，以免水分蒸發(fā)散失，上完土后開(kāi)始攤土施工前，應(yīng)先在基層底面和卸土堆表面用灑水車(chē)灑水濕潤(rùn)，再用平地機(jī)進(jìn)行攤土。攤土施工時(shí)，要注意土的含水量，若偏小，則需適量灑水用平地機(jī)進(jìn)行翻拌；若偏大，則用平地機(jī)攤開(kāi)適當(dāng)晾曬。

5　結(jié)　語(yǔ)

筆者簡(jiǎn)要介紹了紅土粒料的成因和特點(diǎn)，結(jié)合馬里巴杜谷-圖科多-巴弗拉貝公路工程項(xiàng)目紅土粒料基層試驗(yàn)段的檢測(cè)結(jié)果和施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出紅土粒料基層施工工藝和質(zhì)量控制方法。紅土粒料是一種良好的筑路材料，在非洲被廣泛用于道路基層施工。目前，越來(lái)越多的中國(guó)建設(shè)者投身于非洲地區(qū)公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，希望本文能為在非洲從事道路施工的同行參考。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-05-20

U415.6;U415.1;U414

B

1001-2184(2016)04-0107-03

姜鋒華(1986-)，男，江西臨川人，項(xiàng)目副經(jīng)理，工程師，學(xué)士，從事公路和城市道路施工技術(shù)與管理工作.