淺析機(jī)場道基沖擊碾壓法施工工藝

徐希忠

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 400074）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的航空事業(yè)得到了飛速發(fā)展。機(jī)場在我國的綜合運(yùn)輸體系中發(fā)揮越來越重要的作用。道基作為主要的受荷體，其不均勻沉降的允許值較小，道基的不均勻沉降可導(dǎo)致局部凹陷、積水，進(jìn)而影響飛機(jī)起降和滑行安全。因此，在科學(xué)選取措施類型、合理設(shè)計處理方案的前提下，有必要結(jié)合現(xiàn)場施工，提出現(xiàn)場質(zhì)量控制要點(diǎn)，確實(shí)保障現(xiàn)場技術(shù)措施的實(shí)施效果。王廣德等0通過浦東機(jī)場強(qiáng)夯地基與天然地基沉降觀測資料的對比分析，認(rèn)為強(qiáng)夯不僅可加固淺部土層，而且也可加固深部（10m 以下）的飽和軟土，有效加固深度可達(dá)20 m 左右。楊國榮，王列平0]介紹了杭州新機(jī)場飛行區(qū)的工程地質(zhì)條件，地基處理試驗(yàn)、檢測結(jié)果及強(qiáng)夯設(shè)計。侯新、周端莊0對場道地基的沉降計算方法、處理措施、剩余沉降的推算、沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的確定等方面進(jìn)行了研究。李雙保、程恩華0針對廣州新白云國際機(jī)場東北角南方航空公司停機(jī)坪粉細(xì)砂土層地基，對強(qiáng)夯施工參數(shù)、技術(shù)要求和效果分析進(jìn)行了分析。王楨、吳進(jìn)明0介紹了珠海機(jī)場工程勘察、處理措施和施工質(zhì)量控制及有關(guān)試驗(yàn)。但較少基于現(xiàn)場實(shí)際施工進(jìn)行機(jī)場道基工藝研討。

本文結(jié)合某機(jī)場實(shí)體工程，對機(jī)場道基沖擊碾壓法的施工準(zhǔn)備、施工工藝、質(zhì)量保證等方面進(jìn)行了探討，可為類似的工程提供參考。

1 工程概況

該項目場區(qū)隸屬于長江沖積平原地貌單元。經(jīng)人類長期生產(chǎn)、生活的改造，現(xiàn)狀主要為農(nóng)田，局部分布有少量民居，現(xiàn)已拆除。地勢較平坦開闊，地面標(biāo)高在3.6～5.3m。。經(jīng)過地質(zhì)勘察與專家論證分析，最終決定采用沖擊碾壓法進(jìn)行道基處置。

2 道基處置方案確定

山皮石墊層厚度為80cm（壓實(shí)厚度），沖擊碾壓處理范圍為：道面部分寬出道面邊1m；道肩部分寬出道肩邊1m。

山皮石墊層沖擊碾壓工藝

（1）為保證基床的均勻性，地基處理完成后地面高程至道槽設(shè)計高程小于1m的區(qū)域，應(yīng)進(jìn)行超挖以滿足設(shè)計要求；地面高程至道槽設(shè)計高程大于1m 的區(qū)域，應(yīng)分層填筑素土至山皮石墊層底面標(biāo)高；分層壓實(shí)素土的厚度視碾壓機(jī)具而定，宜采用30cm 厚；填土分層壓實(shí)后的壓實(shí)度不小于0.90(重型)。壓實(shí)度應(yīng)進(jìn)行分層檢測，檢測頻率為每層每1000m2一點(diǎn)。

（2）山皮石墊層宜采用強(qiáng)度高、風(fēng)化少、含泥量低的山皮石，山皮石粒徑不大于20cm，含泥量范圍為5%～15%，2-20cm 粒徑的質(zhì)量大于總質(zhì)量的50%，不均勻系數(shù)Cu≥5。

（3）山皮石墊層鋪筑完成后，在墊層頂面進(jìn)行沖擊碾壓。山皮石墊層沖擊碾壓采用三邊形沖擊式碾壓機(jī)（25kJ），速度為12～15km/h。沖碾施工宜實(shí)行分輪碾壓，能量由低到高，每輪連續(xù)沖碾遍數(shù)暫定為5 遍。應(yīng)對孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測，連續(xù)5 遍沖碾后要求孔壓消散70%之后再進(jìn)行下一輪沖碾。沖碾過程中不應(yīng)發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象。沖擊碾壓時應(yīng)做好排水，保證雨水及積水迅速外排，雨天不能進(jìn)行沖擊碾壓施工。沖碾遍數(shù)為20～30 遍，具體遍數(shù)由實(shí)驗(yàn)區(qū)數(shù)據(jù)決定。

（4）對于轉(zhuǎn)彎等沖碾能量不足的部位應(yīng)采用48T 壓路機(jī)進(jìn)行振動碾壓。

（5）沖擊碾壓后應(yīng)采用大噸位振動壓路機(jī)，結(jié)合平整對山皮石墊層進(jìn)行碾壓找平。找平材料可采用0～5cm 的山皮石細(xì)料或石屑（含泥量不大于5%），不均勻系數(shù)Cu≥10。

3 機(jī)場道基施工技術(shù)與質(zhì)量控制

根據(jù)該機(jī)場地基工程條件及地基處理的核心問題，結(jié)合沖碾試驗(yàn)所取得的主要施工參數(shù)，在全場范圍內(nèi)按挖方零填區(qū)、坑塘處理區(qū)、普通填方區(qū)三個類別分區(qū)域?qū)龅赖鼗M(jìn)行沖碾處理。設(shè)計方案確定后，制定了科學(xué)的施工組織方案，保證沖擊碾壓效果滿足設(shè)計要求。

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）劃分施工作業(yè)小區(qū)

為加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，便于施工計劃管理，在沖碾?yún)^(qū)域可按100m×100m 或50m×100m 劃分若干個施工小區(qū)（沖碾?yún)^(qū)域直線長度不宜小于100m），并對小區(qū)內(nèi)挖方零填及坑塘處理部位進(jìn)行標(biāo)記。

（2）指定車輛進(jìn)場、出場路線，修筑施工便道

根據(jù)不停航施工組織管理，指定車輛進(jìn)場、出場路線，并視場道表層土體承載力情況，在沖碾?yún)^(qū)域內(nèi)按小區(qū)劃分鋪筑施工臨時便道，以便淤質(zhì)土體的運(yùn)出及優(yōu)質(zhì)填土的運(yùn)入。

（3）坑塘清淤及土方回填

a）先清除地面積水，再清除淤泥、雜物等。

b）遇到地下水位高且分布不均勻溝、塘等，應(yīng)探明具體情況，與設(shè)計單位商議并制定對策。

c）填土面標(biāo)高的控制應(yīng)具備與設(shè)計流向一致的坡度，使碾壓后的土面在雨后能將表面雨水自然流入排水溝，以保證現(xiàn)場不受雨水浸泡，天晴后能盡快干燥并進(jìn)行下道工序的施工。

d）土方作業(yè)面不宜太大。同時，要有備份的碾壓設(shè)備，雨前及時封壓作業(yè)面，防止雨水滲入，雨后及時用五鏵犁翻曬土方。

（4）雜填土開挖

a）道坪及道肩外1m 部位原地面的草皮、腐質(zhì)土及其它雜物必須徹底清除。

b）開挖過程中要注意臨時排水設(shè)施的布置。

c）開挖應(yīng)從上到下分層分段依次進(jìn)行，并挖成一定的坡勢，以利排水。

（5）標(biāo)高檢測

開挖部位要注意標(biāo)高的檢測，不要超挖，直至符合要求為止。開挖完畢后視開挖面土體含水量情況適當(dāng)晾干至最佳含水量，用推土機(jī)整平，并用振動壓路機(jī)碾壓3～5 遍，使表面較為平整、密實(shí)。

3.2 機(jī)場道基施工工藝

不同區(qū)域沖碾施工工藝如下：

機(jī)場場地放樣定點(diǎn)→機(jī)械開挖→場地整平處理→場地防護(hù)裝置布設(shè)→推土機(jī)整平、壓路機(jī)碾壓→鋪設(shè)90cm 山皮石、整平→沖擊碾壓5 遍→孔隙水壓力消散1天→沖擊碾壓5 遍→孔隙水壓力消散1 天→沖擊碾壓5 遍→孔隙水壓力消散1 天→沖擊碾壓5 遍→孔隙水壓力消散1 天（視檢測情況決定是否需再增壓5 遍）→檢測山皮石墊層頂面的反應(yīng)模量、干密度→不合格找出原因，采取對應(yīng)措施。

（2）坑塘處理區(qū)域沖碾施工工藝

場地放樣→清淤處理→場地清理→分層填土并碾壓→場地周邊防護(hù)→鋪山皮石40cm、整平→沖擊碾壓（每沖碾5 遍，孔隙水消散1 天，直至沖碾完）→檢測山皮石的反應(yīng)模量、干密度→不合格找出原因，采取對應(yīng)措施，合格后，用0～4cm的細(xì)料在山皮石表面進(jìn)行嵌縫找平，用普通振動壓路機(jī)碾壓至規(guī)定壓實(shí)度。

（3）普通填方區(qū)域沖碾施工工藝

場地放樣→場地清理→分層填土并碾壓→場地周邊防護(hù)→鋪山皮石40cm、整平→沖擊碾壓20 遍(每沖碾5 遍，孔隙水消散1 天，直至沖碾完)→檢測山皮石的反應(yīng)模量、干密度→不合格找出原因，采取對應(yīng)措施，合格后，用0～4cm 的細(xì)料在山皮石墊層表面進(jìn)行嵌縫找平，用普通振動壓路機(jī)碾壓至規(guī)定壓實(shí)度。

4 結(jié)語

沖擊碾壓不僅能夠比較好的解決淺部土層的主要工程地質(zhì)問題，對提高土基整體強(qiáng)度及承載力有較大的作用，而且具有施工便捷、高效、受氣候影響小、成本低廉的特點(diǎn)。沖擊碾壓沉降量相對較小，由此產(chǎn)生的回填土方量少，所引起的附加工程荷載也相對較小，這對控制工后沉降有一定好處。