風積沙填筑高速公路路基設備施工技術

孫占濤

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

風積沙現(xiàn)象一般存在于氣候較為干燥、降水量較少的干旱地區(qū)，多位于沙漠地區(qū)或沙漠邊緣，糞便和泥沙是其主要組成部分。用風積沙作為填筑路基的材料，在強度方面基本滿足使用要求，且當?shù)仫L積沙資源豐富，就地取材可以大大節(jié)省施工成本。其不足之處就是，風積沙有一定的松散性，經(jīng)過長時間的風吹日曬，會導致基體破裂，如果想要延長風積沙填筑高速公路的使用壽命，則應當提高風積沙路基施工工藝，克服實際施工過程中遇到的困難。

1 風積沙路基填筑施工工藝

與常規(guī)路基施工相比，風積沙路基填筑施工的大體過程沒有改變，順序依次為清理底層地基、尺度測量及放線、壓實基底土層做好填料前準備工作、路基數(shù)據(jù)檢測、運送土方路基分層建筑、機械化平整地基、劃區(qū)域澆水、平地機完善平整度、壓路機壓實土層結構、檢測路基填筑質(zhì)量、安排下一環(huán)節(jié)施工等。不過，與其他填充材料相比，風積沙填料的吸水程度、路基填筑強度、壓實情況等有一定差別，需要因地制宜，制定相應的施工計劃。

2 風積沙填筑設備維修的要點

2.1 結合設備進行校驗與維護

例如小型混凝土振動臺，該設備占地面積可達25 cm2，每分鐘的振動頻率可以達到近3000 次，振動幅度0.3～0.6 mm，在設備工作時安置在混凝土基礎之上，應能保證一定的強度、穩(wěn)定壓力，如果專業(yè)調(diào)整后仍不能得到穩(wěn)定的壓力，則只能更換彈簧，不過更換彈簧并不能解決關鍵的問題。以設備開啟為例，決定其靈活性的要素是如何處理閥芯與導向套，以獲得較為理想的配合質(zhì)量。因此，需要結合設備的校驗與維護，從而確保振動臺的使用性能達標。

2.2 把控好每個檢測環(huán)節(jié)

設備的校驗有一系列的程序，大體上可以分為11 個環(huán)節(jié)，從初校、拆卸、清洗，到檢查、修理、潤滑，再到裝配、打密封、定壓，最后進行油漆和加密封，這其中的每一個環(huán)節(jié)都容不得忽視，一環(huán)扣一環(huán)，如果在哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題則會直接影響下一個步驟的進行。這就要求相關工作人員在校驗程序中保持著嚴謹?shù)膽B(tài)度，把控好每一環(huán)節(jié)的檢測，只有經(jīng)過這一系列的校驗程序，才能確保設備質(zhì)量。

2.3 做好檔案記錄的管理工作

設備的檔案記錄是根據(jù)設備號展開的，內(nèi)容包括結構形式、型號、開啟壓力、壓力規(guī)格、喉徑、連接的法蘭尺寸、制造廠名、使用與維護情況等，還涉及工藝介質(zhì)名稱、操作溫度、操作壓力、所處位置、爆破片的使用等內(nèi)容，可以作為設備備件選擇的依據(jù)。根據(jù)檔案記錄，能夠為設備建立定期的校驗計劃表，從而實現(xiàn)有計劃的科學管理。

3 風積沙填筑實際操作中存在的問題

3.1 回填材料選擇不當

不同的地區(qū)有不同的地形條件，選用填筑材料時需要考慮多方面的因素，如氣候條件、地形結構、車流量。在長時間運用后，經(jīng)過車輛、人員、種種原因擠壓體積會大幅減小，同時車輛還給予土壤連續(xù)向下的作用力，使得回填的土壤不斷向著地底下移，而臺背回填因施工場地限制，不利用于大型壓實機械的使用，導致臺背土方的壓實存在很大難度，從而使臺背填土的工后沉降量遠大于橋臺結構物。

3.2 施工過程不嚴謹

在高速公路建設中，存在著施工環(huán)節(jié)相互交叉或需同時進行的情況，所以會增加施工難度。作為高速公路建設的基礎，監(jiān)測系統(tǒng)伴隨整個施工過程，如果建設過程中出現(xiàn)消極怠工的情況，將會導致整個建設工程粗制濫造，為建筑質(zhì)量埋下隱患。

3.3 選用劣質(zhì)的施工材料

因其自身的特殊性，高速公路修建技術選取的材料一定要有質(zhì)量保證。因為建設工程中可能會遇到腐蝕性物質(zhì)，在長時間的建設過程中可能會出現(xiàn)誤差，這不僅會給建設施工帶來不便，也會給高速公路的維護帶來麻煩，甚至有可能延誤建設工期。

4 風積沙填筑工藝技術分析

4.1 路基的填筑

在路基施工過程中，關鍵點在于選擇適當?shù)奶钪牧?，材料的質(zhì)量和性能均應符合沉降段路基的施工要求。沉降段受到的壓力較大，施工單位應測試不同材料的強度、韌性，通過慎重的考慮和比較，從中選擇性價比最高的材料作為填筑材料。除了常用的灰土和砂礫之外，施工單位還可以使用新型的建筑材料，如鋼纖維、碳纖維等，這些材料的強度更大，抗剪、抗壓能力更好，將其與風積沙材料混合使用，會使路基結構更加穩(wěn)定，從而解決道路的沉降問題。

4.2 搭板的設置

為了最大限度發(fā)揮搭板的功能，應該對搭板進行合理設置，保證其所用材料和角度均符合設計標準，對橋頭和路堤起到良好的銜接作用：①搭板材料宜選擇高強度的混凝土，只有大于橋頭和路堤所用材料的強度，才能防止搭板在長時間過車后發(fā)生沉降；②搭板的高度應與路面持平，這樣搭板就不會集中受力，而且不會造成車輛顛簸，保障過往車輛的行駛安全；③搭板必須與橋臺牢牢地固定在一起，不會輕易發(fā)生位置偏移，才能防止行車事故的發(fā)生；④施工時應該將搭板的一端與橋臺用鋼筋固定，再進行后續(xù)的施工；⑤由于搭板與橋臺的材料不同，無法完全融合在一起，二者之間必然會產(chǎn)生裂縫，施工人員應用材料迅速填補裂縫并用瀝青澆筑，使裂縫完全防水防滲，以免雨水滲透到路基結構，造成路基沉降。

4.3 基底的施工

為了加固沉降段路基的基底，應該在基底打樁，這是路基施工的首要工作，也是最重要的工作之一。打樁后要由質(zhì)檢人員檢查樁基礎的質(zhì)量，確保其合格后再進行橋臺和其他結構的打樁工作，施工時要嚴格遵循打樁順序，否則會造成樁基礎不牢，影響橋臺和路面的穩(wěn)定性。橋體過渡段往往是軟基結構，應向其中填充砂礫或骨料，以固定橋臺和路面。施工過程中還應做好排水防滲工作，設置多個排水設施使雨水和路面上的水流能夠快速排出，防止雨水滲透到路面從內(nèi)部破壞路面結構?；资┕ね戤吅笠脡郝窓C反復碾壓3～5 次，要保證路基在其使用過程中不會發(fā)生形變。在處理土質(zhì)較松軟的地基時，如風積沙填筑工藝可以運用碎石樁、擠密砂樁等方法。如上海A15高速公路（浦西段）工程施工中，為了解決軟土地基帶來的橋頭臺背過渡段的沉降問題，在臺背30 m 范圍內(nèi)采用振動沉?，F(xiàn)澆砼薄壁管樁進行地基處理，取得了較好的效果。相關建造工程可以借鑒此方法。

4.4 土層開挖及回填

道路地表下的土壤通常結構較為疏松、含有較多的水分，在地基施工中需要先將這部分土壤挖出哂干，再回填到基底，晾曬時間取決于基底深度和土壤體積。施工單位還應根據(jù)設計要求在土壤上方填筑其他建筑材料，使土壤結構更為緊密。以風積沙為例，土壤與風積沙的體積比為1∶4，即填1 m3的土需要填4 m3的風積沙，如果是砂礫則這一比例還要繼續(xù)增加，因為砂礫之間的縫隙較大。如果施工環(huán)境較為惡劣，無法晾曬原有的土壤，應該全部用灰土或砂礫填筑，但是這會增加工程造價，所以一般不予采用。

4.5 要確定好風積沙填筑的承重基礎和封閉形式

在高速公路的建設過程中，一定要注意考察當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，避免對水資源造成破壞，也要結合當?shù)卣恼咛栒?，堅持綠色發(fā)展、低碳發(fā)展、循環(huán)發(fā)展的方針。在高速公路建設中，風積沙填筑工藝大多數(shù)情況下采用全封閉型，其頂蓋的自重較大，原始建筑工程中的小箱梁頂板難以承受這一重量，并且還要聘請專業(yè)的技術人員對當?shù)氐慕ㄖこ踢M行測量，要考慮到其風積沙填筑工藝的受風能力和安全性能，根據(jù)建設過程的不同情況選取不同的支架種類。根據(jù)主體結構的形式選取不同負載能力的支架，支架負重能力分為輕、重、超重3 個等級，按用途可分為承重支架、限制性支架和減振支架。在排水系統(tǒng)管道支架安裝過程中要選取合適的支架，安裝時確保管道和支架都固定在一個穩(wěn)定的結構上，從而避免管道的松動、脫落等問題。

4.6 注重實地考察，完善圖紙設計

在高速公路建設過程當中，設計師在設計建造圖紙時，要注重對建造場地的考察，依據(jù)當?shù)夭煌纳襟w情況和土層結構，來制定出最適合的建造方案，注意規(guī)避開在建造中的生態(tài)保護區(qū)。在建設過程中不可避免會遇到水域生態(tài)地區(qū)，這時要注重采用鋼結構建設技術。還要注重構建起設計師和施工人員的交流平臺，使設計師和建筑工人達成共識，避免出現(xiàn)建造誤差，影響工程進度。在工程開始建設之前，一定要對施工場地進行復查，利用先進的3D（三維）建模技術對設計圖紙再次審核，保證不會出現(xiàn)施工誤差、帶來不必要的經(jīng)濟損失。

5 風積沙填筑工藝實施要點

（1）在風積沙填筑工藝實施時，一定要和設計師人員進行溝通，將設計師的設計理念和施工場地的實際情況結合起來，并且為了方便施工人員施工，應選用質(zhì)量好的原材料，防止其在施工中變形，以提高高速公路的安全性能。

（2）風積沙填筑工藝實施時一定要定點做標記，避免填筑時出現(xiàn)誤差，要考慮到施工材料不同的硬度和強度，選擇合適的安裝地點。還要重視安全防護措施的建設，給施工人員提供一份安全保障，避免不必要的人身傷害。

6 結束語

綜上所述，在填筑高速公路路基時要確保材料的質(zhì)量，施工操作應符合施工技術要求，盡可能排除不利于施工的因素，建設真正放心、可靠的道路工程，從而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。在風積沙填筑工藝的實際運用中，還有一些問題需要進行改進和創(chuàng)新，希望相關工作人員能積極解決努力和面對，推動風積沙填筑工藝的高效運用。