淺談吹填砂工藝在沿海道路施工中的應用

胡 利

(江西交通職業技術學院)

1 工程概況

Ekeremor-Agge公路項目是尼日利亞巴耶爾薩州的西部Senatorial道路的一部分，主線長約53.743km，NDORO連接線長約1.717km，道路總長約為55.460km。其中路基總長為54.015km，橋梁總長為1.445km。設計速度暫擬定80km/h。項目工地位于尼日利亞尼日爾河三角洲地區，屬于典型的尼日爾河三角洲環境，該地區下面是貝寧地質構造的沿海平原砂子。貝寧構造是最接近于尼日爾三角洲的三個巖石地層單位，特點是具有頁巖夾層的砂巖，這些頁巖夾層是粗粒的，有時是不佳級配和次棱角狀的細顆粒的，帶有泥炭夾雜物的痕跡。

2 吹砂填筑路基

根據現場水文地質狀況，沿線大部分地區水位高于地面較大且受潮汐的影響，對路基安全穩定性要求高，故選擇采用碼袋圍堰吹填砂填筑法。

2.1 選砂要求

路基回填砂采用潔凈中細砂吹填并灌水振實，根據現場勘察，在路基軸線0.3～5km以外的外江有大片河流，該砂質地堅硬，可供吹砂填筑使用。砂宜選擇中細砂，粗砂不易吹填，粉砂容易液化。

2.2 主要設備

主要設備:泵砂船，泵砂機，柴油加壓泵，輸砂管、駁船等。

2.3 吹砂船定位及安裝輸砂管

根據料場規劃和施工安排的順序，首先把吹砂船停放在碼頭定位拋錨，根據線路的走向，沿路中線敷設輸砂管。輸砂管線是挖砂船輸送砂泥漿到吹填區內的管道線路，主要包括:陸上管線(包括管架線)、水上管線(即浮管)及水下管線(即潛管)三種。在可能情況下，應盡量減少使用水上吹砂管線。在施工進程中吹砂管線應有自然彎曲的足夠長度，水陸管線相接處設置平臺，采用柔性接頭，使水陸管線平順相接，平臺的位置和標高要能適應潮差和水位升降的變化。輸砂管安裝前認真檢查，腐蝕嚴重的、有缺口的都不能使用，接口要牢固，避免漏砂和漏水;岸上輸砂管安裝好以后，再安裝水上和水下的吸砂管。輸砂管出口居中布置于吹填區內，采用端進法吹填直至吹填倉末端;剛開始吹填時，應從低處往高處逐層水平吹填。

2.4 砂料場規劃

根據本工程的特點及施工條件的要求，在合理選擇壓實機具的基礎上，經試驗確定砂填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實遍數等參數，本工程壓實機具擬選用12t振動壓路機，對于邊角地帶振動碾壓實不到的部位采用5.5kW振動夯板輔助碾壓密實。

本標段工程路基軸線1～5km以外有大片沙灘可供開采使用，根據料場的具體位置和填筑砂的方向程序，砂場開采采用平行路基軸線方向進行連續循環開采作業。吹砂船停泊就位剛開始吹砂時，選擇水面高程較高的潮水位開始泊船吹砂，以滿足吹砂船的水面和水深要求。然后安裝吹砂設備及輸砂管道吹砂。當吹砂船的取砂點距施工碼頭距離較遠時，挖砂船將砂挖至駁船上，再由駁船將砂運至碼頭附近泊船，再安排吹砂船向駁船中注水抽砂至輸砂管，輸送至路基區域。

2.5 施工工藝流程

圖1 吹填路基斷面施工工藝流程

2.6 施工方案

首先在路堤外邊坡做一道砂袋的縱向圍堰，并在每隔500m做一道橫向砂袋圍堰進行分區段分隔，然后逐層上升至吹砂設計高程。對于水面高于地面路段的區域，按圖1吹填路基斷面方式一進行吹填施工。管道口在每一吹填砂道的橫斷面中心出砂，使其往四面出砂(前進時是往三面出砂)，施工區域內配備足夠平整砂面人員，做好砂水自然流動，使其形成較平的平面，以增強吹砂的密實度。在吹砂排水時，在縱、橫向圍堰的區段內，使水深達60cm深左右，再利用泄水口排出。圍水灌砂是保證每層砂充分灌水密實的有力措施之一，在縱向圍堰的區段每隔20～30m設置一個泄水口和臨時急流槽，鋪設不透水的塑料布把吹砂帶來的泥水引向路堤腳外的沉淀池，以保護邊坡不被沖刷破壞。必要時可配備抽水機排水。對于自然地面稍高于河面路段的區域，按照圖2吹填路基斷面方式二進行吹填施工，路基區域內均采用砂袋吹填。對于吹砂設備距離路基較遠，無法將砂吹送至路基的路段，按照圖3吹填路基斷面方式三進行吹填施工，先將砂吹送至河岸邊的砂料堆場，然后鋪設臨時施工便道連至路基。挖機、裝載機等機械在砂料堆場將砂料裝至自卸車，自卸車通過臨時施工便道將砂料運至路基進行填筑。

由于在進行吹填時排水量較大，故必須做好牢固的排水溝渠，在施工中排水溝底部寬度1m，溝斜墻寬1m，高1.5m，用編織袋灌砂礫人工筑起，溝底鋪設3層彩條布(若使用半截鐵皮油桶作排水溝底效果更好)保證流水暢通，將水排入沉淀池內(面積約3 000m2)，沉淀后通過排水溝流入江中，防止河道、溝渠淤積。

采用全幅進行吹填。吹填由一端向另一端采用分段推進，一段吹完以后，接長管道吹填下一段，邊接管邊前移，直到吹完一層。每完成一層吹填砂后，待砂層干水后應將表面的泥皮清除干凈，并整修工作面。

圖2 吹填路基斷面圖一

圖3 吹填路基斷面圖二

當路堤高度小于2m時，可作一次吹填，當路堤高度大于2m時，應分層吹填，分層吹填的厚度一般為1～2m。作業時，設立吹砂管口、圍堰、管線、施工船舶等方面的通訊聯絡網。加強管道、砂堤巡查，掌握吹填進展趨勢，統籌安排水上、陸上施工，適時調度吹填區輪流作業，提高吹砂機船使用率。吹填標高控制，測量標樁擬30m×30m設一標樁，采用木樁。填筑路堤過程中，應嚴格按設計求要控制壓實度。

圖4 吹填路基斷面圖三

2.7 平整及碾壓

平整盡量采用在吹填時水流自流形式，配備人工平整方式，以確保吹填砂排水固結后不再受擾動。但在吹填自流砂邊坡達不到平面平整度要求時，還需進行平整，平整采用SD-320型推土機平整，厚度不大于1m，平整時盡量減少對下層砂的擾動。

在經過推土機推平的砂料或排水時間較長的砂，必須經過充分灌水，灌水采用吹砂船吹水的方式進行。待充分濕潤且排水固結后再進行碾壓。當吹填砂排水固結后，在適宜的含水量范圍內，必須馬上進行碾壓，以確保碾壓質量。碾壓機械采用12t振動壓路機，碾壓遍數在6～8遍(具體由試驗確定)。碾壓采用平行軸線方向進行，先靜碾2遍，然后再振碾，對邊角碾壓不到的地方，采用5.5kW電動振動夯板夯振2遍。

2.8 檢驗

當每層施工完成后，對吹填砂進行填筑質量檢驗，檢驗其壓實度是否滿足設計要求，當其壓實度滿足要求后，才能進行下一工序的施工。在每層施工符合要求并經驗收后，盡快安排水穩層等路面結構施工，以減少其他機械上堤對填筑體的擾動破壞，保持其密實性。

3 結語

Ekeremor～Agge公路項目路基施工采用吹填砂技術，節省了大量人力物力，取得了明顯的經濟效益和社會效益，實踐證明，在解決沿江湖河海地區大面積填土問題時，吹砂填方是一種有效而實用的處理方法。

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