庫區變動回水區斜坡碼頭高填方施工質量控制

孔春杰++楊旭杰++陳昌斌

摘 要：在結合工程實際的前提下，分析了影響庫區變動回水區斜坡碼頭高填方施工回填質量的主要原因并制定了相應的對策，采用沖擊壓實的方案，取得了良好的效果，為同類工程積累了經驗。

關鍵詞：碼頭 高填方 沖擊壓實 質量

富寧港6.86萬m2的陸域平臺中有3萬m2需要回填形成，土石方回填方量高達94萬m3，庫區變動回水區斜坡碼頭最高回填高度48.20m，死水位（203.00m）以下最高回填高度11.2m。

高回填（含水下）壓實質量的好壞將直接影響到陸域的沉降變形和穩定性，碼頭既是高回填同時大部分又處水位周期性大幅變動的復雜外部環境下，目前對在水位周期性變動下的大面積高回填質量控制還沒有成熟的理論和可靠的經驗。如何控制高填方壓實度以及水位變動對回填造成的不利影響，減小累計沉降是整個工程施工的重點和難點，工程確定了沖擊壓實的方案。

沖擊壓實原理

沖擊壓實是利用工作裝置的勢能與動能相互間瞬時的轉化而工作的，常見的沖擊壓實設備主要是具有多邊形滾輪的沖擊壓實機，其滾輪多為三邊形、四邊形或五邊形。

沖擊壓實同時具有靜力、揉搓、振夯、沖擊等壓實作用，具有低頻高幅的特點，其連續、快速的低頻大振幅沖擊能量較高，壓實深度遠大于傳統的振動壓路機；雖然加固深度不及強夯，但其可實現連續沖擊且不易破壞土體結構，施工效率較強夯高，成本更低。

結合現場情況，進行碾壓試驗，確定機具

碾壓試驗以開山石回填和塊石回填分別進行，試驗場地選擇在客運泊位地勢相對平坦的地方，利用水準儀配合機械找平，并將基層碾壓密實，確保試驗地段基層平整密實，用SD16推土機鋪料，厚度選定設計厚度（每層≤50cm），通過選用不同的碾壓機具、行走速度、行走方式、是否激振分塊進行試驗，分別記錄各類實測數據。試驗完畢后對數據進行分析比較，最終選定施工機具和各項參數，作為施工過程工藝控制參數。試驗中分別選用了YZT180GD拖式壓路機和XS202J輪式壓路機兩類碾壓機具進行試驗，各測區按設定碾壓遍數碾壓完畢后，分別觀測壓實表面狀況，采測各點高程和各區壓實度。

結論：通過表面狀況觀測和沉降量、壓實度數據統計分析確定施工參數為：鋪料厚度50cm，開啟振動碾壓遍數6遍，行車速度控制在2-2.5km/h、輪間搭接寬度為20cm。

結論：通過表面狀況觀測和沉降量、壓實度數據統計分析確定施工參數為：鋪料厚度50cm，開啟振動碾壓遍數7遍，行車速度控制在2-2.5km/h、輪間搭接寬度為20cm。

結合試驗，選擇了YZT180GD拖式沖擊壓路機作為施工機具。

結合地質條件，嚴格控制填料的質量

富寧港港區特殊水文、地質和地形條件，同時擬建港區地表巖石風化嚴重，巖石裂隙發育，部分石料遇水容易軟化。在施工過程中將開挖區表面的覆蓋層、風化的石料清除，將下部未風化且遇水不軟化的石料爆破開挖用于水下拋填。在開挖過程中加密抽檢頻率（實際抽檢密度為5000m3/次，規范規定為10000m3/次）。同時在開挖過程中密切注意巖石的變化，一旦發現開挖的石料有變化，要及時地進行檢測，在確保石料滿足設計要求的前提下方可用于回填。

嚴格控制變動水位下塊石回填料的含泥量，以確保填料不被水帶走，出現架空現象。含泥量的控制主要在開挖區，爆破開挖之前將覆蓋層全部清除干凈，對于節理、裂隙處部位，在開挖之后利用機械進行選料。

開山石回填的填料含水率直接影響到回填質量。回填施工前，進行土樣分析，通過土工擊實試驗得到開山石填料的最佳含水率為9.5%。施工時，由工地試驗室檢測人員加強現場填料的含水率跟蹤檢測，晴天遇含水偏少則采取灑水等加濕措施，使含水率達到或接近最佳含水率，雨后繼續施工前對填料進行適當晾曬，以降低填料的含水率，保證開山石回填的壓實質量。

運用多種質量檢測方法，確保壓實度檢測準確

填筑體壓實質量的控制通常采用干密度（或壓實度）這一指標。壓實度的測定方法對于細粒土，通常采用環刀法或灌砂法。對于土石混填、粗粒式壓實度的測定，為保證測試精度，需要大直徑筒徑的灌砂法，這樣開挖試坑尺寸大，開挖料多，費工時，干密度的測定精度以由于大粒徑的存在而受到影響，且灌砂法僅僅檢測的是所在點位置的壓實度，存在一定的局限性。

本工程回填面積大，回填分區明確，臨水面10m為塊石回填，其余為開山石回填。為了控制好回填施工質量，經過項目部多次討論，決定采用灌水法和灌沙法分別對塊石回填和開山石回填進行壓實度檢測的同時，采用碾壓遍數和沉降率兩個指標進行輔助控制。

在碾壓試驗確定碾壓機具和施工工藝參數時，同時測定了開山石和塊石回填與碾壓遍數對應的干密度、沉降量變化值，具體數據見表3：

通過上表可以看出，隨著碾壓遍數的增加，填筑體干密度隨之增加，但增長幅度隨碾壓遍數的增加而降低。上述數據顯示：開山石回填要達到設計標準（測定最大干密度為2.07g/cm3，壓實度≥90%），需要振動碾壓7遍，沉降率控制在15%—16%。塊石回填要達到設計標準，需要振動碾壓6遍，沉降率控制在13%—14%。施工現場利用水準儀控制層厚和壓實沉降量。

做好后續觀測，進行沉降觀測分析

有高回填就必然有沉降，沉降作為填方施工不可避免的問題，對沉降進行有效的控制是整個回填質量控制的重點，通常的回填沉降在最初幾個月是相對較大，隨著時間的推移回填沉降將會減慢直至完全固結。但是該工程處于復雜水文條件下（高水位浸泡、水位驟降等）部分處于死水位以下、部分處于水位周期變動區域、部分處于正常蓄水位以上。回填時死水位以下采用拋填施工，死水位以上采用分層回填、碾壓施工。

通過在碼頭回填區域以外的地方建立水準控制網，并按照規定埋設水準點，確保水準點自身不產生沉降。分別在203.00m、213.00m、223.00m、233.00m四級馬道設點定期進行沉降觀測。通過對觀測數據的分析，畫出213.00m馬道的荷載、時間、沉降曲線圖（如圖1）：

通過曲線圖大致可以得出以下結論，隨著時間和回填荷載的增加，下部的沉降呈增長趨勢，在填筑過程中增長迅速。但是沉降到一定的時間后就趨于平穩，累計沉降沒有太大的變化，在水庫水位上漲過程中，被水淹沒區域初期沉降速度又會加快，但沉降速率沒有開始回填得那么快。

結論

通過對上述各項措施的認真落實，尤其采用沖擊壓實的方法使回填質量得到了有效控制。不但節約了施工費用，同時縮短了施工工期，整個回填工作較施工計劃提前了30天，取得了良好的效果，并為同類工程積累了大量的經驗。

（作者單位：長江重慶航道工程局）