淺談砂礫卵石土路基施工工藝

張世強(qiáng)

摘 要：砂礫卵石土在南京繞越工程周邊分布廣泛，本著就地取材、保護(hù)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)性的原則，路基施工選擇砂礫卵石土作為主要的原材料。同時(shí)砂礫卵石土本身也具有抗剪強(qiáng)度高、壓實(shí)性好等工程特性，是路基工程優(yōu)質(zhì)的填筑材料。文章主要對(duì)影響砂礫卵石土施工質(zhì)量的主要因素以及施工過程中的主要注意事項(xiàng)進(jìn)行剖析。

關(guān)鍵詞：施工工藝；對(duì)比優(yōu)勢(shì)；環(huán)境保護(hù)

1 施工工藝的合理性與先進(jìn)性

施工工藝的合理性與先進(jìn)性是砂礫卵石土發(fā)揮其優(yōu)良工程特性的必要條件。施工工藝合理性與先進(jìn)性的影響因素主要有以下三個(gè)方面。

1.1 施工機(jī)具的選擇

施工機(jī)具主要由壓路機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)、自卸汽車組成。其中壓路機(jī)的選擇最為關(guān)鍵。通常路基的壓實(shí)密度隨壓路機(jī)噸位的增加而提高，但壓路機(jī)碾壓時(shí)的單位壓力原則上不應(yīng)大于砂礫卵石土的強(qiáng)度極限。這樣才能在保證砂礫卵石土壓實(shí)密度的同時(shí)確保其有效的壓實(shí)深度。壓路機(jī)選擇上以振動(dòng)壓路機(jī)為宜，實(shí)踐證明等質(zhì)量的振動(dòng)壓路機(jī)比普通光輪壓路機(jī)的壓實(shí)效果好得多。綜合考慮以上因素，本工程選用噸位不小于20t，激振力不小于400KN的重型振動(dòng)壓路機(jī)。

1.2 砂礫卵石土的級(jí)配組成

砂礫卵石土混合材料的級(jí)配組成對(duì)其強(qiáng)度及密實(shí)度的形成起著決定性的作用。好的顆粒級(jí)配組成能使材料形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，從而發(fā)揮出材料最佳的力學(xué)性能。砂礫卵石土應(yīng)控制其大于5mm的石料含量在30%～70%之間，但本工程實(shí)踐證明5mm以上顆粒含量在40%～70%時(shí)其壓實(shí)效果較為理想。同時(shí)必須保證石料的最大粒徑小于壓實(shí)厚度的2/3。以松鋪厚度為30cm為例；集料最大粒徑=30/松鋪系數(shù)×2/3。經(jīng)試驗(yàn)確定松浦系數(shù)在1.1～1.2之間，則集料最大粒徑為17cm。

1.3 碾壓的方式和方法

壓路機(jī)碾壓之前必須首先檢查攤鋪層的松鋪厚度、含水量5%～8%以及最大粒徑等，符合要求方可碾壓。碾壓時(shí)必須按照“先輕后重，先快后慢，先邊緣后中間”的總原則進(jìn)行壓實(shí)。本工程根據(jù)試鋪段的試驗(yàn)數(shù)據(jù)最終確定的碾壓組合為開始先靜壓一遍整平，然后按規(guī)定進(jìn)行振動(dòng)碾壓。本工程有兩種松鋪方案：一種為松鋪厚度為30cm其振動(dòng)碾壓遍數(shù)為4～5遍，另一種為松鋪厚度為40cm其振動(dòng)碾壓遍數(shù)為5～6遍。壓路機(jī)碾壓線路應(yīng)在縱向上保持相互平行。保持碾壓時(shí)的輪跡重疊40～50cm；碾壓速度應(yīng)控制在2～4km/h。兩個(gè)作業(yè)段橫向縫的處理應(yīng)該在第一段攤鋪完成后預(yù)留5m～8m暫不碾壓，第二段施工時(shí)將前一段未壓部分與第二段一起整平后進(jìn)行碾壓。施工中應(yīng)盡量避免縱縫產(chǎn)生，禁止在碾壓段停車或調(diào)頭。

如今的工程施工早已擺脫粗放化、低效率、污染大的老舊模式，在提高工程投入產(chǎn)出比、提高施工效率、提高環(huán)境保護(hù)水平等方面采取了許多新材料和新工藝。就以本工程的砂礫卵石土施工工藝為例，從以下幾個(gè)方面論述其相對(duì)于路基常用施工工法-石灰穩(wěn)定土路基施工的優(yōu)越性。

2 施工效率

砂礫卵石土總體上的施工效率要高于石灰穩(wěn)定土。為什么得出這樣的結(jié)論，其原因如下。

2.1 攤鋪厚度的選擇

本工程砂礫卵石土的分層攤鋪厚度為30cm～40cm，而石灰穩(wěn)定土的分層攤鋪厚度規(guī)范規(guī)定不大于20cm。從分層攤鋪厚度可以看出，在同樣的路基鋪筑厚度下砂礫卵石土的分層層數(shù)明顯少于石灰穩(wěn)定土。分層層數(shù)的減少就意味著施工量的減少。同樣填筑100cm厚的路基通常情況下砂礫卵石土只需3～4層便可完成。而石灰穩(wěn)定土則最少需要填筑5層。這不僅有利于砂礫卵石土的大規(guī)模機(jī)械化施工，而且簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)施工管理的環(huán)節(jié)。

2.2 碾壓遍數(shù)與速度的確定

本工程砂礫卵石土的碾壓遍數(shù)為5～7遍，根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)石灰穩(wěn)定土每層的碾壓遍數(shù)為6～9遍。砂礫卵石土的碾壓速度一般控制在2.0km/h～4.0km/h。石灰穩(wěn)定土的碾壓速度為1.8km/h～2.4km/h。從上面兩項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)比不難看出砂礫卵石土的施工速度遠(yuǎn)高于石灰穩(wěn)定土。施工單位是在保證質(zhì)量的同時(shí)向進(jìn)度要效益的。明顯砂礫卵石土施工有助于施工單位縮短工期，提高投入產(chǎn)出比。

2.3 含水量的控制

含水量似乎與施工效率沒有直接的聯(lián)系，但它的確與路基施工效率密切相關(guān)。尤其本工程地處南京六合，該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，常年雨量充沛。多雨的施工環(huán)境對(duì)路基施工是致命的危害。尤其本工程路基施工在梅雨季節(jié)。由于砂礫卵石土對(duì)碾壓時(shí)含水量的要求沒有石灰穩(wěn)定土高，再加上砂礫卵石土的結(jié)構(gòu)多為粗集料其水分容易揮發(fā)。所以砂礫卵石土晾曬時(shí)間短，恢復(fù)施工的速度快。這在無形中提高了施工效率。

3 環(huán)境保護(hù)

隨著環(huán)境保護(hù)的壓力逐漸增加，環(huán)保已經(jīng)成為每一個(gè)工程人應(yīng)當(dāng)扛起的擔(dān)子。怎樣在保證基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí)盡量的降低能耗、降低污染物排放、降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞？這是一個(gè)時(shí)刻應(yīng)該考慮的問題。本工程的砂礫卵石土施工工法相對(duì)石灰穩(wěn)定土施工在環(huán)境保護(hù)上的優(yōu)越性可以體現(xiàn)在以下方面。

3.1 節(jié)能減排的控制

通過以上對(duì)施工效率的論述不難發(fā)現(xiàn)，砂礫卵石土施工相對(duì)與石灰穩(wěn)定土而言大大減少了施工機(jī)具的工作量。之所以能夠減少機(jī)械工作量是因?yàn)樯暗[卵石土本身結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。其構(gòu)成強(qiáng)度主要依靠粗細(xì)集料之間的相互嵌擠形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，而石灰穩(wěn)定土形成強(qiáng)度要克服分子力讓土體分子從新排列。從力學(xué)角度分析顯然砂礫卵石土形成強(qiáng)度所需要的壓實(shí)功小，壓實(shí)功小機(jī)械的使用量就小，機(jī)械使用量小污染物的排放就量少，從而達(dá)到了節(jié)能減排的目的。

3.2 生態(tài)環(huán)境的保護(hù)

南京六合位于長(zhǎng)江沿岸有著得天獨(dú)厚生態(tài)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境是一種不可再生的資源。保護(hù)生態(tài)環(huán)境功在千秋。本工程采用砂礫卵石土施工工藝充分考慮到了對(duì)南京六合地區(qū)的生態(tài)資源的保護(hù)。首先，砂礫卵石土在該地區(qū)分布廣泛幾乎隨處可見，施工時(shí)幾乎就地取材，就地壓實(shí)。其次，砂礫卵石土施工只改變了土體的堆積狀況而不影響其物理、化學(xué)性狀。而如采用石灰穩(wěn)定土不僅取土困難還要破壞取土區(qū)的生態(tài)環(huán)境。同時(shí)石灰穩(wěn)定土顧名思義就是要用石灰對(duì)土體進(jìn)行改性處理，這樣自然土體的物理、化學(xué)性狀就被改變。這種改變是不可恢復(fù)的。同時(shí)石灰穩(wěn)定土對(duì)地下水系也可能產(chǎn)生一定的污染。作者認(rèn)為砂礫卵石土施工工藝已經(jīng)是將生態(tài)環(huán)境保護(hù)做得最好的路基施工工法。

3.3 降低粉塵污染

談到對(duì)路基施工現(xiàn)場(chǎng)的印象，大家會(huì)不約而同的想起灰塵滿天飛、塵煙蔽日的景象。砂礫卵石土施工相對(duì)于石灰穩(wěn)定土施工而言粉塵污染要小很多。首先，在運(yùn)輸工程中由于砂礫卵石土的顆粒較粗所以不容易產(chǎn)生起風(fēng)揚(yáng)塵和撒漏揚(yáng)塵。其次，砂礫卵石土攤鋪現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械移動(dòng)所卷起的灰塵也明顯少于石灰穩(wěn)定土。這大大保護(hù)了施工人員的身體健康。

綜上所述，本工程中砂礫卵石土施工工藝在經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性及環(huán)保性方面都有著無可替代的優(yōu)勢(shì)。在有條件的路基施工項(xiàng)目中應(yīng)盡量采取砂礫卵石土施工工藝。

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