岳常高速吹填砂路堤施工技术探讨

河南省公路工程局集团有限公司 卫巧锋

岳常高速途径洞庭湖平原，软基工程量大，路堤填料严重匮乏，全线路堤填方1 450万m3，其中85%需要远运借土，借土最远距离达60 km。岳常高速沿线河流众多，河砂丰富，为加快施工建设进度，同时节省造价，岳常高速主要利用安乡河、藕池河、梅田湖河等河流中大量的河砂资源，在TJ-15和17～21等合同段，采用了高速公路吹填砂路堤施工工艺。本文，笔者主要从施工流程、施工要点等方面介绍路堤施工技术，以期对同行有所参考。

一、吹填砂施工工艺流程

施工过程中，河砂的黏接性以及可塑性比较小，难以形成板体，在一定基础上改善了天气干燥时的施工质量，天气干燥时，砂石路基比较松散，若再受雨水冲刷，容易导致边坡崩坍，因此，在使用吹填砂路堤施工的过程中，通常采用中间吹砂的方式进行外包设边土和封顶层填筑，以改善吹填砂路基的施工状况，若是存在地基的质量控制，还需要根据地基进行处理，再进行吹砂填筑，吹填砂的路堤填筑施工工艺的主要流程如下：构筑临时排水系统→填筑拦水坝→吹填设备及管道布设→路基分层吹填砂→路堤分层整平压实→压实度检测→路堤沉降观测→包边土及封层土施→边坡防护。

二、施工要点

1.构建临时排水系统。为了最大限度地减少水土流失，改善水文状态，需构建临时排水系统。临时排水系统可以减少河道干扰，对水道的质量进行调控，并且能确保循环水的质量，对施工过程中的质量控制具有重要作用。此外，临时排水系统还可以提高路基质量控制的稳定性。在吹填砂工程中需要依据一定的标准，针对整体的工程控制措施来有效调整水输送砂石的质量控制措施的整体性能。在吹砂之前，还需要依据一定的标准对排水系统的功能进行检测，这样才能有效调控吹砂。软基处理时，碎石垫层施工前，地表要平整，以防止低洼处长期积水，碎石垫层上一定要加设透水土工布，以加速砂路堤的排水固结。

2.构建拦水坝。吹填砂之前，需在路基设计宽度以外筑好拦水坝，拦水坝第一层采用片石、碎石加砂袋在路基坡脚外侧填筑，以保证路基坡脚的密实度。其断面尺寸根据每层吹填厚度而定，厚度不大于1 m时，坝的宽度一般为80 cm（片石、碎石厚度不宜小于50 cm），厚度确定以满足自身稳定为标准。在岳常高速吹填砂路堤施工中，包边用的砂袋作为拦水坝的一部分，也具有十分重要的作用。

3.路基分层吹填砂。吹砂路堤采用分段推进方式进行，即一段吹完成后，再接长管线吹填下段，每吹完一层经压实合格后再吹填上一层。分段距离约200 m。当吹填距离超过吹砂设备最大能力时，可采取加压或二次抽吸的方法。当排砂管口高程超过砂泵最大扬程时，可采取附加加压泵。当路堤高度小于2 m时，可作一次吹；当路堤高度大于2 m时，应采用分层吹，分层厚度为1 ～ 2m。但如果超过极限高度，一次吹太厚，路堤容易失稳，同时考虑压实问题，故而要求此时的吹分层厚度不宜超过70 ～ 90 cm。吹砂管的砂土不能只针对某一处的砂土进行吹填，应该根据实际施工情况，合理确定吹砂的落脚点。吹填砂的整体质量控制措施要依据一定的控制标准进行。吹填的过程要按照一定的标准进行调控，并配合推土机推平，用人工配合的方式来清除沉淀下来的泥浆，每次在关机停吹前都需要按照一定的标准喷一定时间的清水，这样既可以防止出现堵管的情况，又可以把吹砂带来的泥浆清理干净，以防止出现积泥隔离层，避免路堤工后沉降过大或填筑时边坡因有泥浆层而失稳。吹填砂过程中，随排砂管排出的有水、砂、淤泥和其他杂物。由于砂的密度大，因此阻力大、流速慢，容易沉淀下来，而淤泥及其他杂物密度小，流速快，随水流动易在出水口、横向拦水坝及截水沟处沉积下来，造成该处的砂含泥量较大、杂物较多，为确保路基质量，应将该处不合格的砂挖掉。

4.路堤分层整平压实。路基填筑压实是控制施工质量的关键工序，由于砂料的离散特性，必须通过碾压试验确定施工参数，选取压实机械。压实机械的选择主要考虑可能取得的设备类型、设计压实标准（压实结果应满足设计要求）、填筑材料的性质、砂料含水量大小、施工强度大小、施工场面大小与压实部位等方面。考虑到砂料的特殊性，采用前后驱动、装置密封性能良好的自行式光轮振动碾。

在一般的路基工程施工中，通常都采用碾压的方法施工，以达到预期的效果。砂性土作为一种松散材料，通常是由固态的砂、气态（空气）、液态（水）三相组成，过分碾压容易出现凝聚性差等问题，导致沙土液化情况的出现，影响最终的碾压质量。当在一定基础上填土厚度较大时，压路机的作用就得不到充分发挥，因此，施工时需要严格按照压实标准进行。具体来说，应先排水1 ～ 2 d后，再用推土机（或由平地机配合）整平预压，然后采用振动式压路机进行碾压，碾压时的含水量和压实遍数应根据现场情况来确定。对于水源充足的通道、桥头及其他构造物台背处的质量控制可以根据整体的质量控制进行相应的调整。

5.压实度检测。结果应符合《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）规定要求。

6.路堤沉降观测。在路堤吹填的过程中，若进行沉降或稳定性检测，不仅需要及时进行沉降或位移的观测和记录，还需要对路堤每层都进行稳定性监测，便于在调控的过程中绘制沉降曲线等图文资料。在路基填筑之后，还需要观察下沉值，以便分析路基的稳定状态。

7.包边土及封层土施工。该项目采用袋装砂＋黏土的方式进行包边，包边黏土采用人工挂线摊铺，且摊铺宽度应比设计宽20 cm以上，黏性土要求液限小于50%，塑性指数不超过26。当包边黏土碾压完毕后，应按规范要求检测压实度、平整度、宽度、标高（重点检查砂土与黏土的结合部位的压实度）。封层同样采用黏土，黏土要求液限小于50 %，塑性指数不超过26，除此以外还要达到规范规定的路基填料最小强度和最大粒径的要求，若压实度达不到要求，可采取掺水泥等措施，使压实度达到标准要求。综合考虑施工和防渗透的需要，封层土厚度确定为50 cm。

8.边坡防护。边坡防护填筑工程的宽度、厚度要合理，以避免雨水对表坡的冲刷，导致砂土流失淤塞边沟等情况的发生，防止毁坏农田。在路基填筑到一定高度时，还要对路基的边坡进行临时的防护，以保证路基正常施工的顺利进行。边坡临时防护工作采用编织袋装砂并堆码整齐，堆码高度为40 ～50 cm一层，可起到临时防护的作用，有效避免在永久防护建立前雨水对边坡的冲刷，以保证路基的稳定。

三、结论

经过造价初步分析核算，岳常高速吹填砂路堤平均综合单价约37元/m2，远运借土平均综合单价约52元/m2，路堤填筑节约单位造价约15元/m2，15、17～21等合同段吹填砂路堤方量约370万m3，节约造价约5 550万元。因此，岳常高速吹填砂路堤施工技术具有明显的经济和社会效益，在情况类似的项目中值得推广应用。