机场石方施工固体体积率不合格原因及处理措施

高俊生

(山西机械化建设集团，山西太原 030009)

我国民航业的发展随着新中国的建立已经走过了六十多年的历程。近年来，随着国民经济的快速增长，人民生活水平的逐步提高，飞机已经成为人们出行的首选交通方式。目前国内机场规模和数量已经制约了航空业的发展，随着《国务院关于促进民航业发展的若干意见》的实施，我国机场建设必将迎来一个高峰期。

1 用石方作为填料的机场和机场石方填筑施工工艺

1)用石方作为填料的机场。目前，随着国家经济的快速发展，城市用地日益紧张，机场工程建设已趋于“上山下海”。在丘岭区修筑机场，利用石料抗压强度高，透水性强，密实度大，变形小等工程特性，其社会经济效益相当显著，特别是在云贵川等西南各省修筑机场，大部分填料均用到了当地较为丰富的石材。2)机场石方填筑施工工艺。施工工艺流程:石料爆破→原地面处理→石料分层填筑成一大层厚→层厚验收→强夯施工→固体体积率检测→下一层填筑。施工工艺参数见表1。

表1 施工工艺参数

2 固体体积率的概念和适用条件

1)概念。固体体积率是用来表达填料在施工压实过程中密实度的一个参数，是材料的固体体积在整个试体体积(固体+液体+气体)中的占有量，反映了材料的密实程度。2)适用条件。根据MH 5014-2002民用机场飞行区土石方与道面基础施工技术规范，石方填筑和土石混合料填筑的压实度采用固体体积率控制。

3 固体体积率检测不合格的原因分析

由于石料填筑和土石混填均采用固体体积率来检测其压实是否合格，固体体积率合格则可继续下道工序施工，如不合格应首先找出不合格原因，逐条进行分析，然后采用措施加以纠正，使其达到规范要求，以便继续进行下一步施工。

本人根据自身参加的几个石方填筑机场的施工经验，认为固体体积率不合格的原因主要有以下几点:

1)填料级配。a.由于石方均为爆破而来，而爆破后产生的石方料径大小不一，如果在填筑时，不注意料径级配使其合理布置，那么很可能产生大粒径石料聚堆成蜂窝状，在使用强夯夯击时，由于强夯间距的影响，大料径之间的空隙很可能填不满，造成气体所占空间过大，影响固体体积率的结果，造成压实不合格。b.对于超过设计要求的石料粒径，如果不加以破解使其达到规范要求，那么强夯夯击时，由于夯击能的影响，可能夯不碎大体积的石块，使其空隙过大，造成固体体积率不合格。2)强夯夯击能达不到设计要求。a.夯锤重量不够，导致强夯夯击能达不到设计要求。大部分机场填筑石料时要求强夯夯击能达到3 000 kN·m，按强夯车起锤最大高度计算，要能满足最小夯锤重量。如强夯车起锤最大高度为16 m，那么锤重最少保证187.5 kN，如果换成吨数，要19.1 t的锤才能满足夯击能要求。如果这时使用18 t锤，那么夯击能将变为2 822 kN·m，夯击能将达不到设计要求，造成夯实效果不理想，固体体积率不达标。b.夯锤高度不够，导致强夯夯击能达不到设计要求。如果夯锤重量能满足夯击能，那么起锤高度就显得非常重要了。如夯锤重量为 19.1 t，要保证3 000 kN·m夯击能，那么夯锤起的高度最少应为16 m，如果这时夯锤起的高度为15m，那么夯击能将变为2 812 kN·m，满足不了夯击能要求，将造成固体体积率不合格。3)强夯击数不够。每个机场根据自身填料不同，层厚不同，均要进行试验施工，通过试验段来总结施工参数，验证施工工艺。试验段做出的数据经过设计要求，作为施工依据。如有的机场规定夯击数为11击，有的规定为10击。那么施工少于该击数时，很可能造成夯实效果不理想，影响固体体积率。4)收锤的标准控制不严。机场对于石料或土石混合料的施工，在强夯时往往有一个停锤标准，该标准为在满足夯击数的前提下，最后3击沉降量平均小于5 cm，有的机组往往忽视了该条的规定，在夯完规定锤击数的前提下就挪车，夯下一个点，这一做法是错误的。因为停锤时要同时满足两个条件:a.夯击数;b.下沉量，两个条件缺一不可，在夯击数达到要求而下沉量达不到要求时，要继续夯直到下沉量达到要求才能停锤，如果忽视了下沉量就会造成固体体积达不到设计要求。5)层厚控制不严。机场施工中，每一层填的厚度是通过试验段得出，设计确认的。机场石方的填筑高度往往为4 m，土石混填厚往往为4.5 m，在施工中要通过测量严格控制好每一层厚度。如果发现填的超厚了，要及时将超厚部分推掉，如果填筑厚度超过设计要求，那么强夯影响深度往往达不到超厚的部分，造成填筑超厚的部分夯实不合格，影响深度检测的固体体积合格率。

4 针对检测不合格的处理措施

如在固体体积率的检测中发现有达不到设计要求的，要根据现场检测情况，结合施工找出不合格的主要原因，针对不同的原因采取不同的治理措施。1)如果是个别检测点不合格，这可能是填料级配不合理造成的，这时应该划定该不合格区域，将该区域填料挖除换以级配合理的填料，重新进行强夯。2)如果发现大部分检测点不合格，这可能是强夯能击和夯击数达不到设计要求造成的。这时应该重新标定夯锤重量和起落高度，并进行重新强夯，在强夯过程中要安排专人对锤击数进行监督，绝不允许锤击数达不到设计要求的现象出现。3)如果出现深层检测点固体体积率不合格，这可能是填筑层过厚造成的，这时应该将填筑层超厚的部分以上挖掉，如超厚50 cm，应挖50 cm，挖除超厚部分后按设计要求重新强夯。

5 结语

本文对机场石方填筑检测所用“固体体积率”的概念和运用条件进行了简单介绍，对固体体积率不合格产生的原因从五个方面进行了分析，并对不合格采取的措施进行了介绍，希望对机场石方填筑施工质量控制有一定的参考作用。总之，机场石方填筑的施工质量是一个系统化的工程，在工程设计和施工中必须通过精心策划，严格管理，合理控制施工质量，才能确保固体体积率的合格。