固化施工法在油井进场道路施工中的应用研究

于海威

摘 要：传统的油田井场钻前道路路面为砂砾石路面，该类路面的修建需要消耗大量石材，同时在生产实际过程中，所表现的路用性能也越来越不适应现在的情况。钻井、试油搬家、运输车辆的超重通行，路面结构急剧破坏，是这类传统的油田钻前道路所面对的核心问题。为了摆脱传统材料及施工工艺对钻前工程的制约和依赖，加快工程建设周期，同时针对经济效益与社会效益相结合，更好的保护环境，有利于复垦，推进新技术、新工艺在工程中的应用和可持续发展。基于此，开展了采用固化施工法在油田井场道路中的应用研究。

关键词：油井进场道路;固化施工法

1.固化施工法特点

1.1经济可行

固化施工法摆脱了传统材料及施工工艺对钻前工程的制约和依赖，加快工程建设周期，同时达到了经济效益与社会效益相结合，更好的保护环境，有利于复垦。

1.2施工交叉作业

油井钻前工程的施工工期较短，各分部或分項施工均需采取并行作业及交叉作业。在交叉作业的工况下，必然导致相互影响，如何保证协同施工，保质保量的推进施工进度方面还有待进一步实践总结。

1.3养护时间较短

由于是交叉作业，刚刚固化完的场基必须满足各类工程机械及运输车辆等重载车辆通行。钻前固化工程实际施工中，养护期平均不超过1天，远低于土壤固化技术规程所必须的最短养护时间（3-5天）。

2. 固化土路面施工

2.1施工流程

井场钻前固化土试验道路施工顺序为基础准备——放线——分区开挖——拌和——底层摊铺——碾压——面层摊铺——碾压——碎石铺装——养护。

（1）基础准备

首先使用挖掘机对井场道路路床进行开挖，开挖深度控制在设计要求的40cm左右，不得超挖，开挖深度可以预留一定高度，以便机械碾压整平时，可以达到设计标高。

路床开挖完成后用机械大致找平至路面设计标高，再用16T以上压路机对开挖路床进行静压2到3遍，然后振动碾压数遍，碾压时必须保证路床被碾压足够均匀，且压路机碾压速度不宜过快，碾压轮迹可以重合，但不允许发生有区域没有碾压到的情况发生。保证路基质量符合设计要求，碾压完成后对路基进行压实度现场检测，路基压实度不得小于94%，如果没有达到标准要求情况可以适当增加静压和振动压实的次数。在碾压工程中，如发生“弹簧”现象，应采用挖开、重新回填或掺石灰或水泥等进行处理。

（2）施工放线

将路基基层划分施工区块或施工段，以直线长度为标准，每隔15至20m设一桩，平曲线段每10至15m设一桩，并在两侧设指示桩，在指示桩上明显标记出固化处理层边缘的设计高程。

（3）确定材料用量

根据固化处理层的实际情况计算出路段需要的干燥土数量，松散系数建议为1.4，再根据施工配合比计算出固化剂用量。

（4）挖施工区块或施工段内土方集中堆放

将施工区块或施工段内土方挖出，深度控制在40cm范围内，集中堆放在施工区块或施工段附近。将现场固化土拌合所需素土在场区内摊铺晒晾，晾晒的同时使用人工或机械清除土中树根、草皮和杂物，等待集中拌合。

如果在土壤特性较差，粘性和湿度较大，超标颗粒或团块居多，颗粒粉碎困难时，很难达到规程要求，影响固化效果。因此挖出土方颗粒应小于5cm，大于5cm颗粒应进行机械粉碎等处理，以确保土壤与固化剂拌合均匀。

（5）集中拌合

一般情况宜釆用厂拌法，但钻前工程现场及周边地区基本上不具备厂拌条件，只能采取路拌法或现场集中拝合。因此在挖出足够拌合土后，将拌合土运至拌合场地，现场采用挖掘机进行土壤和固化剂拌合，以拌合均匀为宜，一般拌合4-5遍，同时固化剂摻量必须严格控制。均匀拌合是固化施工过程中至关重要的步骤，目的是保证固化剂和土壤之间的紧密接触，后期养护后更有效的增强固化土的整体强度。对于土壤和固化剂的拌合是否均匀也是至关重要的：其一，对拌合用土壤颗粒等特性要求较高，颗粒较大且无法粉碎处理的土壤显然无法使用，因此现场土壤特性局限性较大。其二，由于要求拌合均匀，因此需配备2台以上挖掘机专门进行拌合作业，且拌合时间较长，操作手工作强度较大，设备投入较常规施工大，而固化施工法和传统施工法既有相似也有不同之处，机械手操作不熟练也间接导致进度较慢，固化土混合料等搅拌不均匀的现象时有发生。为了达到设计要求，必须拌合过程进行有效的管控。

（6）摊铺

待拌合均匀后再装入运输车辆，再运至施工点。将拌合均匀的土壤用挖掘机填送到之前整平的路床上，进行初压。之后等表层大致平整以后，最后用装载机捡平。捡平时为了控制高层精度，采取木桩或线绳标出土壤固化土标高。对于局部不平整的部位，应采取找平措施。整个摊铺过程应按照设计要求分两层进行摊铺，下层摊铺工序完成后才能进行上层的固化土摊铺。每次整形都应达到设计要求的厚度和宽度。在整形过程中，禁止非工作车辆对路面进行碾压，同时保持换填找平的固化土和之前摊铺的固化土没有差异。

（7）铺装碎石与碾压

采用16T以上压路机进行振动碾压大致6到8遍。路面结构层被均匀碾压且密实后，进行洒水养护，养护的水尽量清洁不含颗粒杂质，半小时后铺洒碎石进行碾压。在碾压过程中，必须保持固化土的含水率，如果发现干裂等情况，可及时补洒定量的水进行补充。如果碾压途中，路面结构发生松散，起皮等现象，应及时翻开铺筑层，重新拌合后再铺筑碾压或者采用其他方法进行处理，使土壤固化土层达到设计质量要求。同时为保证土壤固化土后期强度的形成，道路成型后应尽量避免车辆碾压，要及时采取洒水或覆盖土养生，最少养生期应符合设计和《土壤固化剂应用技术规程》要求，不少于2至5天。

压路机在工作路段上的调头、急刹车都会对新建的固化土道路面层产生破坏，因此尽量避免该类情况的发生，如果发生这类事故，应对该段路面采取修补措施。在压路机工作时，要保持固化土层湿润，不能发生干裂的现象，如果土壤过干，必须补洒一定的水再进行碾压，但同时碾压的时候固化土层的土壤不能含水量超过设计要求。碾压的时候，要均匀碾压，路面的两侧可多压几遍，碾压轮迹需部分重叠，压路机碾压速度需要按要求进行调整，头两遍以1.5-1.7km/h，以后以2.0-2.5km/h为宜。碾压完成后，进行压实度检测，道路压实度必须达到设计要求的94%或以上。

在碾压结束之前，可以再进行一次找平，使路面更加平整顺适，必须将道路中凸出的多余路面材料人工剔除，保持路面平顺;当道路中出现凹陷部分，如果情况较轻，可不进行处理，待工序进行到上层路面结构铺筑时再处理。最后摊铺碎石，摊铺完毕再进行碾压。

（8）养护

为保证土壤固化土后期强度的形成，成型后应尽量避免工作车辆碾压，最好是除洒水车外，封闭交通。及时采取洒水或覆盖土养生，固化土的湿度应适宜养护并尽可能保持恒定。最少养生期不少于2天。在高温天气下，为防止出现固化土干裂，应对固化土进行不间断的洒水养生作业。

当固化剂和拌合土壤混合处理后的2天至5天时间是硬化和结构形成的重要阶段，该阶段的养护条件直接关系到固化剂和土壤混合体的结构孔隙和密实程度。因此考虑到的固化土的强度增长方式，适当的养护时间必然会使固化土的工程性能更加优异。

3.固化施工法效果

（1）固化法符合环保政策“节能、绿色、无污染”;

（2）特殊地基经针对性设计后大部分均可加固;

（3）加固三步骤“搅拌、摊铺、碾压”更高效;

（4）加固养护费和维修频率更低，耐久性更好;

（5）固化施工科广泛适用于各种道路、井场基础工程。