浅谈非洲地区沼泽地施工
2021-08-12纪颖超中交一公局集团有限公司海外事业部
纪颖超 中交一公局集团有限公司海外事业部
1 前言
在非洲地区,沼泽的形成主要有两种。一种是河流湖泊支流导致的常年流水的永久性沼泽,另一种是地势汇水导致的季节性沼泽。在乌干达,沼泽地随处可见。据了解,我公司在乌干达已竣工并交付使用的Soroti-Dokolo、Dokolo-Lira、
Mbarara-Kikagati、Nyakahita-Kazo、Kiryandongo-Kamdini、Kam⁃dini-Gulu公路项目以及正在施工的Soroti-Moroto项目都在一定程度上均遇到了沼泽地。本人在非洲乌干达工作十年,施工完成三个项目,项目里程累计三百多公里。本文融合了本人三个项目沼泽地抛石施工的经验,旨在通过对乌干达地区沼泽地处理的施工工艺及技术要点的介绍,为非洲地区类似的项目沼泽地处理提供技术参考。
2 沼泽地抛石施工工艺介绍及要点控制
2.1 总体安排
由于沼泽地表面有常年积水或季节性积水,故沼泽区域内路基加宽应安排在旱季施工。现场调查应在大雨季进行,根据现场调查结果确定沼泽区段落及桩号,然后根据现场实际动力触探仪(DLP)测定结果确定抛石深度。抛石深度的确定应该综合考虑抛石体的滑动稳定性以及沼泽抛石后的沉降,应换填至地基承载力满足要求的深度。按照设计要求,抛石面的宽度应比设计路堤坡脚线向外宽出1m。
当抛石施工为两侧路基加宽时,为不影响来往车辆,应采用半幅施工的方式。抛石施工一旦开始,应不间断施工,抛石的同时通过推土机或者挖掘机等设备将石块进行平整和碾压,使抛入沼泽的石块稳固成型。当抛石接近设计高度时,使用较小的石块或基层料进行填缝整平,厚度约20cm左右,并用压路机进行压实。后续应持续进行沉降观测,直至工程师认可。
2.2 施工资源配置
对于施工的资源配置,应根据工程需要进行合理的调配。劳动力使用计划与机械设备使用计划应配套。本文按照一个独立的生产单位编制。
2.2.1 劳动力使用计划(见表1)
表1 劳动力使用计划
2.2.2 机械设备使用计划(见表2)
表2 机械设备使用计划
2.3 工艺流程
施工放样→基坑开挖→抛石施工→抛石碾压→路基填筑→沉降观测。
2.4 主要工序施工方法
2.4.1 施工放样
根据监理工程师给出的指令,准确确定抛石的长度、宽度和深度。对于路基加宽路段,内侧开挖线为旧路路基坡脚,外侧开挖线为设计坡脚线向外宽出1m。对于沼泽内改线路段,则应全幅抛石处理,按照设计图纸给出的两侧开挖线开挖即可。所有开挖线应在开挖前用白灰或者木桩进行标示并保护,经过监理工程师检查认可后,开始基坑开挖。
2.4.2 基坑开挖
基坑开挖前,首先应进行清荒清表,将施工范围内的灌木、杂草、不合格土和淤泥等全部挖除。挖掘机操作手应根据放样指示,开挖至监理工程师的指示深度。没有现场技术员以及监理工程师的同意,不得深挖。沼泽地开挖的弃方严禁就近堆积,必须及时运送至附近的弃土场。对于水量较大,没有施工平台的沼泽段落,为避免挖掘机陷入淤泥,应在施工前首先修筑施工平台,然后边开挖边抛石,利用新成型的抛石段落作为新的施工平台,不断推移,直至完成至设计宽度。
2.4.3 抛石施工
基坑开挖完成之后,测量应进行基坑收方。由于沼泽地往往水量较大,所以收方完成之后,应及时开始抛石施工。一般情况下,抛石的深度应严格遵从监理工程师给出的指令。对于水位较高的地段,若监理工程师给出的抛石深度不足以高出最高水位线20cm,则需要报告给监理工程师,请求新的抛石深度指令。抛石施工的材料应满足规范要求,最大粒径不超过50cm且具有一定的级配(具体要求请参见本文第三节质量控制),应避免抛石材料的离析,导致粗料过分集中。在抛石施工开始前,一定要提前进行备料,保证储存的材料量能够满足沼泽段落处理的要求。
抛石施工应分层进行,每一层的厚度不宜超过75cm。自卸车抛填石料时,应设置专人指挥,保证石料抛填到位。一般情况下,沼泽地抛石施工均采用进占法,纵向由沼泽段起点开始,横向则由道路中心线向两侧施工。每一层石料抛填完成后,均应用推土机或者挖掘机进行碾压,直至抛石体表面密实稳定,不再产生明显下沉。
抛石至设计高度后,应使用压实机械对抛石体进行整体碾压。考虑到抛填的石块会对施工机械的橡胶轮胎具有一定的损坏作用,因此,在使用压路机碾压之前,首先用约20cm厚的基层碎石对块石进行灌缝和找平,然后进行填石的往返碾压,直到不再发生明显的沉降为止(土工布的使用与否应与监理商榷后确定)。
2.4.4 路基施工
在沼泽地抛石施工完成后,应在工期允许范围内,放置尽量长的时间,以便抛石体有足够的时间沉降和稳定。待具备土方施工条件后进行路堤填筑。路堤填筑时,应按照规范规定以及监理指示分层进行。填筑速度不宜过快,分层填筑时应注意开挖台阶,以保证新填筑路基与旧路的充分搭接,提高新路基的稳定性。图1为抛石和路基施工的示意图。
图1 抛石和路基填方示意图
2.4.5 沉降观测
当路基填方施工完成,路基整体不再受施工设备影响后,应立即放置沉降观测桩开始观测沼泽段路基的沉降。观测桩应放置在道路两侧,不影响来往车辆通行,放置间距宜在20m~30m之间。观测桩安装完成之后,立即开始与监理工程师的联合观测。开始时应每天观测并记录一次,随后根据沉降量大小降低观测频率。沉降观测应一直与监理工程师进行联合作业,即使在沉降满足要求后,也应配合监理工程师的指示随时进行检查补测。
2.5 质量控制
2.5.1 抛石材料要求
图2
2.5.2 沉降观测标准
当观测结果至每月平均沉降(误差计算在内)在5mm之内时,可终止观测,并随后根据监理工程师的指示随时进行检测核查。
2.6 质量控制要点
首先在施工开始前,先进行材料的储备和各项施工前的准备工作。选用的材料一定要满足规范要求,块石的粒径在20cm~50cm,且具有一定的级配,其中300mm筛网通过率在50%~70%之间。在沼泽地施工测量工作开始之前,一定要做好各类测量仪器的计量检定工作,确保在施工过程中不出现计量偏差。注意核对施工范围内的测量控制点,确保形成规范允许的闭环。同时,组织技术人员和现场施工人员召开技术交底会,将各项施工要点难点全部讲解清楚,着重讲解施工中的质量控制要点。
在施工过程中,一定要保证抛石工作按照设计要求和规范要求有序推进,保证开挖和回填深度及宽度,所有抛石面均碾压到位。定期组织项目相关人员进行安全质量交流会,使施工人员全部树立“安全生产,质量第一”的思想。
抛石施工和路基填筑完成之后,沉降观测也是监控沼泽施工质量的重要手段。一定要重视沼泽段落的沉降观测,严格按照规范和技术指标要求放置观测桩,并配合好监理做好每一个观测桩的联合观测,做好记录留档。
3 结束语
本文结合了作者十年的非洲公路项目施工经验,并查阅了相关的技术规范和相关书籍,对非洲地区的沼泽地抛石施工工艺及相关要点控制进行了总结。使用抛石施工的方法处理沼泽段落具有诸多优点,例如不需要准备专门的特殊设备,施工工期短,充分沉降后再进行路基填筑质量风险小等。在非洲多数的国家和地区,都广泛分布着沼泽段落,在非洲地区施工的交通建设项目都不可避免地会遇到很多沼泽段落的处理。本文旨在为非洲地区的沼泽地抛石施工提供一种高效可行的施工方法,为类似的项目施工提供一定的参考。