邵永剛　張衛(wèi)兒

【摘要】紹興市曹娥江綜合整治工程（柯橋段）工程II標(biāo)段位于紹興市柯橋區(qū)濱海工業(yè)區(qū)，是一項(xiàng)對(duì)海塘進(jìn)行改造的道路拓寬工程，路線全長(zhǎng)7320m。該工程路線較長(zhǎng)，原堤頂?shù)缆肥┕?chǎng)地較為狹窄;施工工期較短，相應(yīng)填筑料的間歇穩(wěn)定期較短，且無(wú)堆載預(yù)壓等相關(guān)減少后期沉降的措施;所在區(qū)域的環(huán)保要求較為嚴(yán)格。經(jīng)過仔細(xì)的研究，決定采用機(jī)械戽水施工的方法進(jìn)行拓寬道路的填筑施工，取得了不錯(cuò)的效果。成功經(jīng)驗(yàn)可為今后類似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】粉砂土;機(jī)械戽水

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

1、引言

在軟土地基施工中，特別是砂性軟體地基填筑過程中，對(duì)填筑料的密實(shí)，是工程施工的重難點(diǎn)，確保填筑后期的沉降是工程成敗的關(guān)鍵之一。在以往的工程施工中大部分采用如填筑土分層碾壓和堆載預(yù)壓的一些方法進(jìn)行填筑基礎(chǔ)處理。采取這些傳統(tǒng)的施工方法有機(jī)械投入較大，施工工期較長(zhǎng)，投入的成本較多等不利因素。我施工方采用吸泥船從曹娥江業(yè)主指定位置直接取砂土，通過管道輸送至作業(yè)面，并用挖掘機(jī)進(jìn)行戽水的分層密實(shí)填筑的施工方法。采用該方法既提高了填筑的效率，也確保了填筑的密實(shí)度，減小了工程的后期沉降，同時(shí)降低土方的車輛運(yùn)輸，減少對(duì)周邊原海堤破壞，極大的降低施工粉塵、噪音、尾氣等的污染，取得了多方面的成效。

2、工程概況

紹興市曹娥江綜合整治工程（柯橋段）工程II標(biāo)段位于紹興市柯橋區(qū)濱海工業(yè)區(qū)，是一項(xiàng)對(duì)海塘進(jìn)行改造的道路拓寬工程，工程起點(diǎn)位于濱中路交叉口以北200m，起點(diǎn)樁號(hào)K5+300;終點(diǎn)位于北八路與現(xiàn)狀堤頂?shù)缆方徊婵?，終點(diǎn)左側(cè)T型交叉，終點(diǎn)樁號(hào)K12+620，路線全長(zhǎng)7320m。施工采用吸泥船從曹娥江業(yè)主指定位置直接取砂土，通過管道輸送至作業(yè)面，并用挖掘機(jī)進(jìn)行戽水的分層密實(shí)填筑的施工方法。該區(qū)域的地基基礎(chǔ)及曹娥江內(nèi)取土均為粉砂土。

3、設(shè)計(jì)成因

在本工程中，由于原壩體斷面狹小，外側(cè)為曹娥江，內(nèi)側(cè)為防護(hù)林，且工程施工路線較長(zhǎng)，業(yè)主不允許外來渣土運(yùn)進(jìn)，只允許從曹娥江內(nèi)取土，綜合以上的特點(diǎn)采用了機(jī)械戽水的施工方法。采用該方法提高了填筑的效率，也確保了填筑的密實(shí)度，減小了工程的后期沉降，同時(shí)降低土方的車輛運(yùn)輸，減少對(duì)周邊原海堤破壞，極大的降低施工粉塵、噪音、尾氣等的污染。

機(jī)械戽水密實(shí)填筑與常規(guī)分層填筑等施工方法比較分析見表1。

曹娥江綜合整治工程（柯橋段）工程II標(biāo)段位于曹娥江邊，該區(qū)域的地質(zhì)為粉砂土，且曹娥江取得的土也為粉砂土，非常適合采用戽水施工工藝。

4、工藝原理

粉砂土是一種介于砂性土和黏性土之間的中間土，粉砂土雖然松散易沖而且易液化，然而，它同時(shí)亦具有承載力高，排水固結(jié)快的特性。通過灌水和用挖掘機(jī)擾動(dòng)粉砂土層使其液化，使液化土體內(nèi)顆粒重新組合并產(chǎn)生超靜水孔隙水壓力，自土體內(nèi)向上冒起，通過反復(fù)擾動(dòng)液化使土體中孔隙率和含水率顯著降低，達(dá)到密實(shí)粉砂土堤基和堤身的目的。

5、施工工藝

機(jī)械戽水填筑施工主要分為管袋圍堰吹填和堤防路基吹填及戽水

5.1 管袋圍堰吹填施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→打設(shè)定位鋼管→管袋定位→泵均勻充灌粉砂土料→檢查管袋形狀→綁扎管袋袖口→上一層管袋施工→逐層管袋施工→完成圍堰。

（1）充填袋的制作

本圍堰采用400g/m2有紡?fù)凉げ脊艽?，直徑不小?.5米編織土工布管袋。充填袋制作成筒狀，尺寸以棱體斷面的不同高程的尺寸加上退檔尺寸，一般長(zhǎng)度在20～60m，每根砂袋的袖口布置呈梅花型，袖口數(shù)量視充填袋的大小，土質(zhì)等情況而定，一般每16～20m設(shè)一只，袖口的長(zhǎng)度以能浮出水面20～30cm為宜，袖口直徑一般為30cm，縫制時(shí)，袋體的所有接縫均采用包縫法進(jìn)行縫制，采用強(qiáng)度大于150N的尼龍線縫制，縫制時(shí)，每道縫不少于二道（先縫一道，折疊后再縫一道或兩道），確保袋體的接縫強(qiáng)度。

（2）填筑基礎(chǔ)開挖清理

按照設(shè)計(jì)要求，采用挖掘機(jī)和人工相結(jié)合的方法對(duì)填筑基礎(chǔ)進(jìn)行臺(tái)階狀開挖和清理。

（3）填充袋鋪設(shè)定位與管道鋪設(shè)

由測(cè)量組進(jìn)行測(cè)量定位，邊線上插上鋼管，用土工材料運(yùn)輸車將折疊好的填充袋運(yùn)抵施工區(qū)域，采用人工定位鋪設(shè)，順著堤軸線方向進(jìn)行鋪設(shè)，填充袋邊角用插鋼管進(jìn)行定位，砂袋縫應(yīng)垂直于壩軸線，沿長(zhǎng)邊方向進(jìn)行鋪設(shè)。

（4）管袋的充填

泥漿經(jīng)泥漿泵口吸入，通過輸泥管輸送充入管袋中。充填管袋時(shí)，首先沿長(zhǎng)邊方向進(jìn)行充填，避免應(yīng)力集中損壞袋體，并在充填過程中經(jīng)常調(diào)整出泥管口方向，防止袋體在充填過程中受力不均而移位變形，待袋體固定不再發(fā)生位移時(shí)，再次充填，直至管袋飽滿。（圖2）

5.2堤防路基吹填及戽水施工工藝流程

吹填施工機(jī)組由立式泥漿泵輸泥系統(tǒng)和配電系統(tǒng)二部分組成。吹填施工的流程圖如圖3：

（1）路基吹填

在分層管袋吹填達(dá)到1m高度后，進(jìn)行路基吹填。吹填區(qū)順堤軸線分段分層布置，段長(zhǎng)150m，層厚0.8m，及上下層錯(cuò)縫。吹填時(shí)進(jìn)漿口遠(yuǎn)離退水口，同時(shí)根據(jù)粉砂土的沉積情況及時(shí)移動(dòng)進(jìn)漿口位置，做到吹填區(qū)域粉砂土顆粒分布基本均勻，吹填面大致平整。（圖4）

（2）路基戽水密實(shí)處理

每層吹填完成后，將挖掘機(jī)直接開進(jìn)吹填區(qū)，進(jìn)行專門的機(jī)械戽水密實(shí)。挖機(jī)在吹填土上行走，走走停停，停時(shí)用抓斗不斷地?fù)v動(dòng)行走幅內(nèi)的土體，直至土體液化表面泌水為止。為防止挖機(jī)陷入土中，挖機(jī)利用倒走的方法，經(jīng)挖機(jī)行走振動(dòng)后也便于搗實(shí)。

每臺(tái)挖掘機(jī)按照早晚各一次，每次進(jìn)行戽水4小時(shí)，中間排水4小時(shí)，戽水長(zhǎng)度在150m，按照80cm進(jìn)行分層戽水。每150m區(qū)段每層共戽水6次，分3天時(shí)間完成。從檢查結(jié)果來看，戽水后密度均達(dá)到97%以上，符合設(shè)計(jì)圖紙壓實(shí)度≥95%的要求。（圖5）

6、施工質(zhì)量

砂性土路基填筑施工按《水利水電工程單元施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定表及填表說明（上、下冊(cè)）》規(guī)定的允許偏差執(zhí)行。

成立以施工項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為組長(zhǎng)，施工項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人為副組長(zhǎng)的施工領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)施工進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，集中管理，分別負(fù)責(zé)。

主要控制要點(diǎn)：砂性土路基填筑施工，主要的是控制填筑的密實(shí)度，而采用戽水密實(shí)的施工工藝，主要是控制每層分段區(qū)域的挖掘機(jī)戽水次數(shù)和時(shí)間。填筑層厚度按照80cm左右控制，每層戽水時(shí)挖掘機(jī)深入下層10cm左右，以確保層與層之間的銜接。按照4個(gè)小時(shí)挖掘機(jī)行走戽水150m左右的速度進(jìn)行施工，每次戽水完成后需要有6-8小時(shí)的排水時(shí)間。每次戽水前必須確保戽水砂土部位表面有可見的水（過干時(shí)可用水管對(duì)砂土注水），以確保戽水質(zhì)量。在6次戽水完成并排水完成后，可采取挖掘機(jī)在上部反復(fù)行走的方式確定是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一般挖掘機(jī)行走不下陷且挖掘機(jī)的履帶印較淺就基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，如果有部位未能達(dá)到該要求，需對(duì)該部位進(jìn)行再次的戽水施工，直到達(dá)到要求為止。

7、安全措施

為做到安全生產(chǎn)，文明施工，建立項(xiàng)目部的安全生產(chǎn)保證體系落實(shí)崗位責(zé)任制。組建安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，以便于更好地貫徹"安全第一，預(yù)防為主，綜合治理"的方針，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，文明施工，保障職工的安全與健康。

特別是對(duì)取土的施工所使用船只，需經(jīng)船檢部門檢驗(yàn)合格并依法登記后方可使用。施工期間應(yīng)按規(guī)定設(shè)置航行標(biāo)志及消防等設(shè)施。船只在航行前應(yīng)檢查各部位的機(jī)械與設(shè)施是否良好，不得帶病作業(yè)。定期不定期的組織人員進(jìn)行船只的安全檢查，安全教育和培訓(xùn)，以確保水上作業(yè)的安全。

落實(shí)專業(yè)的電工對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的用電線路和設(shè)備進(jìn)行鋪設(shè)、巡查及檢修。電源箱內(nèi)要有漏電保護(hù)器，電機(jī)外殼做好接零保護(hù)，隨機(jī)用的電纜線不得捆在架管或鋼筋上，防止破損漏電。用完的電器設(shè)備先斷電再盤電纜，電機(jī)放在干燥處，防止受潮造成電機(jī)燒毀現(xiàn)象。

8、環(huán)境保護(hù)

施工作業(yè)產(chǎn)生的灰塵，除在現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員配備必要的專用勞保用品外，還應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行灑水，以使灰塵公害減至最小程度。

嚴(yán)格控制各機(jī)械設(shè)備的噪音污染，白天控制在85分貝，夜控制在70分貝，以減少噪音。

對(duì)廢水通過臨時(shí)排水溝、集水井及水泵和管道收集排入沉淀池進(jìn)行無(wú)害化處理后再重新排入曹娥江中，并對(duì)排入曹娥江中的水定期進(jìn)行檢測(cè)。

曹娥江內(nèi)取土必須離開堤防150m以外，以確保堤防的安全。

保護(hù)好施工現(xiàn)場(chǎng)的圍擋、標(biāo)牌和標(biāo)識(shí)的保護(hù)工作，做到標(biāo)牌清楚齊全，各種標(biāo)識(shí)醒目，現(xiàn)場(chǎng)整潔文明。

結(jié)語(yǔ)：

分層戽水施工在近年來應(yīng)用得到了一定的提升。相對(duì)于傳統(tǒng)的碾壓填筑方式相比較，碾壓填筑較適合粘性土體的碾壓填筑。對(duì)于砂性土體，采取碾壓填筑，含水量控制很能精確到位，碾壓效果不是特別理想。而本論文中的砂性土非常適合在填筑中戽水密實(shí)，其發(fā)展前景非常廣闊。