吹填砂施工方法在车辆段站场中的施工控制

吹填砂施工方法在车辆段站场中的施工控制

贾全利

广东省建筑工程机械施工有限公司广东广州510500

摘要：吹填施工采用吹填船借助泥砂泵输送，通过吹填管线将砂输送至吹填区，再经分支管口使砂尽量均匀平整地分布在吹填区内，达到设计吹填标高后停止吹填，对厚度超过设计要求区域的进行排水整平，使之达到设计要求。

关键词：吹填砂；吹填管；泥砂泵

一、工程概述

东城车辆段场址属东江三角洲平原区，地势较平坦，为大面积鱼塘分布区，有少量房屋。地面高程2～8m，地面标高平均为4.2m，鱼塘水深平均2.0m。吹砂填筑高度为7.5m～9m，分四～五级进行施工，其中超载预压超填高度为1.5～2.5m，计价总吹填方量超过260万m³。

二、施工要求

1、站场吹填砂共分4～5级进行施工，采用中细砂，要求砂含泥量应小于5％，最大不超过10％。填筑材料：本工程填料主要采用砂。砂料运至现场后，再通过吹砂工艺输送到场地内，之后用推土机分区分段进行推平。

2、吹砂可以分段大面积分层进行，各段之间的高差不大于1.0m。每天的完工面应平整压实，完善排水措施，切勿积水。直接吹砂只能满足堆载要求，吹填过程中存在分选不均等问题，需对吹填砂进行分层二次处理，可采用振冲碾压措施，以满足路基密实度要求。

3、吹填过程中多余的水，通过临时排水沟排出，经1～2天稳定后，再采用静载18t以上振动压路机碾压，每层碾压6～8遍。压实标准需达到路基土相关专业要求。碾压时应注意对围堰的保护。碾压至预留沉降层顶面，超载部分无需碾压。

4、特殊部位（如集水井、沉降标附近及碾压机械难以到达部位）可采用机夯或人工夯实等办法，夯至满足压实度要求，不得有遗漏，并不得损毁地基处理布设的各种监测设施。碾压过程中表面始终保持湿润，不得干压。填筑碾压过程中有翻浆、弹簧、起皮、波浪、积水现象，处理后再进行碾压。雨季施工时应作好面层排水。

5、底基层施工每天须详细记录填筑范围及厚度，且应符合地基处理的堆载加荷计划要求，严格按地基处理要求的速度填筑（指预压土堆填之前）。

6、每一碾压层检测点数量为1组（3点）/每2000m²，每一碾压层碾压检测点的合格率为95%，低于95%合格率必须对该层重新碾压，直到合格方可填筑下一层。

7、填筑堆载过程也是地基排水固结过程，地基中软土强度逐渐增长，因此每一分层碾压后，须静置数日，堆载过程每日观测一次沉降；恒载时期，每日均观测一次，并记录地基沉降和孔隙水压力变化数据，用沉降速率或孔压消散速率控制堆载的速度，其控制标准为：

平均沉降量为≤15mm/天；

水平位移，≤5mm/天；

孔隙水压力值比附加荷载值≤0.6，大于此数值应延缓堆载速度。

8、预压荷载

①预压荷载采用吹填砂，厚度分区不同控制，预压荷载顶面0.5m为填土，卸载后作为交工面密封土。

②预压填砂由高度控制，可以不作碾压。

③预压砂边坡采用砂袋护坡。

③当采用其它土类作为预压荷载时，预压土的高度按荷载换算。

④要求预压土顶面表层平整，高差小于±20cm。

⑤要求预压土表层做好排水沟，防止雨水冲刷预压砂。

⑥检测预压土填筑高度，每2000平米检测一点，实际填筑高度偏差小于20cm。

9、卸载标准

满载预压时间不少于180天，实际卸载时间应根据设计预压时间、实测沉降推算工后沉降量以及沉降速率等综合确定，当预压固结度达85%～90%后，推算剩余沉降量满足设计要求方可卸载。

10、卸载交工面处理

①将堆载顶面的0.5m的填土卸载到指定区域作为交工面顶面的密封土。

②本工程软基处理交工面为8.0m，包括0.5m封闭土，即卸载面为7.5m标高，可预留0.1～0.2m，采用18T振动压路机碾压6～8遍，密实处理后顶面标高为7.5m，然后回填碾压0.5m厚的密封土。

11、填筑材料

①塘埂清除的填土料和粉质粘土料可作为砂被围堰顶填土，不得采用淤泥、垃圾土和其他混有树根、草根等有机质的土类作为堆载填土，压实度应满足路基压实标准要求。

②本工程主要填料为砂，其中：

吹填砂、预压用砂及砂被围堰用砂可采用中细砂，可选海砂，材料要求为：粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的85％，粒径小于0.005mm粘粒的含量小于5％。

砂垫层、砂井采用中粗砂，材料要求为：粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量的50％，粒径小于0.005mm粘粒的含量小于5％，渗透性系数大于1×10-2/cm/s。

③车辆段路基及边坡面下0.5m填非渗水性封闭土，0.5m封闭土可先用于超载预压，待超载预压完成后卸载封闭土再转移填筑于路基面层，压实标准要求见《地铁设计规范》（GB50157-2003）相关规定。

三、吹填砂施工工艺流程及工作原理

1、吹填砂施工工艺

吹填砂施工工艺流程框图

2、射流船、绞吸船（采砂）基本工作原理：

（1）在吸砂口的入端，安装有旋转式的特制绞刀装置，以机械动力方式来切割和绞松水下土层的泥砂，使更多的泥砂随水经吸砂管吸入；

（2）通过船上离心式泥泵的作用产生一定的真空把控制所得的泥砂经吸泥管吸入、提升，再经船上排砂管排出；

（3）通过船上安装的定位钢桩和钢桩起落装置进行挖泥船的定位、船体的横移摆动和纵向前移的作业。

3、泵头船（吹砂）的工作原理：

（1）船舶定位、摆动抛锚作业完成后，进行浮管连接作业，浮管按规定每50ｍ设一灯浮。浮管抛锚完成后，浮管两端分别与水上浮管连接接头及岸管连接头相连接，完成开工展布作业；

（2）在吹砂船上设置一组或多组吸砂泵和高压冲水泵及一台增压泵，通过高压冲水泵将泥仓中的泥砂冲成泥浆，通过吸砂泵将泥浆吸到增压泵中，然后通过增压泵将泥砂吹入吹填区，进行吹填作业；

（3）施工操作中，根据真空压力状况，调节冲水量及吸泥泵吸入位置，掌握泥浆浓度，获得最佳吸砂效果。

四、测量放样

利用业主或监理工程师提供的测量控制桩，放出施工范围，并按25×25m布方格网测量原地面标高，设置木桩定桩位。将关键控制桩引测到安全位置，用水泥固定进行保护。

如实详细记录测量结果，报监理工程师核查。

五、施工机具配置

1、吹砂船配置

吹砂船的选配原则是基于对施工区的环境、工程量、工期、施工船舶性能等因素进行综合分析而确定的。

根据本工程的特点，本工程选用管径16~18寸的砂管3条。

根据吹砂工程量及进度计划安排，预计每日吹砂强度为1.5万m³。为了满足进度要求，拟配置多条吹填生产线，配套抓斗等满足吹填进度要求。

2、施工船效率的确定

根据本工程的工况情况，参照交通部《疏浚工程预算定额》（交基发[1997]246号），预测施工船平均月生产效率见下：

为确保吹填砂施工的进度要求，采用3艘绞吸船（平均每条船产量5000m3/d）配合3条16~18寸吹砂管进行吹填施工。

绞吸船每天工作一班，每天吹填能力为：

5000×3＝15000m3/d，满足工期要求。

六、围堰设置

围堰的设置，按吹填进度的需要分层进行。在站场四周边坡处采用干砌片石构筑，内侧设砂砾反虑层，以利排水；在吹填区与牵出线搅拌桩加固区边界采用砂包围堰，砂包中间填土，作隔水用，防止吹砂水直接流到搅拌桩加固区，砂包高度随吹填高度分层堆筑。

七、排水口的设置

考虑到用于排水的寒溪河紧靠施工区的南侧，排水口将设在施工区的南部。排水口采用砂包叠垒，断面宽度为3～4m，必要时加挡板拦水，以防止砂的流失过大。在拦水泥堤集中排水口处设置与排水量相应的抽水机数量，排出吹砂过程中带来的大量泥水。施工排水通过沉淀后排入附近河涌，注意随时清理沉淀池，防止泥砂冲入河涌，造成河涌淤塞。施工排水应结合当地潮讯情况，满足当地耕植排灌需要。

八：结论

东城车辆段解决了在沿海滩涂地、河涌、鱼塘等地段道路场地的平整问题，充分利用当地中细砂资源丰富的特点，进行市政道路路基填筑，能够保证路基施工质量的同时，减少对土地资源的开采使用量，降低了工程造价；简便易行，有效实用，提高工作效率，节约成本，为下道工序提前施工了创造条件。

参考文献：

［1］《疏浚工程技术规范》JTJ319-99；

［2］《疏浚工程质量检验评定标准》JTJ324-2006；

［3］《水运工程测量规范》JTJ203-2001；

［4］《疏浚岩土分类标准》JTJ/T320-96；

［5］《疏浚工程土石方计量标准》JTJ/T321-96。