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[摘 要]本文结合中交一公局海外公司乌干达KE机场高速公路项目所在永久性沼泽地段的路基施工,着重介绍使用围堰填石施工时的施工方法、控制标准及注意事项。
[关键词]永久性沼泽、围堰填石、施工方法
中图分类号:U416.02 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)03-0063-02
引言
伴随着国际一体化进程的进一步加快,中国企业进一步的转变思路,越来越多的中资企业不局限于国内的市场,到竞争激烈的国际市场进行角逐。尤其是中资的基建企业,由于近年来国内市场的饱和,从国内走出的步伐迈的更大,但是海外的环境与国内有非常大的差别。本文就乌干达首都机场高速项目永久性沼泽段路基根据当地施工环境及项目本身特点,介绍项目采用的围堰填石法路基施工方法及控制标准,希望能够给海外施工的企业提供借鉴。
项目及所在环境简介:
乌干达是地处东非,是东非五国之一,原为英属殖民地,是土地私有制国家,首都地形为沼泽微丘,海拔1300米,被誉为东非明珠。中交一公局海外公司承建的乌干达KE机场高速公路项目是设计施工总承包项目,同时也是乌干达第一条高速公路项目,起点为乌干达首都Kampala,终点为乌干达首都机场Entebbe,还有一条支线连接当地重要的旅游景点Munyonyo,全长51.3公里,总造价4.76亿美元,工期为5年,质保期6年,开工日期为2012年11月。本人所在为项目路基一分部,主要负责起点至12.5公里段的路基施工,分部段落内存在路基高填方、深挖方、季节性沼泽、永久性沼泽、石方路基、半填半挖路基等等,基本上涵盖了路基施工的各种样式,施工难度较大,征地工作困难,工期较紧。项目起点处位于永久性沼泽地,常年水位较高,雨季旱季无明显变化,表层植被约1.5m高,表层腐殖质较厚,约为1m;平均水深为2m,底层淤泥较深,为0.5-1m;淤泥一下为沙土或沙质粘土;而且沼泽内水源丰沛,除了来自降水和地表径流之外,生活污水也比较丰富。由于首都附近石料比较缺乏,且段落内弃方较多,故项目采用围堰填石施工本段路基。
1 施工前准备
1.1 开始试验段施工前,KE项目经理部进行了施工方案制定。中心实验室组织相关人员前往BULAGA取土场(距离施工现场5.3公里)进行地质、水文、地形地貌勘查并分不同深度取土样至实验室进行土工试验。其实验项目有:土壤的液限、塑限,塑性指数及天然稠度;含水量;颗粒分析;击实试验;CBR;密度、相对密度;有机质含量试验,确定土壤为低液限粘土,最佳含水量为 8.7%,最大密度 2.23g/cm3,各项指标合格,可以用做路基填料。
1.2 测量组依据设计图纸和实际测得沼泽地持力层标高数据进行中桩边桩坐标计算,并依据施工方案进行围堰两侧坡脚坐标计算,使用全站仪逐点放样。沼泽地底部持力层标高测量方法:用长臂挖机清除表层植被草皮,将挖机斗齿探入深水中至挖机履带微微抬起时,界定为持力层测量挖机深入水中深度,结合水面标高计算得出持力层标高。由此计算出路基坡脚桩,沿横断面方向延伸两米为路基清淤范围,也即为围堰内测坡角位置。见图01:
1.3 按照施工方案进行机械设备配置。见表01:
2 施工步骤
2.1 料源准备
2.1.1 围堰材料准备
K4+000—K4+400为挖方段,实验室进行土工实验表明,该段落土方不适合路基填筑,但可用作便道施工和施工方案中的围堰施工。施工时该段落配备一台挖机,5台自卸车。用于围堰施工。
2.1.2 填石材料准备
项目用9号轧石料场(距离施工段39公里),实验室取样实验表明,该石料为玄武岩可作为永久性沼泽清淤换填填料。要求片石尺寸不超过50cm。设备配置为两台挖机、10台自卸车。
2.1.3 路基填料准备
BULAGA红土粒料场,作为沼泽内路基填筑主要填料。料场配备一台挖机、一台装载机、6台自卸车。
2.2 围堰便道施工
按坡脚桩,沿桩基围堰网小里程方向,先用长臂挖机清除表层植被草根等约40cm,然后用自卸车将 K4+000—K4+400土方由桩基便道往沼泽内倾卸。填筑时由装载机配合推土机进行往前推进,保证围堰顶宽为6m,并注意车辆和人员安全。将所清理植被范围填筑完成后,长臂挖机继续按边桩进行清理。
2.3 清淤、抛石换填
当沼泽内抽水完成后,测量组测持力层标高并进行路基中桩边桩修正,使用全站仪进行路基中线和坡脚线放样。每侧沿坡脚线往外侧加宽2m定为淤泥清理边线。从围堰往沼泽内修筑便道,使用两台挖机,配合4台自卸车,进行淤泥清除工作,将淤泥运至指定弃土场。清淤深度为:表层腐殖质约60cm,淤泥和淤泥质土约40cm,然后是沙土或沙质粘土,已达到持力层,并确保清淤后的底面基本平整,向两侧坡脚方向具有一定坡度。根据实验室所做地基承载力实验,在90cm处达到110KP,这就表明,可进行填石。
3 路基填筑施工
挖机装载机取土装车,在BULAGA料场使用装载机配合挖机,将红土粒料装车运输至施工现场。由于是第一层土方填筑,避免机械破坏土工布,须有专人指挥卸车,从便道开始倾卸土方,使用推土机推赶并大致整平。摊铺整平,摊铺厚度控制在50cm,直至将土工布全部覆盖。土工布铺设完成后,选择两个断面各取5个点测得高程数据来确定填料的松铺系数。摊铺完成后,碾压之前和之后每碾压一遍测量做一次高程数据记录,直至最后一遍碾压收面。并从第5遍开始记录压实度数据。松铺厚度按50cm摊铺,第5-7碾压后压实厚度分别为:43cm、42.2cm、42.1cm。可確定松铺系数为1.18-1.21 。碾压第4遍时压实度达到90%,第5遍时压实度可达到92%,第六遍时压实度可达到93%。所以碾压组合可确定为:20t羊足碾(1静压+强振+强振)+20t光轮(强振+弱震+弱震收面)。常水面以下压实度按照93%控制。实测项目和容许偏差如下表02:
后续施工按照上述工序和机械配备以及碾压组合施工。
结论
结合乌干达KE项目的实际施工情况,证明在该地质情况下,采用围堰填石法施工时具有可行性和保障性的,这种施工方法可以减少石料的用量,解决石料不足地区的沼泽施工,而且路基质量要比单纯的抛石挤淤法施工好的多,并且通过沉降观测数据证明无需再用堆载预压,大大节省了成本及项目工期。此种方法可适用于类似情况的路基施工。
参考文献
[1] 公路路基施工技术规范 JTG F10-2006.
[关键词]永久性沼泽、围堰填石、施工方法
中图分类号:U416.02 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)03-0063-02
引言
伴随着国际一体化进程的进一步加快,中国企业进一步的转变思路,越来越多的中资企业不局限于国内的市场,到竞争激烈的国际市场进行角逐。尤其是中资的基建企业,由于近年来国内市场的饱和,从国内走出的步伐迈的更大,但是海外的环境与国内有非常大的差别。本文就乌干达首都机场高速项目永久性沼泽段路基根据当地施工环境及项目本身特点,介绍项目采用的围堰填石法路基施工方法及控制标准,希望能够给海外施工的企业提供借鉴。
项目及所在环境简介:
乌干达是地处东非,是东非五国之一,原为英属殖民地,是土地私有制国家,首都地形为沼泽微丘,海拔1300米,被誉为东非明珠。中交一公局海外公司承建的乌干达KE机场高速公路项目是设计施工总承包项目,同时也是乌干达第一条高速公路项目,起点为乌干达首都Kampala,终点为乌干达首都机场Entebbe,还有一条支线连接当地重要的旅游景点Munyonyo,全长51.3公里,总造价4.76亿美元,工期为5年,质保期6年,开工日期为2012年11月。本人所在为项目路基一分部,主要负责起点至12.5公里段的路基施工,分部段落内存在路基高填方、深挖方、季节性沼泽、永久性沼泽、石方路基、半填半挖路基等等,基本上涵盖了路基施工的各种样式,施工难度较大,征地工作困难,工期较紧。项目起点处位于永久性沼泽地,常年水位较高,雨季旱季无明显变化,表层植被约1.5m高,表层腐殖质较厚,约为1m;平均水深为2m,底层淤泥较深,为0.5-1m;淤泥一下为沙土或沙质粘土;而且沼泽内水源丰沛,除了来自降水和地表径流之外,生活污水也比较丰富。由于首都附近石料比较缺乏,且段落内弃方较多,故项目采用围堰填石施工本段路基。
1 施工前准备
1.1 开始试验段施工前,KE项目经理部进行了施工方案制定。中心实验室组织相关人员前往BULAGA取土场(距离施工现场5.3公里)进行地质、水文、地形地貌勘查并分不同深度取土样至实验室进行土工试验。其实验项目有:土壤的液限、塑限,塑性指数及天然稠度;含水量;颗粒分析;击实试验;CBR;密度、相对密度;有机质含量试验,确定土壤为低液限粘土,最佳含水量为 8.7%,最大密度 2.23g/cm3,各项指标合格,可以用做路基填料。
1.2 测量组依据设计图纸和实际测得沼泽地持力层标高数据进行中桩边桩坐标计算,并依据施工方案进行围堰两侧坡脚坐标计算,使用全站仪逐点放样。沼泽地底部持力层标高测量方法:用长臂挖机清除表层植被草皮,将挖机斗齿探入深水中至挖机履带微微抬起时,界定为持力层测量挖机深入水中深度,结合水面标高计算得出持力层标高。由此计算出路基坡脚桩,沿横断面方向延伸两米为路基清淤范围,也即为围堰内测坡角位置。见图01:
1.3 按照施工方案进行机械设备配置。见表01:
2 施工步骤
2.1 料源准备
2.1.1 围堰材料准备
K4+000—K4+400为挖方段,实验室进行土工实验表明,该段落土方不适合路基填筑,但可用作便道施工和施工方案中的围堰施工。施工时该段落配备一台挖机,5台自卸车。用于围堰施工。
2.1.2 填石材料准备
项目用9号轧石料场(距离施工段39公里),实验室取样实验表明,该石料为玄武岩可作为永久性沼泽清淤换填填料。要求片石尺寸不超过50cm。设备配置为两台挖机、10台自卸车。
2.1.3 路基填料准备
BULAGA红土粒料场,作为沼泽内路基填筑主要填料。料场配备一台挖机、一台装载机、6台自卸车。
2.2 围堰便道施工
按坡脚桩,沿桩基围堰网小里程方向,先用长臂挖机清除表层植被草根等约40cm,然后用自卸车将 K4+000—K4+400土方由桩基便道往沼泽内倾卸。填筑时由装载机配合推土机进行往前推进,保证围堰顶宽为6m,并注意车辆和人员安全。将所清理植被范围填筑完成后,长臂挖机继续按边桩进行清理。
2.3 清淤、抛石换填
当沼泽内抽水完成后,测量组测持力层标高并进行路基中桩边桩修正,使用全站仪进行路基中线和坡脚线放样。每侧沿坡脚线往外侧加宽2m定为淤泥清理边线。从围堰往沼泽内修筑便道,使用两台挖机,配合4台自卸车,进行淤泥清除工作,将淤泥运至指定弃土场。清淤深度为:表层腐殖质约60cm,淤泥和淤泥质土约40cm,然后是沙土或沙质粘土,已达到持力层,并确保清淤后的底面基本平整,向两侧坡脚方向具有一定坡度。根据实验室所做地基承载力实验,在90cm处达到110KP,这就表明,可进行填石。
3 路基填筑施工
挖机装载机取土装车,在BULAGA料场使用装载机配合挖机,将红土粒料装车运输至施工现场。由于是第一层土方填筑,避免机械破坏土工布,须有专人指挥卸车,从便道开始倾卸土方,使用推土机推赶并大致整平。摊铺整平,摊铺厚度控制在50cm,直至将土工布全部覆盖。土工布铺设完成后,选择两个断面各取5个点测得高程数据来确定填料的松铺系数。摊铺完成后,碾压之前和之后每碾压一遍测量做一次高程数据记录,直至最后一遍碾压收面。并从第5遍开始记录压实度数据。松铺厚度按50cm摊铺,第5-7碾压后压实厚度分别为:43cm、42.2cm、42.1cm。可確定松铺系数为1.18-1.21 。碾压第4遍时压实度达到90%,第5遍时压实度可达到92%,第六遍时压实度可达到93%。所以碾压组合可确定为:20t羊足碾(1静压+强振+强振)+20t光轮(强振+弱震+弱震收面)。常水面以下压实度按照93%控制。实测项目和容许偏差如下表02:
后续施工按照上述工序和机械配备以及碾压组合施工。
结论
结合乌干达KE项目的实际施工情况,证明在该地质情况下,采用围堰填石法施工时具有可行性和保障性的,这种施工方法可以减少石料的用量,解决石料不足地区的沼泽施工,而且路基质量要比单纯的抛石挤淤法施工好的多,并且通过沉降观测数据证明无需再用堆载预压,大大节省了成本及项目工期。此种方法可适用于类似情况的路基施工。
参考文献
[1] 公路路基施工技术规范 JTG F10-2006.