浅谈吹填技术在公路建设中的应用

刘铁峰

哈尔滨市地处我国东北地区，气候比较寒冷、干燥，属于平原与丘陵交接带地势较高，土质多为碱性土、粘土，土中风沙含量较大又称风沙土。省内的重点公路一级公路及其它等级公路历年来在路基施工中均采用土方填筑，机械碾压的施工工艺，虽然能够基本满足施工要求，但仍存在很多弊端和不足。为了开拓创新寻找新的施工方法，我们在哈尔滨绕城高速公路西段五标段率先提出用吹填江沙筑路基施工，在该公路应用过程中，取得了较好的效果，路基施工成型后，经检验各项标准均符合规范要求。

哈尔滨绕城高速公路西段项目第五标段位于主线K51+511. 56—K53+396. 48。全长1.885公里，路基底宽60米，上宽28米，路基填筑高度平均为9米，工程量为585549立方米。该段地处松花江哈尔滨上游19公里，即四方台对面江心岛西侧，该段南侧是松花江干流，北侧和西北侧为松花江叉流，岛上土质中含砂量偏高，如采用常规的路基填筑施工工艺，不但浪费大量的土地资源，破坏植被，而且需雇用大型轮船运输路基填筑材料，耗费人力、物力、财力很大。因此，结合当地条件，就地取材，利用松花江江砂为路基施工填筑材料，采用500立方米大型绞吸式挖泥船进行吹填路基。

该段吹填具体选用了黑龙江省航道局龙浚19绞吸式挖挖船，将挖泥船摆放在距路基位置最近处的江叉中，水中留有部分浮管，岸上部分架设陆地管接至路基处，由该段起点开始吹填推进，其施工工艺及施工中的质量控制如下：

一、施工工艺

1、测量放样：测量路基范围内地面高程，根据图纸设计高程及路基设计坡度（设计坡度1：1：75）计算出路基底宽，准确定出路基中线、边线控制桩。沿线单侧每25CM设一个边线控制桩。

2、清除路基基底腐殖土（平均70CM），露出自然砂层，并将清除的腐殖土堆弃在路基坡脚以外2米处码方整齐，待路基边坡混凝土预制块铺砌后，反罩到边坡上。

3、沿路基坡脚边桩内侧人工用编织袋装砂，按图纸设计路基坡度码堆成路槽，即修建挡土堤，此堤系路基的一部分。

4、編织袋内装半袋砂，沿线分层错缝按1：1：75坡度码堆压实。采用坡度尺控制路基坡度，采用3CM×5CM木方标准放样制作成高度为1.5M，坡度为1：1：75的坡度尺，在边桩处标准固定。袋装砂土码堆前，在相临的坡度尺上等高程挂线，以便控制袋装砂土码堆高度及坡度。

5、在沿线吹填砂路堤底层挡土堤上每50米两侧对称设置横向盲沟，盲沟断面尺寸为60CM×60CM，采用干砌片石码筑，内侧连接砂堤端部之间设置砂砾反滤层，用于吹填砂路堤横向排水。在吹填砂路堤前进方向低洼处设置排水沟，用于纵向排水，吹填砂路基排出的水纵向沿路基坡脚外排水沟排回汊河。

6、路基吹填宽度采用全幅吹填。在汊河靠滩距离路基填筑较近处设置一只抽砂船，抽砂船与路基填筑段沿路基中线纵向敷设一条直径为61CM的排砂管，排砂管出口处略高于路堤吹填层高度。

7、路基分层吹填，分层吹填厚度不超过2米，下层厚度可大些，上层厚度可小些。在路线地势起伏较大处，第一层江砂吹填无法全线控制在一个高程基准点上，故第二层江砂吹填前袋装砂土码堆必须全线控制在一个高程基准点上，便于控制路基宽度及高程。

8、吹填采用分段推进方式进行（从K53+375沿线走线反向吹填），即一段吹填完成后，在吹填层上接长管线吹填下段。每吹填完一层压实后再吹填上一层，吹填砂路基的压实机具采用重型振动压路机，压实度检测满足规范要求。

9、吹填砂路基采用“慢填、预压加观测”的方法施工，并随时注意路堤的稳定性。

10、封顶后的路基表面平整、密实，且横向形成设计规定的拱度。

11、江砂封层时，采用厚约40--80CM的碎石土铺砌层，保证路基的稳定性及强度。]

12、吹填砂路基竣工后，为保证路基边坡及坡脚的稳定性，在袋装砂土码堆形成的路基边坡上做砂砾垫层，后铺混凝土预制块护坡，坡脚处为浆砌片石基础，基础砌筑深1.5米。

13、吹填砂路堤施工前先做“前导段”，取得经验后再扩大施工，“前导段”长为50米，桩号为K53+325--K53+375，吹填平均高度为1.5米。

二、施工过程中对关键工序的控制

1、测量放样必须准确无误，一旦出现错误将影响整个施工，力求将误差降至最小限额，保证路基设计宽度及路基边坡的设计坡度。

2、清除路基基底腐殖土，露出自然砂层。清基一定要彻底，防止袋装砂土中掺杂腐殖土。如若根据水文资料判断基底水位偏高或受到冲刷，应在第一层吹砂过后，沿边坡向内10米处挖渠，确保稳固基底。

3、袋装砂在码袋时的标准，压缝一定要符合要求。

4、为防止排砂管排出的水对挡土堤产生冲刷，在第二层及其以上各层袋装砂土码袋过程中，座在上一层江砂吹填层上的袋装砂土应卧进底层江砂吹填层中80CM以上。

5、定期、专人上路检测压实度，及时、准确地掌握压实度情况与工程进度，防止盲沟失效时囤水，影响压实度。

三、施工工艺在施工过程中具有的优点

1、该施工工艺适用于缺土多砂，且可用吹填或筑路基的地区，它具有施工不受昼夜、雨季影响的优点，且只要江水未封冻，即可进行吹填施工。

2、该施工工艺的运用，不仅大大减少了施工机械的使用，避免了人力、物力等非必要的浪费，且减少了施工运输机械对江心岛上植被的破坏。对岛上的生态环境保证具有重要的意义。

3、施工过程中，抽砂船抽出的江砂最大扬程能达到15米以上，且一次可以吹填江砂2米左右，每小时排砂在400立方米左右，日均吹填4000立方米左右，最大限度地保证了工程进度如期完成且路基压实度达到标准要求，即点点合格，实现了工期与质量双保险。

4、施工现场文明，没有扬尘现象，井然有序，工艺简单，又便于掌握。

四、实际施工过程中的不足之处

1、排砂管每节6米，管的接长或拆管必须由功率较大的推土机及挖掘机专门配合，该项技术不易掌握。

2、第一层吹填砂沿线完成后，在以上各层路基吹填前沿线敷设排砂管时，均将会扰动上一层吹砂成型段表面，影响文明施工。

3、排砂管吹砂时排出的水所占比例为75%、砂占25%，水的含量过大，对于路基两侧附近有临建构造物或田地、鱼池等防冲刷的地区，难以保证排水正常走向。

吹砂填筑路基这种施工工艺的运用，不仅便于管理，加速工程进度，确保工程质量，而且为我省在高等级公路施工建设中能否实施这种工艺，提供了从理论指导到实践应用的经验。由于这程工艺在我省是首次在高等级公路施工建设中采用，因此既要结合工程具体实际情况，灵活掌握并运用该施工工艺，又要在施工中不断解决一些不可预见的问题，尽管这个摸索的过程，存在这样或那样的不足或缺陷，但它的应用，填补了我省在吹填砂路基施工工艺应用上的空白，是一个契机及起点，开了我省应用此项施工工艺的先河，以便省内及省外同行们在其经验基础上，提出问题，加以解决，不断完善，为我国公路事业不断腾飞奋斗。