淤泥原位固化技术在公路新建工程中的应用_唐宁.pdf

107建筑科技2023 年 第 3 期淤泥原位固化技术在公路新建工程中的应用Application of In-Situ Solidification Technology of Silt in Highway Construction唐宁（上海市交通建设工程安全质量监督站,上海 200032）摘要：淤泥原位固化处理方法是一种利用固化剂对淤泥等土体进行原位固化处理,使土体达到一定强度的原位土体加固技术。以 G228 公路（奉贤段二期）新建工程 6 标为依托,介绍了淤泥原位固化技术在公路软弱地基处理施工过程中的具体应用。该技术相比于传统的碎石换填方法更加环保,实现了废旧资源的再生利用,很大程度上降低了淤泥软基处理的成本,可为在水系发达地区的公路建设提供参考。关键词：淤泥;原位固化;土体加固;地基处理中图分类号：U416+11 文献标识码：A 文章编号：2096-3815（2023）03-0107-030引言G228公路（奉贤段二期）新建工程6标东西走向,西起瓦洪公路,东至新四平公路（含新四平公路交叉口）,里程K48+650K52+360,线路全长3.71 km。项目共计明暗浜26处,其中明浜21处,共计62 694 m2;暗浜5处,共计217 2 m2。1工艺流程淤泥固化施工工艺流程图如图1所示。图1淤泥固化施工工艺流程图2施工准备2.1技术准备（1）在对淤泥土体进行原位固化施工前,组织技术人员及施工现场负责人进行施工图纸会审,复核浜塘的位置以及数量,同时了解施工现场所有利用的电源、道路、水源以及施工通道等资源;（2）在现场放样出浜塘的边线,并组织业主,设计、监理共同确认签字后方可施工;（3）对参与施工的人员进行安全技术交底。2.2材料准备本工程选取浆剂作为固化剂,其主要成分为普通硅酸盐水泥、粉煤灰等材料。（1）水泥采用强度等级为PO42.5级及以上符合GB 175-2007通用硅酸盐水泥规定的普通硅酸盐水泥。水泥储存时间不得超过3个月,如超过3个月应重新取样试验,不符合标准的不得使用。（2）粉煤灰烧失量应20%,其粒径宜控制在0.0012.000 mm之间,且0.074 mm的颗粒含量宜45%。2.3机具准备淤泥原位固化施工需要准备的机具主要有：挖掘机、强力搅拌头、自动定量供料设备、水泥罐、粉煤灰罐、绞笼、输浆管、配电柜、缆风绳等。108建筑科技2023 年 第 3 期2.4现场准备（1）后台供料设备放置场地施工。淤泥原位固化施工前需硬化一块场地用于后台设备的布置,后台设备主要包含粉料罐、绞笼、自动定量供料设备。根据设备的尺寸,布置场地。硬化15 cmC20混凝土,并设置一层12 mm钢筋网片,其余区域硬化8 cm素混凝土。单块场地可辐射施工范围为400 m,根据全线明暗浜数量及分布位置,规划合理的场地数量及位置,对于地质条件不好的区域,需在混凝土下方换填砖渣,砖渣厚度视现场情况确定。料罐的高度约56 m,安装完成后需要在四周拉上缆风绳,保证料罐平稳。（2）设备调试。将供料设备安装后,对供料设备性能进行调试,其主要检查内容有：是否正常工作;是否易出现安全问题;挖机的动力系统和搅拌头完成组装后能否进行拌和;通过自动定量供应物资系统能否进行各类固化剂的供料流程,同时保证质量控制允许偏差在规定的范围之内。2.5管线摸排及保护（1）管线交底。开工前项目技术人员将现场施工区域内的管线的性质、走向、埋深、管径以及管线的变化情况等详细交底给施工队伍,要求施工队必须派专项监护人员对此进行负责。期间如果队伍监护人员更换,应立即告知工程部并进行再次交底,要保证有专人对现场管线安全进行监护。（2）管线详细调查。首先,在与各专业管线单位监护人员进行与会沟通的基础上,了解所处管线的具体分布情况,以及各类管线在项目施工中所应注意的安全事项。同时,采用人工开挖的方式进行探坑,通过2处及以上探坑所暴露的管线情况来推断该类管线的大致走向和埋深等基本信息,并于各个管线单位所提供的信息进行对比分析。（3）熟悉管线分布图。对上述所调查得出的各专业管线信息进行汇总及叠加标注,并形成一张施工区域管线平面分布图,并注明各专业管线所采用的埋设方式。将该管线分布图下发并交底至各项目施工队伍,并组织相关施工负责人进行信息同步和宣贯,使得各施工队伍管线监护人及其他相关人员能熟悉施工区域各类专业管线分布详情,以防止施工过程发生安全事故。3施工阶段3.1筑围堰抽水（明浜）和清表（暗浜）明浜：先筑围堰然后抽干围堰内积水,清除浜内的杂物,对浜底淤泥进行整体原位固化,处理至淤泥底顶标高（路面设计标高1.5 m以下）。明浜处理示意图如图2所示。图2明浜处理示意图暗浜：先对暗浜处地表原路基土进行清表处理,清除需达30 cm至固化处理设计顶标高,而后进行场地平整处理,最后进行原位固化处理至暗浜土底标高。如果清表标高和路面设计标高高差小于1.5 m,开挖至路面设计标高以下1.5 m,然后采用软土浅层固化。桥头PHC管桩处理路段不再进行暗浜固化处理。暗浜处理示意图如图3所示。图3暗浜处理示意图3.2划分区域 将施工区域进行放样并划分成5 m5 m小区域,根据该处理区域的原定固化处理深度以及固化剂掺量,计算固化剂用量的配比和调制,同时需在固化剂自动定量供料系统中设置好固化剂含量。3.3固化剂调配根据现场情况,固化剂掺量为8%（6%水泥+2%粉煤灰）1,水灰比为11,采用浆剂施工,每桶浆液的配合比为水:水泥:粉煤灰=432（可根据搅拌桶容积进行调整）。3.4强力搅拌设备就地搅拌根据施工现场情况,选取合适的强力搅拌头,利用机械设备对原位土进行由上至下搅拌。施工步骤：（1）搅拌设备直插式对原位土进行搅拌;（2）搅拌设备正向运行,强力搅拌头逐渐深入搅拌,且伴随喷射固化剂,直至达到原设计要求的固化底部标高2;（3）搅拌设备反向运行,慢速提升搅拌,且伴随喷固化剂,搅拌速率及喷料速率以仪表盘显示数据为准,施工技术人员可根据现场实际操作情况调整速率,以满足施工过程能够均匀喷撒搅拌2。109建筑科技2023 年 第 3 期当遇到硬土层无法进行垂直固化时,可采用原位翻松分层固化或者先用挖机辅助翻松固化回填的方法进行。强力搅拌头需安装深度测量标尺,用于控制处理深度。标尺长度3 m。3.5边固化边推进就地固化处理采用边固化边推进的形式进行。施工时按5 m5 m区块进行细部控制,根据所采用的搅拌头的施工截面,计算出区块所需用搅拌头的具体数量,在搅拌过程需保证均匀喷搅。在每个区块搅拌数量施工完成后,需再进行整体性翻搅,从而避免每个头子喷搅过程中产生不均匀的可能,相邻区块之间应有5 cm以上的搭接宽度,避免漏搅,最终固化形成整体均匀性硬壳层3。3.6回填及边坡处理明浜回填采用二灰材料（石灰加粉煤灰的体积比为5:95）回填4,每层压实厚度20 cm,压实度93%。回填至地坪标高（不高于路面设计标高以下1.5 m,否则80 cm范围内采用石灰土回填）。回填至地坪标高以后与周边地坪之间搭接土工格栅,搭接长度不小于200 cm,地表以上部分按照一般路基填筑方法填筑至上路床顶面。土工格栅应变时抗拉强度不小于25 kN/m2。铺设在原地面标高处的土工格栅,伸出浜、河廊侧处用专用钉固定,并用“U”型铁钉固定于下伏土层。池（鱼）塘、河浜迎水路基边坡,坡度为1:1.75,采用M10浆砌块石防护,厚度35 cm,下设15 cm的砾石砂垫层。护坡顶高程一般为常水位以上0.5 m。在开挖深度5 m（含淤泥厚）的暗浜段,采用直接就地固化方法。固化后以上部分按照一般路基填筑方法填筑至上路床顶面。3.7碾压和养护待固化搅拌完毕且达到一定强度后,采用挖机（或压路机）进行碾压表面,如施工条件及进度允许,则可覆盖30 cm素土或碎石等（根据上部结构确定）并碾压,保护固化土体,现场做好排水措施。4质量验收标准淤泥原位固化处理段需对固化前后进行一系列相应的质量检测。4.1原材料检测固化剂材料应符合国家规范要求,材料到达现场通知总包及监理,现场按要求抽样送检第三方检测单位。4.2淤泥原位固化处理层厚度采用静力触探试验确定淤泥原位固化处理层厚度,处理厚度与设计厚度相差应20.0 cm。用卷尺量测淤泥原位固化处理层宽度,量测宽度与设计宽度相差应10.0 cm,各区块处理厚度及宽度测试点不应少于3处。4.3淤泥原位固化处理层的强度对固化14 d后的土体进行静力触探试验,每1000 m2强度测试点不少于1处,单个浜塘测试点不低于1处,要求比贯入阻力平均值大于0.9 MPa。试验结果如表1所示。表1静力触探试验结果序号部位测点测试深/m比贯入阻力平均值Ps/MPa122#明浜22-12.204.9522-22.203.7822-32.206.7922-42.2010.74221#明浜21-12.203.9021-22.203.3821-32.204.9021-42.204.064.4淤泥原位固化处理层的承载力固化14 d后在处理区域进行荷载板试验,每1 500 m2测试点不少于1处,要求对于处理区域承载力120 kPa。试验结果如表2所示。表221#浜塘、22#浜塘平板静载荷试验结果序号测点极限承载力实测值/kPa相应沉降量/mm结论1（21#浜塘）21-1#24020.96满足设计要求2（21#浜塘）21-2#2407.92满足设计要求3（22#浜塘）22-1#2405.57满足设计要求4（22#浜塘）22-2#2404.14满足设计要求5淤泥原位固化施工的注意事项（1）处理层的强度和承载力的控制。提高取样频次,多做配合比试验,结合现场情况,找到最适合现场土质的配合比;施工过程中不断总结、改善工艺,提高施工质量。（2）现场管线的保护。积极与产权单位对接,确定现场管线类别、数量及形式;做好管线安全交底,设立专门（下转第 113 页）113建筑科技2023 年 第 3 期青混凝土路面作为我国公路应用最广泛的形式之一,发挥着不可替代的作用,但沥青路面病害问题,严重降低公路运营安全及质量,已经成为社会关注的焦点,因此,相关从业人员必须高度重视沥青路面建设及病害处理质量。本文从沥青混凝土路面的常见病害出发,对其产生原因进行深入分析、研究,并提出了相应的处理及预防措施,希冀对今后我国沥青路面运营质量的提高具有指导意义。参考文献：1 王晓,张君娜,袁联中.城市道路沥青路面病害产生的原因及处理措施J.陕西建筑,2012,38(6):160-161.2 尹传普,周月明,李朝炯.关于沥青混凝土路面车辙的成因与防治J.中国水运(理论版),2007(10):91-92.3 朱奋鹏.公路沥青路面病害特征与养护技术J.交通世界,2022(Z2)：117-118.4 贾志新,杨宝志,杜文永,等.沥青混凝土病害类型及防治方法探讨J.西部交通科技,2021(10):27-28,52.5 周华.沥青混凝土路面工程病害及防治技术研究J.科技风,2021(32):84-86.收稿日期：2023-03-14作者简介：陈龙,工程师,主要从事桥梁养护工作,现供职于上海高架养护管理有限公司。通信地址：上海市徐汇区中山南二路30号5楼。的管线安全责任人;施工前采用开挖探沟等方式,保证施工安全。（3）机械设备的维保。现场施工机械设备较多,操作人员应持证上岗,专职人员定期检查维保,杜绝违章作业。6结语淤泥原位固化处理技术具有固化速度快、强度高、施工质量容易保证等优点,相比于传统的碎石换填方法更加环保,实现了废旧资源的再生利用,很大程度上降低了淤泥软基处理的成本,可以在水系发达地区的公路建设中推广使用。参考文献：1 邵吉成,袁波,骆嘉成,等.固化剂加固温州淤泥的物理力学性质研究J.地下空间与工程学报,2022,18(3):935-944.2 吴连胜.就地浅层固化技术稳定性与可靠性研究J.城市道桥与防洪,2022(2):186-188,192,23.3 俞元洪,余朝伟.淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的研究与应用J.浙江水利科技,2015,43(3):72-76.4 聂怀军,赖伟信,彭芳鹛,等.粉煤灰-疏浚淤泥协同固化制备回填土的研究J.粉煤灰综合利用,2020,34(6):74-78.收稿日期：2023-04-21作者简介：唐宁,本科,工程师,从事公路工程项目管理工作,现供职于上海市交通建设工程安全质量监督站。通信地址：上海市徐汇区淮海西路343号K座231室。（上接第 109 页）