张 霖 顾祯雪 许乐炎

(1.中铁四局集团有限公司，安徽 合肥 230022； 2.河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098)

0 引言

市政道路的建设往往需要大量的填土，土地资源却又是不可再生资源,因此越来越多的市政道路工程采取吹填砂的工艺来填筑路堤，既可以解决材料紧缺的问题，又能节省工程投资。本文以南京某滨江大道工程为例，详细介绍了吹填砂填筑路堤的施工技术，对施工过程中的各个重点流程进行了详细的说明，为今后类似工程提供借鉴。

1 工程概况

南京江北滨江大道工程位于梅子州汊道左岸宽广的长江漫滩上，走向基本与长江平行。南京市浦口滨江大道第二标段全长3 005.169 m，道路按双向四车道设计，路幅宽度为42 m，设计速度为40 km/h。由于本工程地处南京市郊，路基的填筑需要大量土方，而当地的土资源相对贫乏，无法满足施工建设需要。经过综合考虑，采用吹填砂和回填土相结合的方式进行路堤填筑。一期吹填至7.0 m高程，在水泥搅拌桩施工后，开始进行吹填砂施工，从7.0 m吹填至11.0 m的高程，期间进行分层吹填碾压施工。

2 施工步骤

2.1 砂源供应

根据现场的砂源调查和综合比较，采用本地粉细砂作为路堤的填筑材料，吹填砂的指标要求见表1。由于南京地区长江禁止采砂，本项目砂源取自距离工程40 km的马鞍山长江砂，砂源质量良好。

表1 吹填砂指标表

根据吹填需要，每天耗砂量为10 000 m3每条吹砂船日出砂量为10 000 m3～12 000 m3，考虑天气因素，根据产量要求配备1 000 m3/h吹砂船2艘，相应配备吹砂设备2套，500 m3运砂船10艘、3 000 m3/h绞吸船1艘，交通船1艘。

2.2 绞吸船吸砂

采砂船装满后起锚，沿长江运河运输至道路附近江堤，抛锚停船。采砂船行驶时，应注意行驶安全，服从河道管理部门的监管及指挥。

2.3 排泥管线布设

排泥管线是运砂船输送砂泥浆到吹填区内的管道线路，主要包括：陆上管线(包括管架线)、水上管线(即浮管)及水下管线三种。

1)陆上管线的设置。

现场确定吹砂管线的平面位置需要综合考虑吹砂船的总扬程、吹填的距离、围埝的面积、形状以及潮位变化等多种因素。现场管线布设时，既要避免与不必要的障碍物发生接触，也要尽量避免过级弯曲的形成。

陆上管线布设的第一要务是确保完工后的高程和平整度能够满足设计要求。既要避免吹填砂的自固结沉降和围埝区域内地基土的沉降导致的施工高程偏小，也要防止吹填超高量引发的施工高程偏大。控制吹填区域的平整度具体要求见表2。为不使流水冲刷围埝，需根据土质、围埝结构、高度等不同因素来确定围埝与吹砂管口的距离，通常距离为15 m～20 m。

表2 排泥管口间距表

2)水上管线(浮管)的设置。

由于吹填砂施工时的冲击力以及水流等因素对水上浮筒管线的作用，管段间的卡接必须稳定可靠。通过管线锚对管线进行固定。浮筒管线布置时不可以出现死弯，应尽量呈现流线型弯曲。此外为了保证绞吸船在前进一定过程时不必拆换，还需要留有足够的富余长度。

为了维修的便利和减少水流阻力，即使在重载的情况下，也需要保证浮筒管线露出水面以上。水上浮筒管线与陆上吹砂管线的联接应根据地形和水位变幅来选择适当的联结方式，既要联接牢固防止漏泥，也要不因水位变动而出现管段严重蹩曲。

3)水下管线的设置。

为了摸清水下地形，制定施工方案，需要对水下管线的的预定位置和其前后各50 m的范围进行测量，测图比例按1∶1 000～1∶2 000采用，在方案制定完成后及时向有关部门提交申请，进行报备。

2.4 围堰、隔堤施工

2.4.1袋装砂围堰

当路堤边位于水塘位置时，需设置如图1所示围堰。

1)充填砂膜袋制作：按设计断面计算充填袋尺寸，现场由手提式缝纫机加粗麻线缝制成形。

2)测量放线与膜袋定位：放线由全站仪定位，将膜袋搬运到围埝轴线上，并使膜袋摊滚方向为围埝轴向。第一层围埝充填袋采用木桩固定，木桩采用人工施打，充填袋摊铺后，用铁丝将充填袋两侧系绑在木桩上固定。

3)试冲灌砂袋：试冲灌砂袋的主要目的是确定现场砂料的排水固结时间。袋体沿纵线的宽度，充砂口大小、数量、排列，抽砂泵性能，需满足充砂流动性要求的含水量、冲灌时间等，由此设计袋的纵向长度、单个充砂袖口控制面积及泵的充灌压力。

4)膜袋充砂：将膜袋充砂袖口与砂泵出管口相连，砂泵管口缠一层无纺布，再将管口插入充砂袖口，并用铁丝绑牢。启动水泵，开动高压水枪对运砂船船舱内粉细砂进行造浆。开启砂泵，向袋内充砂。砂袋充灌先充中间，再充边缘，使砂袋饱满密实，达到85%以上饱满度及单层充填厚度为0.5 m要求。

5)无纺布压边及编织袋压脚：袋装砂棱体分层堆码时，需使用150聚酯无纺土工布压边，使用编织袋压脚，示意图如图2所示。

2.4.2吹填砂隔堤

二期吹填砂碾压分段进行，每段长200 m，中间用袋装砂隔堤分隔，袋装砂施工工艺流程如下：

1)测量铺设：现场测量放线，将袋装砂棱边边线标识出来，然后将加工好的冲砂袋通过专用的施工道路运至现场。安排一个单独的施工作业面进行隔堤袋装砂棱体的充灌填筑工作，从施工片区的一侧开始向另一侧阶完成测量铺设工作后，由梯式推进。

2)灌砂：现场工人对袋体进行铺设，袋装砂之间采用错缝堆叠的方式，袋体袖口部位朝上。开始进行袋装砂棱体充灌施工，吸砂船在长江马鞍山段取砂，运砂船运抵施工现场长江断面后，通过管线将砂运抵现场，将泥浆管口与袖口进行连接，利用泥泵充灌袋体[1]。为了保证泥浆的流量以及避免出现堵管现象，需要根据泥浆管出砂的浓度调节冲水水枪水量。取砂区域的颗粒级配会对充灌沙袋的成型产生影响。如果淤泥的含量过高，则沙袋不能一次成型，需要进行充灌，在袋装砂棱体充灌结束后进行袖口的绑扎，防止漏砂[1,2]。

3)逐层加高：袋装砂隔堤随吹填砂压实厚度逐层加高，即先施作0.5 m或1 m隔堤，待吹填砂吹填压实后再向上加高。

2.5 吹砂施工

利用砂驳船将马鞍山段开采的砂运送至施工现场，通过泥浆泵将砂驳船料舱内的砂直接吹砂至吹填区。在吹填区域，依据吹砂口的情况，及时调整出砂口的位置，保证吹填的平整度。

施工期间必须做好值班观察工作，并在出砂口的四周100 m范围内插设若干喷涂油漆标识的竹竿作为标尺，确保吹填标高能够满足设计要求[3,4]。

2.6 吹填砂碾压

采用18 t～20 t的压路机进行碾压，先静压1遍～2遍，再振动碾压4遍～6遍，最后再进行静压，控制含水量在10%～20%的区间内。重点防范漏压、欠压。如果存在填筑面积窄小的边角或者是构筑物结合面等机械难以压实的部分，可以使用插入式振捣棒进行加密。

3 经济效益分析

表3为采用吹填砂进行填筑路基与传统路基填筑方案的效益对比(以填土量466.5万m3为例)，结合前文可知，长江砂吹填滨江道路路基施工技术简单，施工周期短，采运难度低，原料取材方便；第一层填筑材料不需要大型机械设备平整、碾压即可保证一定密实度，有效提高路基质量；可自由选择吹填方式，并配合其他加固地基的工艺；施工现场无扬尘，保护环境。施工不受昼夜、雨季影响的优点，除汛期外，都可进行吹填施工；机械化程度高，施工效率高，节约了施工成本，具备良好的经济效益。

表3 填筑方案效益对比

4 结语

南京某滨江大道工程选用长江砂作为路基填料，就地取材、降低工程造价，而且在确保路基施工质量的同时，加快了施工进度，缩短了建设工期。通过对本文中吹填砂施工技术的详细介绍以及与传统路堤填筑方式的对比分析，为今后类似的工程积累了经验和借鉴。