FIBC湿法作业和扬尘监控管理下的石灰稳定土施工

陈翔

（山西交通建设监理咨询集团有限公司，山西 太原 030032）

石灰稳定土具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度、抗弯强度，稳定性较好，便于施工，大多数土均可用石灰稳定，在缺乏优质粒料的地区较为经济可行，因此广受业主和设计单位青睐。传统石灰稳定土施工工艺采用人工布灰，即施工人员以打方格形式将石灰卸下，以便控制石灰用量[1]。这种工艺存在作业量大、施工进度与单位面积布灰精度难以平衡的问题，影响了工程质量和现场监理服务。随着国家大力推进生态文明建设，现场监理环保压力也与日俱增，特别是针对石灰稳定土施工这种扬尘大、现场环保与文明施工管控困难的工序，施工扬尘已严重制约行业发展，部分工地因颗粒物排放不达标被有关部门勒令停工整改，致使工期严重滞后，且停工后会带来一系列现场管理、原材料贮存转运问题，不仅造成了不可估量的经济损失，还严重影响着质量、进度、费用、安全、环保方面的监理工作质量。为了既能符合设计和相关规范要求，控制石灰土拌和施工进度，又能有效控制扬尘，降低施工造成的颗粒物污染影响，达到环保要求，本文总结多年来道路施工监理与环保管理的经验方法，利用FIBC布灰和湿法作业方案，结合现场颗粒物实时监控技术手段，形成了一套基于FIBC湿法作业和扬尘监控管理的石灰土施工方法。

1 工艺原理与工艺流程

1.1 FIBC布灰工艺原理

FIBC（Flexible Intermediate Bulk Containers，FIBC），俗称吨装袋，是一种以聚丙烯编织布为主体材料的柔性包装产品。通常由吊带起吊、搬运，一般带有进、卸料口，以满足自动化生产线上的灌装机高效的卸料要求[2]。该施工方法以下端预留卸料口的特制柔性集装袋作为最小单元，开展石灰出厂运输、现场储存、转运和布灰操作。通过精确计算现场掺灰量并打格放线，能在备土备灰阶段将石灰直接运送到布灰点，避免了多次倒运造成的原材料损耗和扬尘污染。布灰时利用挖掘机将FIBC集装袋吊至距地面30cm位置，通过原材料自重和机械臂匀速缓慢转动，将石灰通过卸料口均匀布撒在提前标记好的备土网格内，快速、高效、精准地布灰。布灰结束后对FIBC集装袋回收，循环利用。

1.2 石灰稳定土湿法作业工艺原理

该工法采用自带喷淋系统的环保冷再生机开展灰土拌和作业，边拌和边喷水能更精确地控制石灰稳定土的含水量，有效解决传统工艺中老式拌和机功率小、拌和深度浅、“干拌”致使拌和不匀的问题，还能消除一般水车粗放型洒水造成现场局部泥泞或积水，表层水无法将拌和层完全渗透的弊端。同时，环保冷再生机作业时边拌和边喷水的特点能有效降低施工扬尘。此外，施工现场还配备雾炮车协同作业，利用大面积风送水雾，为混合料更均匀地补水，水雾还对颗粒物有较强穿透和雾珠附着能力，能有效抑制施工现场扬尘。

1.3 扬尘监控管理系统工艺原理

该工法优化了现有施工工地颗粒物监测设备，结合公路施工点多、线长、面广的特点，在石灰稳定土拌和过程中将可移动式无线监测器按一定密度设置在最能直观、灵敏地反映扬尘情况的检测点上，对施工过程中的扬尘开展颗粒物指标监测，并将各点PM10、PM2.5实时监测数值接收汇总并显示在终端上。对过程中颗粒物面污染源实际情况快速有效、直观量化地反馈，最终指导现场及时采取环保控制措施，遏制扬尘，规避因施工现场扬尘污染造成的恶劣影响及可能造成的损失。多点监测也能有效解决现有固定立柱式或单体手持式监测器监测点数过少、结果不具有代表性的问题。

1.4 工艺流程图

图1 工艺流程图

2 关键技术及工艺

2.1 FIBC布灰操作要点

在施工准备阶段，考察石灰厂，并提前抽检厂供特制柔性集装袋的质量、强度，保证下端预留卸料口的FIBC集装袋在贮存、运输、吊装过程中袋体不破损、吊带稳牢。在备土备灰阶段，要求厂家直接将石灰用FIBC集装袋运抵施工现场，统一存放，并结合实际情况做好防水防潮苫盖保护。

计算各路段需要的石灰用量，在土层上用石灰画出方格网，同时画出摊铺石灰的边线，并用装载机将石灰集装袋运输至布灰点。布灰开始时由工人先将集装袋一侧吊带挂在挖掘机端部挂钩上并固定稳牢，指挥挖掘机将集装袋该侧缓缓吊起，以露出底部预留卸料口为准，过程中袋体不得离地。由工人用铁锹破坏卸料口露出的内衬塑料封底，保证石灰能从卸料口正常卸出。挖掘机机械臂归位，将两侧吊带均在挖掘机端部挂钩上固定稳牢后，工人撤离布灰点。挖掘机将集装袋缓慢吊至距地面30cm位置，转动机械臂，将石灰通过卸料口均匀撒布在提前标记好的网格内。经测算，1.5吨装石灰在正常情况下布灰需要3min～5min，过程中应保证布灰匀速，控制卸料口离地高度。

布灰结束后，挖掘机行进至下一布灰点，降下机械臂，由工人将已倒空的集装袋取下，放置在指定位置，并在施工结束时统一回收，循环利用。之后重复上述步骤直至布灰结束。

2.2 石灰稳定土湿法拌和操作要点

FIBC布灰结束后，用自带喷淋系统的环保冷再生机将石灰和路基土充分拌和，拌和遍数不得少于两遍。为防止石灰下沉集中形成灰夹层，第一遍不宜翻拌到底，应留2cm～3cm；第二遍翻拌时，一定要翻拌到位、彻底，以消除夹层素土，保证与下承层结合紧密。拌和时要随时检查拌和均匀性，要求达到色泽一致，没有灰条、灰团和花面，并挖坑检查是否拌到底，有无夹层，以消除拌和不均等现象。

石灰稳定土拌和时应充分利用环保冷再生机自带的喷淋功能，保证作业时混合料补水及时，渗透充分。同时，随时检查石灰稳定土含水量，一旦含水量不足现场雾炮车则通过喷雾对混合料进行更均匀的补水，以消除一般水车补水时因局部水量失调引起的拌和不匀问题。

2.3 扬尘监控与监测布点操作要点

结合公路施工点多、线长、面广的特点，优化现有工地颗粒物监测器，以“PM10检测传感器+PM2.5检测传感器+控制单元+无线通信单元+充电电源”的方式设置更加廉价易得、移动便携、数量充足的监测器，对施工过程中颗粒污染物面源快速有效监控，并最终汇总到终端上显示和记录。通过更直观量化的颗粒物实时监测数值，可有效反映施工扬尘情况，反馈结果将作为现场管理人员判断是否立即采取雾炮车抑尘措施的依据。

结合环境监测中先进的网格精细化管理手段，对施工现场开展网格化定点，布设监测器。首先，应参考施工当日天气预报和现场实际情况，确定主要风向，按照每个断面上风向施工边缘外延30m处、下风向施工边缘外延50m处和100m处设置不低于3个监测点，断面选取间距不宜超过50m；其次，监测器应采用钎杆或其他更便捷的支撑物将其固定在距地面1.2m～1.5m的高度上；最后，施工结束后应注意监测器的回收清点与充电，以便重复利用。

2.4 材料与设备

主要材料为FIBC特质柔性集装袋。施工机具、仪器、仪表等的名称、型号、性能、能耗及数量如表1所示。

表1 施工机具配备表

主要检验、测量工具配备如表2所示。

表2 主要检验、测量工具配备表

3 实施效果

该施工方法自2017年开始，在北京市顺义区木孙路（山丁路至麻张路段）道路工程中首次应用，并在应用过程中结合实际情况不断优化，到2018年底已达到理想的施工效率与环保效果。在2017年6月首次在木孙路道路工程第三标段施工中应用，极大地缩短了工期，颗粒物监测也初显成效，但存在施工环节繁琐、协同作业配合不流畅、布点过多等问题。经过分析总结，完善整理了该施工方法，并于2017年～2018年间应用于该项目3个标段，均取得了更为理想的施工效果，施工技术逐步完善成熟。通过采用下部预留卸料口的特制FIBC柔性集装袋机械布灰，并结合自带喷淋降尘措施的环保冷再生机湿法拌灰，配以雾炮机协同作业，可大面积覆盖施工场区，进行均匀补水和抑尘，这样既提高了布灰效率，节省了人工，又能通过有效的环保举措稳步推进工程进度，规避了因环保不达标造成的停工风险和经济损失。

经施工人、机、料计算，在配备基本运输机械的情况下，传统工艺10名工人配备1台装载机为布灰组，开展人工布灰，400m双向四车道需要6h～8h；而利用FIBC布灰，可按两名工人配备1台挖掘机设置布灰组，同样的工作量只需4h。同时，FIBC布灰可在施工结束时快速回收集装袋，实现循环利用。与传统工艺相比，FIBC布灰工艺不在现场产生额外废弃物，节约了施工结束后清理现场的人工机械损耗所产生的成本，提升了施工效率。湿法拌和与扬尘监控管理采用更加高效节水的施工与环保措施，有效遏制了施工过程中的颗粒物污染问题，进一步规避了因工地扬尘污染造成停工整改的风险，保障施工连续开展，避免了因停工导致的一系列现场管理、原材料贮存转运的问题，获得了可观的经济效益。

4 结束语

石灰稳定土施工方法通过低起吊FIBC布灰、环保冷再生机湿法拌和、雾炮机抑尘等环保举措，极大改善了传统拌和工艺中的扬尘污染问题。通过对颗粒物实时监控，用直观量化的数据指导现场管理，从而有效解决石灰稳定土施工过程中的扬尘污染问题。实现了文明施工、环境保护，获得了良好的社会效益。通过创新型的合理化建议，也提升了监理服务的综合水平。