潘 艷 軍
(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局,四川 彭山 620860)
在市政道路工程施工中,不難看出市政道路路基工程是其最為重要的一環。在路基施工過程中,為了使其施工質量得到相應的控制,迫切需要對整個市政道路路基的施工過程進行嚴格要求并對一些出現的問題采取相應的控制措施。采取控制措施之后,還需要保證整個道路路基工程的質量符合道路路基施工的國家標準。在路基施工過程中,通過應用先進的施工技術(基于BIM的數字化施工管理平臺、路基混凝土抗水化熱開裂施工技術等)[1],使道路路基的質量水平得到提高,其安全性、穩定性、耐久性也相應地得到一定程度的保障。正因為如此,才能使城市市政道路路基質量的水平能夠跨出關鍵性的一步。才能夠以更高的效率、更快的速度去推動城市交通的進步。
所謂:千里之堤潰于蟻穴,九層之臺起于累土。在任何工程中,基礎都是最重要的部分,大壩沒有基礎何談穩定,沒有基礎的建筑絕不能經受住歲月的考驗。正如著名水利學家潘家錚院士所說:“工程建設,基礎乃是最為重要的一環。”路基是道路的根本,就猶如人的心臟一樣十分重要,其路面承受著各種交通荷載,之后又通過路基傳遞給大地,以此完成一個力的轉移。不難看出,道路的路基不僅僅只承受車輛與人流荷載,還承受著路面混凝土自重。路基是路面向大地傳遞荷載的過渡部位。
目前,在城市市政道路施工過程中,道路工程在設計時就配備了相應的地下及地上工程。市政工程的體現價值就是為城市交通、為人民出行服務,路基的施工質量直接反映了整個道路的施工整體質量,影響著城市的發展和運行。在城市中, 由于路基施工過程中的工地比較分散,且其施工工作面比較狹窄,為了保證工程的質量以及工期的順利完成,需要十分重視施工過程中的施工技術和管理措施。如今,若要真正做好工程,必須且首先要有一支自己的專業施工隊伍,并且給這支施工隊伍配備足夠的專業技術人員、管理人員和專業的施工機械,且必須要有一套十分完整的施工管理、施工技術規范流程,并且需要有一套十分完整的施工質量檢查驗收條例,時時刻刻了解并學習先進的施工管理方法[2],這是道路施工高速發展必備的管理方法。
道路路基施工是市政道路施工中至關重要的一環,因此,道路路基的強度問題需要被重視,使道路路基強度能夠達到《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》CJJ-1-2008規范所規定的標準[3],方可有效地降低交通荷載對道路整體穩定性帶來的負面影響。對于市政工程來說,混凝土的開裂問題沒有像水工建筑物那樣重要,但亦需采用必不可少的手段防治其產生開裂。在道路路基施工過程中,通過對混凝土產生的水化熱采取加冰塊、空氣降溫等措施有效減小路基開裂,提高路基的整體性,只有這樣,才能合理、有效的提高路基的強度和其相應的承載能力,采用切實可靠的措施是為了使道路路基的質量得到有效的提高,從而有效地減輕道路負荷,進而提高路基的承載能力。通過安全、經濟、高效的管理以及施工單位特有的施工技術可以避免其在外力作用下發生變形,同時,在溫度變化的情況下,路基也不會發生裂縫、變形等質量問題,進而有效地提高了城市道路的使用壽命。
導致路基強度破壞的因素有很多,在施工現場主要是通過填料最優含水量、壓實度試驗和路基彎沉值進行施工控制以保證實現路基強度的目標;在路基施工過程中,導致路基強度、含水量、壓實度和彎沉值不合格的主要原因有以下幾個:
(1)降雨、違規泄水導致的土壤含水量失調,導致路基土壤含水率過高、機械碾壓后回彈而無法達到設計標準;
(2)道路路基填料發生變化(由于土壤摩擦系數不足,土料差異等)導致的路基填土不均勻,進而產生路基彎沉值過大;
(3)路基填料未進行分段試驗,沒有明確填料的松鋪系數就直接進行攤鋪而導致路基填料壓實不符合要求;
(4)壓實機械設備的重量不足、壓實遍數不夠等因素導致的壓實度不合格。
在市政道路路基施工過程中,對于市政工程道路施工中的路基明開挖,地下管網工程對路基填充以及后期沉降產生的影響最為嚴重。市政道路工程建設中的管網特別重要,施工過程中必須避免與其發生沖突;而道路設計過程中對管網工程的篩選精度常常不足,時常會出現未知管道出現的現象,不僅加大了路基施工的難度,也會產生土壤填充不均勻、壓實不均勻等各種不利影響。在市政工程建設中,建設工期對于其他工程而言是比較短的,道路附近溝槽的回填工作常常會遇到許多自然突發因素,導致溝槽回填夯實效果差,同樣也會很容易地造成無法控制回填效果而導致出現路基不均勻沉降[4]。
對于在路基工程施工過程中產生的一種特殊現象——“彈簧土”,其主要原因是因為在進行路基施工過程中土料采用高含水率或接近飽和的土壤,進而在對其進行壓實的過程中,由于原來存在于道路土層中的土壤,即原狀土受到碾壓機械的碾壓、振動,使得原有土壤中的毛細孔發生變化,使原有土壤中的毛細孔減小,而毛細孔中的水分變得不易蒸發,滲透作用也變得越來越小,從而在施工時部分減小了整個土體的抗壓強度。由于振動碾壓的原因使土體產生了一定的顫動現象,最終導致形成了工程上常說的“彈簧土”現象。在道路路基施工時,“彈簧土”現象偶有發生,其產生主要有以下幾個原因:
(1)土壤填筑前,一些雜物,如淤泥、植物殘枝、建筑廢料等未清理干凈,使壓路機在正常碾壓后造成路基壓實反彈;
(2)填土料的含水量未達到規定標準,壓實機械碾壓不成形進而造成土壤反彈;
(3)壓實機械操作使用錯誤。如壓實機械的碾壓速度超過規定速度、擠壓到路旁的填土而造成路基出現部分反彈現象。
施工前,首先要組織對進場的施工人員、管理人員和操作人員進行專業知識的學習,并且加強他們的質量安全意識。需要對施工人員在施工過程中可能會出現的一些問題進行交底,選擇有代表性的路段填筑試驗路段,通過試驗結果,采取相應的回填措施并用碾壓機械碾壓;同時,由于對土體實施碾壓,必須將土體含水率處于最優含水率時才能起到比較良好的碾壓效果,因此,必須對含水率采取一定的控制措施,如人工翻拌以及晾曬等,在進行完上述工作后再對土壤進行攤鋪,之后再用碾壓機械進行碾壓。需要特別注意的是:碾壓、攤鋪之前,需要對每一個試驗段按照規范規定的要求進行試驗,并用得到的精確試驗結果確定出的松鋪厚度、碾壓遍數、最佳含水量等施工參數進行施工,進而控制路基的填筑、碾壓。
(1)道路管網的回填質量控制。應回填到管網上部50 cm以上然后進行反開挖,安裝完管網后,按設計要求進行回填,管網回填時其與路基的搭接面需人工夯實。
(2)需要嚴格對路基填料進行控制,當填筑土料的液限、塑性指數及其相應的含水量未達到相應的規范規定要求時,可添加3%~5%的生石灰使土壤得到改良。
(3)對管網工程的回填填料必須嚴格控制,要與設計要求的填料一致,并且不得出現超厚填筑。
(1)在施工前,明確施工區的管線位置、水流流向、管道是否完好、是否存在滲漏等情況,提前預防水流進入路基形成彈簧土。
(2)天氣較好時,可以采用翻曬填料等方式控制填料的含水率。
(3)采用鉆孔機械在路基中打孔,之后再貫入生石灰或按一定的比例加入一定量的粉煤灰、礦渣等摻合料和極其少量的外加劑進行固定頻率振搗而形成實體樁,此方法適用于荷載比較大的路基。
(4)打石樁[5]。顧名思義,就是將直徑350 mm左右的石樁按照一定的順序依次打入土中,直到達到規定的深入深度即可。最后,在打好的石樁之上鋪設厚度為50 mm的碎石層后再進行夯實處理。這種施工方法只適用于晾槽不易進行或路面荷載比較大的道路路基。
(1)在開始每一道施工工序之前,負責施工的技術人員需對本工序的施工技術進行技術講解,并且對安全問題采取一定的防護措施,明確施工中存在的不穩定因素(如管網情況與設計不符等),及時與設計方聯系調整設計方案;
(2)現場技術質量負責人嚴格監管 ,如有不按照規范要求施工的現象,應立即制止并整改;
(3)現場技術人員應做好現場工序驗收,上一道工序驗收不合格時,不允許進入下一道工序施工;
(4)首先需要確定每一個施工單位所應該承擔的責任,應當合理且有序地進行工序之間的交叉作業,加強對上一道工序的成品保護,并對下一道工序實施交接驗收;
(5)重視施工資料的管理及收集工作。每一個項目的資料負責人主要負責對施工資料進行收集和整理,并且需要現場相關的技術人員進行協助。除此之外,資料和數據還應具有完整性和真實性,同時應根據合同及規范要求編制竣工資料。
綜上所述,改善市政工程道路路基施工過程中的一系列施工質量控制技術,可以有效減少工程問題的產生。道路工程路基施工不僅僅要達到國家標準,更應盡可能地加大其使用年限,踐行可持續發展戰略,而合格、高效的質量控制技術不僅需要每一個工程技術人員深刻銘記,也需要每一個工程技術人員不斷地進行改善,沒有完美的施
工技術,只有永遠的進步。希望本文能幫助工程施工技術人員更好地進行道路路基的施工質量控制,力爭建設出合格、安全、耐久的市政工程。