薛慶宏
(中鐵十九局集團第二工程有限公司 遼寧省遼陽市 111000)
市政公用工程路基施工涉及到大體量的土方開挖,工序復雜、交叉作業較多,且施工過程容易受到自然條件及周邊環境的影響,具備一定的施工難度。確保路基施工達到道路工程建設質量要求,科學、合理使用路基施工技術是關鍵。
路基是市政公用工程中最核心的結構,直接決定道路工程的整體質量。在路基施工過程中,對各環節的作業要求相對嚴格,其中任何一道工序出現問題,都有可能導致路基無法達到道路工程建設質量的要求,導致返工并造成經濟損失。市政公用工程建設環境相對復雜,可能發生于成熟的城市空間、自然環境等區域,環境因素的變動也會對路基施工造成明顯的影響。例如交通、人為活動及氣象因素的影響。
衡量市政公用工程路基施工質量的指標主要有三,即強度、結構穩定性和水穩性。市政公用工程在投入使用后會面臨較高的交通壓力,路面荷載量大。因此路基必須具備足夠的強度以應對來自路面的荷載,避免出現變形、沉降問題,同時有效應對地下水、地質變動等因素對結構穩定性造成的影響。長期受到水流的浸泡和沖刷會影響路基的強度,例如冬季常出現的道路翻漿、脹裂問題。這就要求路基具備良好的水穩性,延長道路使用壽命。
挖方作業之前完成截水溝及排水渠的設置與疏通,并根據施工區域土壤特點開展防滲作業,設置保護措施避免路基施工對周邊現有建筑、設施的穩定性造成影響。交通協調及排水系統設置工作完畢后,對施工區域的障礙物進行清除,確保挖方過程邊坡的穩定性,降低施工干擾。市政道路工程路基挖方采用分層開挖、由上到下的方式進行,檢驗挖方材料是否合格,并做好施工過程的排水工作[1]。若施工現場地質條件復雜,可選擇將人工開挖與機械開挖結合的方式,嚴格依照邊坡參數設計及施工方案的要求開展挖方作業,杜絕超挖后進行回填。
對填筑料進行性能檢驗,選取樣本路段開展預填筑試驗,以確定最佳的松鋪系數、碾壓次數及設備使用方案。若路基施工中土方回填厚度達到80cm,應對填筑區域進行清理,清平路基基底并進行壓實,然后再進行填筑施工。路基填筑區域通常被分為平整、填作、檢測和震壓四個區域,各區域之間的施工作業應相互協調配合。使用平地機攤鋪填筑料,根據事前測定的松鋪系數確定每層攤鋪的厚度,通常情況下厚度不應超過30cm。當攤鋪至最上一層時,其碾壓后的厚度不應小于8cm。確保各攤鋪層路拱相同,以提高路基自身的排水性能。
填筑施工中,填筑料的選取也是關鍵。在選料之前,進行取樣分析,若材料性能達到工程建設要求即可大量取用。所選材料應具備運輸、挖取方便、容易壓實等特點,且材料強度、滲水性等均要達到市政道路工程質量的要求。在實際工作中,常用CBR來確定填筑料的具體參數,如強度限值、顆粒直徑范圍等。當前應用最為頻繁的填筑料為礫石混合料和石質土,其優點是強度大、水穩性高。此外,經處理的煤渣、鋼渣等工業廢棄物也可被用作填筑料。禁止使用淤泥、沼澤土等材料填筑路基。
路基壓實施工依照如下原則進行:先輕厚重、先慢后快、先中間后兩邊。依照該原則進行碾壓作業可使路面緊實度和平整度更高,并提高路面強度。在填筑料攤鋪階段,可在路面中間及兩側預留3°左右的夾角,以提高路面緊實程度。例如填方路基,路面下150cm的壓實度不應低于93%,路面下80cm的壓實度不應低于94%,距路面80cm之內的壓實度應超過96%。
路基施工結束后,需結合現場情況設置一定的防護措施,對路基進行加固,以免周圍環境變動影響路基穩定性并破壞路基。市政道路工程施工常與綠化工程配合進行,在邊坡種植植被可達到固土的效果,對路基邊坡進行加固,并防止自然降水直接沖刷路基導致內部土壤松散。另外,還可通過設置專門防護系統的方式對路基進行保護。例如,使用聚氨酯類土工織物混凝土材料建造防護面板,以預防雨水的沖刷并防止邊坡沉降。
某市政道路工程全長1.8km,設計紅線寬度在60~92m。工程中2個施工路段穿過河道,為避免復雜的周圍環境對路基造成影響,決定在相應位置設置擋土墻,即河道1兩側180m處和河道2橋梁兩側90m處。擋土墻選用L型鋼筋混凝土結構,并輔助建設C20混凝土墊層,結合C40鋼筋混凝土構成主體結構。目前該項目已經投入使用,通過后期觀察,擋土墻發揮出穩定的防護效果,防止水流、土石等影響路基穩定性。
路基排水工作受到自然降水及地下水位的雙重影響,在施工過程中,必須設置專門的排水系統,避免雨水、地下水等長時間浸泡路基而影響道路強度及使用壽命。排水系統本身不能影響路基的穩定性,要求能夠將路面積水徹底排除。常規的路基排水系統被設計為地上和地下結合的方式。其中地上系統負責在最短的時間內有效排除路面積水,避免大量積水從路面下滲至路基影響結構強度。而地下系統的設計需要結合地面兩側橫坡邊溝及流槽的特點進行,利用預制混凝土或現場澆筑混凝土隔離帶的方式對雨水進行阻隔。地下系統可在硬路肩路面構成三角集水槽,輔助路面排水。沿路基每隔一定距離設置排水口,各排水口與排水溝相連通,以便將積水匯集輸送至排水溝內。地下排水設施應嚴密無縫,防止地下水滲透對路基穩定性造成影響。例如,在地下水位較高的施工路段,地下排水系統應設置滲水管或填充砂礫材料,以提高系統地下水排水能力。在挖方、填筑作業中,可在路基表面設置角度為3%左右的排水橫坡,做好縱向排水工作,排水橫坡的具體角度還要根據路塹斷面形狀、縱坡大小、施工工藝等因素進行調整。注意施工現場散落石料、土料的清理,避免阻礙路基排水。
路基施工材料在某種程度上直接決定了路基的施工質量,因此施工單位一定要加強對路基施工材料的質量管控工作,只有保障路基施工材料的質量安全,才能進一步保障路基工程的施工質量。在對路基施工材料進行管控時,要求施工原材料的供應商提供相關的質量資質,并就到達施工現場的原材料進行隨機抽檢和復核,只有質量達標的施工原材料,才能被允許投入到路基的施工使用中。再者,要加強對施工人員的培訓及規范,嚴格要求施工人員按照規范對路基施工原材料進行使用,防止因人為原因而造成施工原材料質量下降。
在進行市政公用的施工過程當中要確保這些路基達到壓實的要求。在進行實際道路路基建設的工作中,比較常見的問題就是關于壓實度大小的問題,很多的道路路基工程中都存在壓實不充分的現象,會導致道路在后期的使用過程中出現很多質量上的問題。因此作為施工的工作人員和施工單位,在實際的施工作業中一定要確保壓實度這項重要的工作。在進行填土的工作之前,要進行一些實際的實驗工作,保證這些土地的密度及厚度達到道路路面的施工要求。
路基施工是市政道路工程建設的基礎,其建設質量直接影響到工程質量高低及使用壽命的長短。在實際施工中,應重點把控路基挖方、填筑、壓實等環節的施工質量,并做好路基防護及排水措施。合理應用路基施工技術,生產更多高質量、高經濟性的道路工程產品。