吳兆營,閆強
(中國建筑土木建設有限公司,北京 100070)
在城市化的背景下,市政道路工程的地位逐漸突顯出來,市政道路工程質量作為城市基礎的建設內容,決定著城市的交通與發展。所以,保證市政工程質量至關重要。市政道路工程機械是工程建設必不可少的要素,要想保證機械施工質量,就要在選擇和使用機械過程中,符合機械設備選用原則、滿足機械設備的組合要求,并在遵循施工機械選擇辦法的前提下加強機械設備施工管理,保證施工質量。結合實際情況充分明確道路工程機械設備現狀來看,受到市政道路施工地下管線、地上建筑、施工不規范等因素的影響,導致市政道路工程在機械設備施工中出現大量質量通病,主要體現在回填土沉陷、路面破裂、橋梁伸縮縫和橋頭跳車等方面。通過研究可以幫助施工單位明確主要的質量通病,結合實際措施改善當前問題,保證市政道路工程質量。
(1)適應性原則。市政道路施工要求較高,施工環境因地上建筑、地下關鍵錯綜復雜,所以在施工中也應當根據施工環境選擇相適應的機械。在機械選擇中,要結合現場的管線通道、地上建筑、交通條件、地形地質選擇機械,并充分考慮機械的容量、工作量、環境污染量、排放量等,符合市政道路施工標準。
(2)經濟性原則。市政道路施工要充分思考工程成本,所以在機械選擇中都要遵循經濟性原則。選擇機械時,會以施工單價作為基礎,因為施工單價和機械的使用費用、磨損度有關,所以在選擇機械中要考慮綜合性價格,選擇既符合施工需求,還能減少經濟成本的設備。
(3)安全性原則。市政道路施工安全要求較高,施工的質量、進度、安全作為工程的三要素,在施工中要給予充分的重視,選擇綜合性機械,滿足施工的三要素要求。同時,在機械操作中,嚴格要求人員按照安全作業規范操作,以此保證人員安全和設備安全。
(4)專用性與通用性原則。在確保施工進度的條件下,要充分思考機械的專用性和通用性,專用性指的是機械設備的針對單一作業應用,通用性指的是設備的一機多用。針對大型的市政工程,一般會選擇專業性機械設備,保證施工的質量與效率。而要求施工量大的工程,應當選擇專業性較高的設備,以此保證施工的安全、質量及效率。
(1)技術性能間的配合。機械技術性能間的組合可以簡單分為三個配合內容。首先,是施工主要機械及配套設備的組合,選擇機械時應當選擇產量較大、效率較高的機械,便于發揮性能。其次,是輔助機械和主要設備的配合,在配套機械設備時,為了發揮設備性能,首選大于主設備生產效率的配套設備。再次,機具與機械間的配合,例如,牽引設備和裝載機具,裝載機的性能及容量符合牽引設備的承受范圍,以此保證穩定作業,發揮設備性能。
(2)機械種類數量配合。為了保證市政工程施工進度,要充分提升機械作業的效率,在選擇機械種類過程中,要充分遵循品種量少的標準要求,從市政道路和工程特點作為依據,盡力選擇施工效率較高的施工機械,在品種方面也盡量保證單一,便于施工人員操作,同時,便于施工調度與運輸。
市政道路工程主要包含道路的路基、路面、橋梁等工程內容,本文以路基施工為例,探討工程機械選擇的辦法。首先,市政工程路基施工中的工序主要為準備、土方開挖等,不同的施工工序要結合具體作業內容,選擇滿足經濟性、安全性、質量要求、效率的機械種類(詳見表1)。

表1 工程施工機械選擇表
根據其他因素選擇的施工機械,要按照土質、施工場地氣候、土體狀態選擇施工機械。土質一般是決定機械性質的關鍵,會影響機械的磨損及使用性能,對此可選擇不同的推土機等機械。施工場地的氣候、土體狀態,需要結合施工機械設備、氣候選擇機械,例如,在梅雨季節施工,要選擇履帶式重型機械,在旱季則選擇輪式機械設備作業。
(1)回填土沉陷。市政道路工程中,路基的密實度、穩定性,與道面的強度、穩定、壽命息息相關。從路面結構角度出發,要想保證質量,就要求路基有足夠的承受力,經過車輛碾壓后不會出現變形與壓縮。市政道路地下都有較多的管道和檢查井,地上有較多的建筑物,所以施工難度更大,在市政道路施工中很多大型的設備都不能使用,只能使用小型的設備。但是,并不是所有條件下的工程都可以使用小型機械。面對較為復雜的道面時,選擇小型機械會導致路基不穩定,出現較大的沉降,且經過車輛的反復碾壓,會導致路面結構的破壞,嚴重情況下會導致路基開裂下沉。
(2)道路路面裂縫。在市政道路施工過程中,最后幾步要澆筑瀝青,但是,瀝青在澆筑完畢后經常出現破裂的問題,并且隨著時間的推移,裂縫會逐漸增大、增多。導致路面破裂的問題主要在于施工控制不足和路基施工材料較差。市政道路施工在設計初期,需要考慮施工的性能、作用以及美觀性,所以在施工時也會注重美觀性,導致很多施工單位為了美觀而一味地保證路面整齊,嚴重影響路面的壓實。在材料使用方面,材料到場后因為壓實的溫度不合格、碾壓不合理、材料質量差,導致路基的承載力下降,最終出現裂縫。同時,路基原本的材料不合格,施工工藝不合理,例如,施工中混凝土澆筑分為兩次,兩次澆筑時間間隔太大,或在施工中未考慮溫度,在較冷或較熱的環境下施工、養護,就會導致路基承受的應力多大,最終出現裂縫。原本的裂縫再加上外界氣候,如雨雪天氣影響,以及車輛來回碾壓的荷載,降低了路面的穩定性和強度,從而使路面裂縫病害加劇。
(3)橋梁伸縮縫、橋頭跳車。市政道路施工中,橋頭填土、橋臺填土的沉降并不同,而在施工中則采取“一視同仁”的機械施工。同時,橋梁伸縮縫和橋板制作方面工藝不規范、施工不合理,導致出現臺階等問題,嚴重影響了車輛的行駛安全,甚至會出現沖擊橋梁等問題。
(4)排水工程機械施工質量通病。市政道路施工中,需要考慮路表建筑和地下管線,所以在施工中排水等工程要嚴格控制。但是,因為施工中測量出現較大誤差、施工材料控制不合格等問題,市場導致機械施工出現質量問題、如,測量出現誤差,會導致施工走樣機意外避讓構筑物,并在平面上出現位移,最終導致積水,嚴重影響施工安全與道路使用壽命。
(1)結合路面平行線來看,在填土過程中實現分層填土,可以有效控制填土標高。在施工期間,要根據施工設計標準及規范來控制并執行機械施工。同時,在填土過程中,要注重臺階控制,避免出現填土過厚影響效果。
(2)在夯實路面過程中,要注重夯實效果,不能遺漏或夯實不到位的現象,注意回填土的厚度控制。當機械施工到難以夯實的位置時,例如,地下管道的周邊,可以避免采用機械,而改用人工作業,并分層夯實,從而保證施工效果。
(3)路面會填過程中,如果工程場地有兩種圖紙,要想保證施工質量,需要及時進行土質試驗,并根據試驗的壓實效果來定奪施工標準,以此來保證壓實的質量。
(1)道路路面裂縫的出現因素較為復雜,機械施工中要想有效避免此類問題,就要明確施工標準及要求,但不能一味追求標準與要求。在施工中,要綜合考量施工各項因素,并考慮道路路面施工的實用性、美觀性,使用壽命等。
(2)道路施工過程中,要嚴格控制施工工藝,尤其是道路混凝土澆筑、機械碾壓次數等,保證路基路面的壓實度符合規范標準要求。
(3)在攤鋪瀝青混合料中,要根據市政道路的性能要求、各項參數合理控制瀝青配比,保證瀝青的質量,并嚴格監管機械施工的初始碾壓和最終碾壓,嚴格控制瀝青施工質量,按照要求實施機械作業,降低出現裂縫等問題概率。
(4)針對瀝青混合料的延展性要合理控制,在實際情況下,可以結合工程實際情況選擇延性理性,在進行攪拌與加熱期間,要注重加強溫度的控制,不能出現溫度過高、過低的問題,避免出現瀝青燒焦。
(5)市政道路工程需要面對不同的地形、環境,在特殊的環境及地區中,例如,環境溫差大、環境潮濕,需要選擇較為新型的瀝青。
(1)在工程施工期間,橋臺后背填土要注重選擇壓實性能、排水性能良好的材料,要盡量保證施工工藝、機械設備運行的穩定,可以通過加強重型設備的選擇或增加壓實次數,以此保證壓實度,減少后期出現沉降、質量降低的可能性。
(2)在施工中,橋臺屬于樁柱式的橋臺,應當在填土過程中首先做好填方,并在填方后進行沉降,然后設立樁柱橋臺,以此來減少結構和填土間出現的沉降差。
(3)施工中設計橋梁伸縮縫期間,要使用性能良好的伸縮縫,保證伸縮縫的參數與質量,從而保持伸縮縫的完整性,避免出現工程質量問題。
(4)在橋頭搭板的施工過程中,要關注其過渡性,可以通過采用新型的土工格柵等設備技術完成該處施工,減少出現橋頭跳車的可能性。這樣不僅可以保證車輛行駛的舒適性,還能避免出現橋梁沖擊等問題。
市政施工中,施工測量是保證機械施工標準的關鍵,如果測量出現較大誤差、施工材料較差等問題,會嚴重影響工程質量。首先,在測量誤差方面,出現誤差后很容易導致施工走樣,從而導致意外避讓構筑物,出現平面誤差偏移,在立面上出現積水、道坡等問題,可以通過加強機械施工的規范性,增強測量,減少誤差來避免此類問題。其次,施工前要加強對施工規范的明確,做好施工規范和交接樁的測量。再次,施工中,要全面考察施工場地的地形,根據水文、地質條件,結合埋深等設計要求、規定進行放樣,并在復核監測完成后,按照相應的要求提交工程。
另外,在市政工程實施中,常會遇到排水工程材料質量問題,主要問題存在于管材接口與端頭封堵問題,如封堵不嚴密、施工質量較差等。在工程中,施工機械的預防措施主要為,根據設計的要求進行施工,保證管道的穩定性與基礎強度。在水文地質條件較差時,應當加強換土改良,從而保證施工基槽底部的承載力。另外,如果槽底的土壤遭受水泡或擾動,應當首先挖除松軟的土層,然后將碎石、雜草等清除,并用機械進行回填,或采用人工方式回填,以保證回填的密實性。
市政道路工程施工條件較為復雜,影響工程質量的因素較多,導致市政道路工程出現回填土沉陷、路面破裂等病害,而這種病害已經成為市政道路工程中機械施工的質量通病,嚴重影響市政道路的使用壽命和性能,并為車輛行駛埋下了安全隱患。所以,研究市政道路工程機械施工中的質量通病非常必要,本文通過分析市政道路工程中機械施工的選用原則、組合要求、選擇辦法,結合實際情況探究機械施工的質量通病,并從回填土沉降等方面提出相應對策,為保證市政道路工程在機械施工質量提供參考。