摘 要:為達到提升市政道路施工質量的目標,本文采用案例分析法,結合某市政道路的實際情況,總結了該項目中施工技術控制方案要點,包括施工前準備方案、路基工程土方施工、填筑與路基壓實等,并基于海綿城市視角介紹了相應的施工技術控制方案。之后為進一步強化市政道路工程的施工質量管理效果,則基于瀝青路面龜裂等質量通病提出了相應的防治措施。案例道路工程所采取的相關技術措施具有良好的操作性,對類似工程案例有一定的借鑒價值,因此值得推廣。
關鍵詞:市政道路;海綿城市;道路龜裂文章編號:2095-4085(2025)02-0102-03
0 前言
市政道路的施工技術水平對城市經濟發展有著重要影響。而從城市發展趨勢來看,我國人均汽車保有量不斷攀升,對道路的承載性能提出了更為嚴苛的標準。同時,在可持續發展等政策的導向下,海綿城市的建設理念也對市政道路工程項目產生了深遠影響[1]。因此,為更好地契合未來發展目標,需要相關技術人員積極優化市政道路的施工控制方案,主動做好各類質量通病的防治工作,這也是本文研究的主要目的。
1 案例簡介
某市政道路為二級市政主干道路,線路總長度約為3.52km,設計速度40km/h,其中包括人行道7m+行車道16m+人行道7m,道路結構總厚度約為65cm。通過對現有道路的實地調研發現,由于長期運行且缺乏必要的后期維護,道路表面出現了結構松散、龜裂及剝落等嚴重的質量問題,這些問題極大影響了道路的正常使用。為解決上述問題,當地相關部門提出了道路改造的要求。
2 市政道路施工技術控制要點
2.1 施工準備方案
(1)深入了解圖紙,確定本次市政道路項目施工中所涉及的路線、技術標準、現場技術方案等。
(2)根據業主等相關單位提供的圖紙,確定道路沿線光纜、地下管線的分布情況,并在圖紙上詳細標注道路周邊所有建筑物的位置。同時,應積極與相關自來水公司、通信公司等做好溝通交流。
(3)施工前,做好現場圍擋并設置警示標識與引導牌,以避免影響正常道路施工。
2.2 土方施工技術
路基填筑的主要施工內容包括挖、裝、運、填、碾壓等幾方面,案例工程中嚴格按照大型機械化一條龍作業模式展開施工,其關鍵工藝內容如下。
(1)基底處理。應根據場地實際情況制定應對方案,其中地面橫坡度≤1∶10時,可直接在結構上填筑;當橫坡度在1∶10~1∶5時,現場施工中可先將原地面翻松后再填筑;當橫坡陡于1∶5時,可將原地面挖成寬度>2m的臺階,并將臺階頂面制作成3%以內的斜坡后再填筑施工。
(2)案例項目中對填土路堤現場施工做出了詳細要求,需使用推土機與平地機做平行攤鋪,其中道路填土的松鋪厚度應嚴格執行實驗標準。如,案例項目中明確規定,道路松鋪厚度為20cm,且同種材料填筑總高度應≥70cm;同時,為確保機械施工中能順利碾壓到邊,則需確保路堤兩側填土寬度>60cm。填筑面平整施工中,案例項目中明確要求,應從道路中心向兩側做4%的橫坡排水,且從路緣兩側向中間碾壓,再從中心向路緣兩側碾壓,每次碾壓重疊寬度應>30cm[2]。
(3)填石路堤施工處理。案例項目中所使用的填石路堤材料總強度應>17Mpa,并且嚴禁使用風化軟巖等強度不達標的材料。現場施工中,應根據試驗段參數確定分層壓實與填筑作業的參數,且嚴禁采用傾填作業方法。每層填石路段的松鋪厚度應控制在40cm左右,將石塊填滿并鋪平,并用大型履帶式推土機攤鋪作業,之后再用18t以上的重型壓路機碾壓,其行進速度設定為2.0~2.5km/h。碾壓作業中,先由路緣向路中心、再由中心向路緣順次碾壓,并且每次錯開1/3輪寬,要求第一遍與最后一遍均采用靜壓,其他碾壓部分均使用振動碾壓進行作業。
2.3 瀝青混合料攤鋪工藝
瀝青原材料攤鋪作業對環境有著嚴格要求,根據案例工程項目的施工經驗,應確保環境干燥無雜物,且能在道路中線位置設置高程控制點,每個控制點的理想間距標準為8~10m。本環節的關鍵施工工藝如下。
(1)在瀝青混合料搬貨作業中,案例項目中使用320t/h型間歇式拌和機作業,并根據不同原材料確定相應的加熱溫度。其中,瀝青料加熱溫度控制在160℃左右,礦料的加熱溫度為180℃,經設備加工處理后,瀝青混合料的總出料溫度控制在150℃左右[3]。拌和作業前,需先預熱并干拌1鍋集料并廢棄,之后再正常拌合瀝青混合料。
(2)瀝青混合料的運輸。案例項目中選用了大噸位運料車,旨在盡量使材料運輸量略有富余。整個攤鋪作業中,應確保攤鋪機前等待約3~5輛運料車。攤鋪作業開始后,將瀝青混合料的裝車溫度控制在140℃~150℃左右;運輸過程中,需在材料表面覆蓋一層保溫、防污染蓋布。
(3)瀝青料攤鋪作業中,由于案例道路的總寬度約為16m,可采用兩臺攤鋪機梯隊式同步攤鋪工藝,兩臺攤鋪機的錯開距離為20m,左右搭接距離為60mm。裝置的熨平板預熱時間設定為0.5h,預熱總溫度應大于100℃,松鋪系數1.12。設備作業開始后,需密切觀察攤鋪層的厚度與路拱值。
(4)路面碾壓作業。案例項目中共配置五臺壓路機展開作業,混凝土內部溫度應≥130℃,且碾壓終了時的材料溫度應>70℃。為滿足上述要求,混合料碾壓操作的基本步驟如下:初壓時,用鋼輪壓路機以2km/h標準靜壓2遍;復壓時,用重型輪胎壓路機以5km/h速度碾壓作業,相鄰輪寬重疊寬度為1/3;終壓時,用雙輪鋼筒壓路機以4km/h速度連續碾壓2遍,直至道路表面無輪跡。
2.4 路基排水施工方案
(1)設置截水溝。案例項目中的截水溝為矩形橫斷面結構,該截水溝的寬度為0.6m,深度0.8m,并在底部位置增設10mm厚的砂礫墊層。該截水溝現場施工中用M7.5漿砌片石進行加固,該結構的總體厚度為0.3m;其他地段做梯形橫斷面,該結構的坡率為1∶10。針對地表徑流較大的情況,可在路堤坡腳位外側約2.0m位置增設一條邊溝與截水溝。
(2)排水溝。本次項目中將截水溝、邊水溝附近積水引至橋涵或者路基范圍之外,所設定的排水溝為矩形斷面,其溝寬與深度均為0.4m,并用M7.5漿砌片石進行加固。
2.5 海綿城市施工方案
海綿城市是案例道路所在地區未來發展的主要方向,也成為當地市政道路現場施工的關鍵點。本環節的關鍵施工工藝內容如下。
2.5.1 下沉式綠化帶改造施工
本次道路施工中選擇將路緣石布設在綠化帶兩側,其整體高度約為130cm,相鄰開孔間距為5~6cm。在進水口位置增設消能池,池內堆放卵石,可有效解決降雨等問題造成的土壤沖刷破壞。設置砂濾層時,礫石與粗砂的直徑規格需控制在10mm以內,濾層總厚度應≥250mm。
2.5.2 透水鋪裝改造方案
(1)案例道路在非機動車道透水鋪裝施工中,道路表面透水瀝青砼規格為PAC10,下層透水改造中則使用了PAC13透水瀝青砼,并采用10cm厚,3∶7的砂墊層作為墊層的材料,并將機動車道路透水結構厚度控制在30cm左右[4]。
(2)人行橫道透水鋪裝設計操作中,案例項目使用50cm×25cm×8cm的透水性路面板,基層施工處理中使用15cm的水泥混凝土,墊層為10cm的3∶7砂石。
2.5.3 生態植草溝改造方案
在本次市政改造項目中,利用生物溝收集雨水,取代傳統排水系統,是綠色集水技術的重要組成部分。案例項目中將生態植草溝調整為倒三角或者梯形邊坡,其中邊坡的垂直水平≤1∶3,其縱坡應控制在3.5%左右,植草溝內植被的總高度應≤200mm。在上述植被配置方案的基礎上,可以將溝內流速控制在0.8%以內。
2.5.4 環保型雨水口改造方案
雨水進口為道路排水系統的起點,也是連接地面與地下管網的重要組成部分。本次海綿道路改造中,將采用環保型雨水口結構,即通過雨水篦子完成過水與分離后,再在篦子下方增設專用濾磚與掛籃裝置。案例項目中所使用的濾磚是由活性炭與礫石等材料組成,該裝置有凈化雨水的作用,具有更強的防臭與擾流效果,并且不會改變雨水徑流過程,可滿足海綿城市道路的改造要求。
3 市政道路質量通病防治方案
3.1 市政道路質量通病問題研究
根據案例道路項目的既往統計結果等相關資料,詳細統計了該市政道路中的常見質量問題。
(1)龜裂問題。作為案例市政道路項目中最常見的質量缺陷,最早出現在瀝青面層或穩定基層底部,荷載彎拉應力或應變最大的位置,而隨著裂縫傳遞至表面,并在車輛荷載的持續作用下而導致裂縫連通并形成銳角且多邊小塊,最終發展成龜紋狀或網狀裂縫。
(2)瀝青鼓包問題。瀝青鼓包是指在高溫氣候條件下,路面出現的一種凸起現象。其主要成因在于瀝青表面被水珠覆蓋時,這些水分在高溫作用下迅速汽化形成氣泡,進而引發瀝青層鼓脹。
(3)縱向裂縫問題。路面出現縱向裂縫,在情況加劇時,裂縫寬度逐漸增大,并不斷向路肩邊緣擴展,伴隨裂縫處出現錯臺現象,進而形成滑裂面。該質量問題的主要成因,受到排水效果不理想的影響,雨水浸泡路基,從而產生縱向裂縫。
3.2 質量問題應對措施
為有效預防市政道路工程中存在的質量問題,案例道路工程制定了一系列技術應對方案。
(1)優化路面結構材料搭配方案。根據道路等級、氣候條件、地區類似工程項目施工經驗等,提出了詳細的路面結構配置方案,具體內容包括:上面層材料配比為瀝青混凝土AC-16C,厚度為5cm;下面層瀝青混凝土AC-25C,其厚度標準為7cm;基層為水泥穩定級配碎石,厚度為20cm;底基層為二灰穩定級配碎石,厚度為33cm;墊層為天然沙礫,厚度為20cm。
(2)瀝青接縫位置處理方案。案例項目中的縱向接縫為熱接縫,且上下層之間接縫的錯開距離應控制在200mm左右。現場施工質量管理中用3m直尺檢查縱縫,直至接縫平整度等滿足技術規范要求。在橫峰位置處理中,采用垂直平接冷接縫方法,其中上下兩層橫向接縫的錯開值應大于400mm。
(3)縱向裂縫處置方案。強化落實道路排水處理,切實依照項目實際使用要求,完成排水設施的設定,從而保證路基能夠長時間保持在干燥、堅固、穩定的狀態下,即便發生降雨也能迅速將路面積水排出。同時,進一步優化路面結構,在路基頂面設置2%~4%的橫坡,依次為表面水及時排出提供良好的支持條件。同時,對于路面上現有的縱向裂縫,若其寬度小于2mm,可以不做處理;若其寬度大于2mm,可使用改性乳化瀝青對2~5mm的裂縫實施灌縫處理,使用SBS改性瀝青對5mm以上的裂縫進行灌縫處置。灌縫前期,先對縫隙內、邊緣位置的垃圾與雜物清除,并確保裂縫內部干燥。完成灌縫作業后,在其表面覆蓋一層3~5mm石屑或是粗砂即可。另外,若是同時存在路基不穩的問題,則要投放水泥或是石灰,針對路基進行注漿加固處理。期間,要結合具體情況確定加固深度,一般為20~40cm。消石灰用量5%~10%,或水泥用量4%~6%。待土路基處理穩定后,再重做基層、面層。
3.3 市政道路質量通病檢查方法
為有效預防上述市政道路質量問題發生,案例項目中決定采用超聲波無菌檢測技術,其優點是檢測厚度大、靈敏度高且成本低。超聲波探傷檢測結果可實現故障缺陷的定位與定量分析,且質量探傷結果易于保存。從應用現狀來看,該技術可快速識別材料中的不連續質量問題,具有先進性。文獻[5]研究中也認為,在市政道路路面質量檢測中,利用超聲波在不同介質傳播中所產生的折射與反射作用,隨著傳播距離的增加會出現能量衰減,其計算方法如公式(1)所示。
衰減的分貝系數(dB)=lgA0A公式(1)
在公式(1)中,A0表示聲源振幅;A則表示介質中任意一點的振幅值。
在采取上述措施后,案例項目的密度與壓實度等參數均滿足質量標準,充分驗證了所采取技術措施的合理性與有效性。
4 結語
做好市政道路施工技術控制與質量通病預防管理對市政工程項目發展具有重要影響。本文提出的現場施工技術方案以及海綿城市道路施工、市政道路質量通病檢查與處理措施等,可確保路面整體施工質量,有助于預防早期病害的發生,均具備高度的可行性。
參考文獻:
[1]徐梅.市政道路橋梁施工中現場施工技術及運用分析[J].科學技術創新,2024(23):138-141.
[2]葉文浩.市政道路施工中的軟基處理技術應用分析[J].建筑工人,2024,45(11):43-45.
[3]羅雨星.市政道路橋梁施工中的綠色施工技術與實踐[J].汽車周刊,2024(12):147-148.
[4]歐秉清.論市政道路瀝青路面施工技術控制要點及通病防治[J].中國住宅設施,2024(10):173-175.
[5]張博.市政道路路面攤鋪碾壓施工技術要點探析[J].產業創新研究,2024(20):109-111.
作者簡介:高新宙(1987—),男,漢族,山西大同人,本科,工程師。研究方向:土木工程市政管理。