(中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司,河北 唐山 064000)
在公路建設(shè)過(guò)程中,要著重關(guān)注路基施工存在的問(wèn)題,只有重視路基施工,才能保障公路質(zhì)量。路基施工質(zhì)量通病主要所指就是路基施工存在的問(wèn)題與病害多發(fā)因素。公路施工過(guò)程中,由于受到自然生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)與氣候等諸多因素影響,導(dǎo)致路基施工存在質(zhì)量問(wèn)題。如果公路路基施工過(guò)程存在的通病較為嚴(yán)重,會(huì)引發(fā)公路質(zhì)量問(wèn)題。
第一,確保城市公路的運(yùn)營(yíng)效果。城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展離不開城市交通網(wǎng)的合理布置,密集的交通網(wǎng)可以加強(qiáng)城市各個(gè)區(qū)域之間的聯(lián)系,使其形成一個(gè)有機(jī)整體。路基工程作為公路施工的基礎(chǔ)工程,其施工質(zhì)量影響到后續(xù)公路的使用效果,加強(qiáng)路基施工質(zhì)量管理對(duì)提升城市公路運(yùn)行效果有著積極的意義。第二,降低施工成本。公路在投入使用后,受到自然條件和行駛車輛的影響,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些運(yùn)行故障,如地面凹凸不平、車轍病害等,導(dǎo)致這些情況出現(xiàn)的主要原因在于前期路基處理質(zhì)量較差,加上后續(xù)施工管理不當(dāng),從而增加了問(wèn)題的發(fā)生概率。加強(qiáng)施工質(zhì)量管控可以有效規(guī)避此類問(wèn)題,降低后續(xù)維修的幾率,有效提升公路工程的施工質(zhì)量。
路基在使用過(guò)程中應(yīng)具備一定的強(qiáng)度,一般來(lái)說(shuō),路基的強(qiáng)度指的是路基在遭受車輛荷載重量的情況下,所能夠抵抗的變形力的大小。在車輛行駛過(guò)程中,必定會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生一個(gè)變形力,如果路基產(chǎn)生較大的變形,將會(huì)影響整個(gè)公路的使用質(zhì)量。如果路基使用過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降,會(huì)導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)不均勻的沉降,將會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)變形,路面的平整度會(huì)受到非常嚴(yán)重的影響,此外,路基出現(xiàn)變形也是導(dǎo)致路面出現(xiàn)破損的主要原因。針對(duì)這種情況,要求路基在外力作用下不能出現(xiàn)較大規(guī)模的變形,這需要在設(shè)計(jì)以及建造過(guò)程中保證路基擁有一定的強(qiáng)度。
路基在使用過(guò)程中應(yīng)具備一定的溫度、濕度穩(wěn)定性,以保證路基能夠在水以及溫度的作用下能夠保證自身?yè)碛凶銐虻膹?qiáng)度。一般來(lái)講,路基在地面水以及地下水的作用下,強(qiáng)度都會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降。針對(duì)此種情況,在公路路基設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中,不僅需要保證其能夠有足夠的強(qiáng)度,還需要保證其在不同溫度以及濕度的狀況下,強(qiáng)度不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。
路基在使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保證自身有著穩(wěn)定的排水系統(tǒng),在公路路基施工過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)先建造一個(gè)臨時(shí)的排水系統(tǒng),進(jìn)行排水作業(yè)。路基施工完畢后,應(yīng)建造一個(gè)永久的排水系統(tǒng),并且保證其設(shè)計(jì)能夠符合路基的排水標(biāo)準(zhǔn)。
路基在使用過(guò)程中應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性,路基的建造將會(huì)對(duì)原本的土地自然平衡造成破壞。特別是很多公路路基建在土地質(zhì)量情況不良的地區(qū),路基的修筑可能會(huì)造成原本地面不平衡情況的加劇,從而對(duì)路基的穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。為了防止路基在各種因素作用下產(chǎn)生變形情況,必須采取相應(yīng)的措施來(lái)保證路基的穩(wěn)定性。
公路裂縫是一種普遍現(xiàn)象,原因首先考慮人為因素。在施工之前,工作人員沒(méi)有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察,不了解施工現(xiàn)場(chǎng)的特征,例如存在軟土地基的情況,由于軟土地基的穩(wěn)定性很差,在地基處理過(guò)程中必須加固原始的軟土地基,比如可以混合凝固劑等,增加地基的強(qiáng)度,如果忽略這一點(diǎn),將導(dǎo)致路面開裂并威脅生命安全。同時(shí),公路裂縫也應(yīng)考慮自然因素的原因?,F(xiàn)場(chǎng)考察應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐目諝猸h(huán)境,如果施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣濕度較高,則土壤含水量會(huì)增加。建好路基后,大量的水分會(huì)蒸發(fā),時(shí)間久了會(huì)出現(xiàn)裂縫。如果超載的卡車在道路上通過(guò),將會(huì)對(duì)道路的壽命產(chǎn)生進(jìn)一步的影響。因此,一方面要嚴(yán)格進(jìn)行施工前的現(xiàn)場(chǎng)考察,另一方面,司機(jī)也要注意規(guī)范駕駛,避免超重超載的行為。
路基作為公路的基礎(chǔ),如果路基不穩(wěn)定,整個(gè)公路都會(huì)受到相應(yīng)的破壞,影響交通,甚至危及生命安全。造成路基沉降的主要原因是施工現(xiàn)場(chǎng)遇到了軟土層,處理不當(dāng)導(dǎo)致。通常遇到軟土地基時(shí),技術(shù)人員會(huì)將地基和加固材料混合以增加地基的硬度,避免塌陷。后期公路投入使用時(shí),還需要定期對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隨時(shí)解決,避免出現(xiàn)重大安全隱患,確保改善道路質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命。
在具有一定坡度的山區(qū),道路兩側(cè)都會(huì)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象,這也是在山坡上修建道路的難點(diǎn)。山區(qū)的地形和氣候是公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的難點(diǎn)。一旦山區(qū)下雨,道路兩側(cè)塌方的現(xiàn)象就更容易發(fā)生。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖洗后,很可能會(huì)損壞地基的邊緣,因此路基的維護(hù)非常值得關(guān)注。
若是公路工程施工所在地存在軟土地質(zhì),且施工單位在路基回填時(shí),沒(méi)有實(shí)施有效的換土處理及軟基處理施工技術(shù),有較大可能使得路基出現(xiàn)擠壓下沉的情況,影響路基質(zhì)量。如果遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,公路工程的路基質(zhì)量也會(huì)受其影響,致使路基出現(xiàn)不均勻的沉降問(wèn)題,當(dāng)施工區(qū)域的環(huán)境條件比較復(fù)雜時(shí),比如施工環(huán)境存在降水較多、溫差過(guò)大等情況,公路路基會(huì)在回填土相對(duì)較高的位置產(chǎn)生不均勻沉降的問(wèn)題。
在公路工程施工方案設(shè)計(jì)前,需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)的地質(zhì)勘探工作,為設(shè)計(jì)工作提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。不過(guò),部分企業(yè)并沒(méi)有對(duì)工程施工所在地進(jìn)行有效勘探,以至于設(shè)計(jì)人員所獲得的數(shù)據(jù)信息不夠全面,就導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案存在不合理之處,這樣很容易造成公路工程路基出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。另外,在選擇路基回填材料時(shí),要避免選擇不符合實(shí)際施工需求的材料,比如含水量相對(duì)較高的黏土或者粉質(zhì)土等,否則就會(huì)增加路基壓實(shí)的難度,致使路基在后期出現(xiàn)沉降問(wèn)題。此外,在對(duì)軟土地基設(shè)計(jì)過(guò)程中,沒(méi)有設(shè)計(jì)出合理的方式,使得不同種類的土質(zhì)在可壓縮以及抗水性等方面發(fā)生了較大的變化,也會(huì)影響到路基質(zhì)量。
部分施工單位在路基填筑施工前,沒(méi)有做好清理工作,導(dǎo)致路基壓實(shí)無(wú)法達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn),使路基產(chǎn)生質(zhì)量通病。另外,一些施工人員在對(duì)路基回填施工前,沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范要求,進(jìn)行回填材料的有效取樣試驗(yàn),以至于材料本身的質(zhì)量問(wèn)題無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn),增加了路基的質(zhì)量隱患。此外,在軟土地基施工中,沒(méi)有做好開挖工作,使得開挖深度不符合施工標(biāo)準(zhǔn),在換土后的填筑施工中,施工單位忽視了對(duì)填筑施工質(zhì)量的管控,導(dǎo)致軟土地基的施工質(zhì)量受到不良影響。
在公路路基施工設(shè)計(jì)工作之前,要派遣專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)地形以及水文等進(jìn)行詳細(xì)的勘察,將勘察數(shù)據(jù)信息詳細(xì)地記錄下來(lái),為設(shè)計(jì)工作提供可靠的數(shù)據(jù)信息。若是有特殊的路基路段,技術(shù)人員需要對(duì)周圍環(huán)境條件進(jìn)行充分調(diào)查,取得較為詳細(xì)的勘察數(shù)據(jù),在地質(zhì)條件比較差的路基路段,可以利用摻水泥、白灰的方式或者通過(guò)換土加固地層。另外,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)勘察數(shù)據(jù)信息以及施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對(duì)路基填筑施工方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。路基的最低填筑高度要進(jìn)行科學(xué)控制,以免出現(xiàn)地下水滲透或者凍脹等情況,影響路基穩(wěn)定性。
當(dāng)公路處于沼澤地或者淤泥等不良地質(zhì)路段時(shí),需要做好相應(yīng)處理確保路基的穩(wěn)固性。因此,施工單位需要對(duì)沼澤地的深度與長(zhǎng)度予以掌握及合理控制,如果出現(xiàn)較大的偏差,需要對(duì)其范圍重新確定。這一工作完成后,要放置一段時(shí)間,使其沉降,然后再進(jìn)行回填工作。在回填施工時(shí),要重視換填材料質(zhì)量,科學(xué)配比回填材料,同時(shí)還要將材料中的含砂量以及含水量控制在合理的范圍內(nèi)。在對(duì)挖方路段進(jìn)行處理時(shí),需要做好排水工作,可以通過(guò)鋪設(shè)排水管的方式,降低路基中的含水量,提高路基質(zhì)量。
材料會(huì)影響到路基的質(zhì)量,施工時(shí)必須嚴(yán)格選擇路基填料。路基材料的選擇應(yīng)控制其主要技術(shù)指標(biāo),如土方路基用土的塑性指數(shù)、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、透水性等,選擇的材料一定要符合質(zhì)量要求。摻配料基本上是石灰、水泥、粉煤灰或礫石,家庭垃圾和污泥之類的材料不能用作路基填料。在路基施工前,必須進(jìn)行原地面處理,包括清表、排水清淤、軟土路基加固換填等,以免路基產(chǎn)生沉降和變形。公路上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫(大都會(huì)產(chǎn)生于拼寬處和沿河路基處),為避免出現(xiàn)縱向裂縫,一是要嚴(yán)格按圖紙施工,確保基底處理質(zhì)量、確保臺(tái)階搭接和土工織物的質(zhì)量和布置;要確保路基每一填筑層的施工質(zhì)量,在可能的情況下路基應(yīng)給予足夠的沉降時(shí)間,必要時(shí)進(jìn)行預(yù)壓,使其在路面結(jié)構(gòu)施工前達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
在公路路基施工中,填筑環(huán)節(jié)是非常重要的,有必要在保證填筑材料滿足施工要求的基礎(chǔ)上規(guī)范填筑工藝。為優(yōu)化施工管理的效果,需要嚴(yán)格控制每個(gè)操作和相關(guān)的機(jī)械設(shè)備,以確保各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。一般來(lái)說(shuō),公路路基填筑采用分層填筑法,要求施工人員嚴(yán)格控制每層填筑過(guò)程,復(fù)核每層填筑厚度,并保證能保持在30cm左右,同時(shí)觀察路基填料的均勻度和平整度以避免嚴(yán)重的不平整問(wèn)題,路基填筑應(yīng)嚴(yán)格從下往上進(jìn)行,并考慮路基結(jié)構(gòu)的形狀,以保證各層次都比較適宜合理。
公路路基施工中也需要注意壓實(shí)環(huán)節(jié),這也是直接決定路基結(jié)構(gòu)承載能力和穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要技術(shù)手段,應(yīng)確保其具有較強(qiáng)的實(shí)施效果。在壓實(shí)過(guò)程中,按照分層填筑的順序,對(duì)每一層填筑材料及時(shí)壓實(shí),以保證其理想的壓實(shí)度。要嚴(yán)格控制碾壓機(jī)械設(shè)備的選用,既要保證碾壓機(jī)械設(shè)備滿足公路路基施工條件,又要重點(diǎn)保證碾壓機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)滿足施工要求,能較好地實(shí)現(xiàn)路基結(jié)構(gòu)的整體壓實(shí)。一般來(lái)說(shuō),為了更好地提高壓實(shí)效果,先進(jìn)行綜合靜壓處理,靜壓完成后進(jìn)行振動(dòng)碾壓。壓實(shí)工作完成后,應(yīng)進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和分析,通過(guò)灌砂法等進(jìn)行綜合評(píng)估,了解其是否達(dá)到路基施工要求,及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)存在隱患的區(qū)域。
如果土壤中的水分含量過(guò)高,則土壤之間的附著力相對(duì)較低,這對(duì)于路基的施工來(lái)說(shuō)是一個(gè)難題,即使在修筑道路之后,威脅也很大,對(duì)這種含水量高的土質(zhì)進(jìn)行排水處理很有必要。有許多具體的排水措施,比如擠壓技術(shù),該技術(shù)使用專業(yè)的高科技設(shè)備定期擠壓土壤水分以滿足使用標(biāo)準(zhǔn)。抽水技術(shù)也很常用,它的技術(shù)原理是使用專業(yè)設(shè)備從路基中抽水。抽水時(shí),需要找到一個(gè)特殊的點(diǎn)進(jìn)行操作。以上兩種技術(shù)更適合山區(qū),因?yàn)樯絽^(qū)有一定的坡度,有利于水的流動(dòng),施工技術(shù)人員需要在坡下找到合適的位置來(lái)安裝設(shè)備和收集水分。
施工人員的專業(yè)性和工程機(jī)械的合理性對(duì)路基施工質(zhì)量和效率起著關(guān)鍵性作用。針對(duì)各種建設(shè)項(xiàng)目,要采用不同的管理施工人員和相應(yīng)施工設(shè)備,以確保路基工程的施工效率和質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此,施工單位需要注意工程機(jī)械的管理,包括各種機(jī)械的配置組合和機(jī)械的適用性,施工單位負(fù)責(zé)人必須安排專業(yè)的維護(hù)人員對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行定期檢查和維護(hù),這樣可減少由工程機(jī)械損壞和性能降低引起的質(zhì)量和安全事故。施工管理人員是否具備足夠的專業(yè)素養(yǎng)、質(zhì)量意識(shí)、責(zé)任心和一定的管理能力,對(duì)保證施工技術(shù)方案的落實(shí)和工藝質(zhì)量的控制也起著決定性的作用。
路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性直接影響公路質(zhì)量和壽命。如果公路質(zhì)量高,后期的維護(hù)成本會(huì)降低,反之,公路維護(hù)將非常困難。事實(shí)證明,公路工程項(xiàng)目需要高度重視路基工程的質(zhì)保體系、施工工藝、技術(shù)措施以及質(zhì)量控制手段、方法、材料的選擇和人員和設(shè)備管理等全流程質(zhì)量控制。施工單位應(yīng)該事先做好施工資源和技術(shù)準(zhǔn)備,完善施工管理體系和施工工藝,確保施工項(xiàng)目的順利開展,為社會(huì)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。
山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào)2021年4期