龔劍影,楊步鵬,潘重安(中國二十二冶集團有限公司華東分公司)
混凝土道路面層發(fā)展至今已有素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、裝配式混凝土、鋼纖維混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基(墊)層所組成的路面。近些年所經(jīng)歷工程項目的臨時道路依舊采用的是現(xiàn)澆的普通混凝土路面。本文中普通混凝土路面是指除接縫位置和道路邊緣及角隅以外,不配置鋼筋的混凝土路面。
本文結(jié)合桐鄉(xiāng)市富春桐鄉(xiāng)智能制造產(chǎn)業(yè)園項目道路施工中出現(xiàn)的一些技術(shù)質(zhì)量問題進行分析,在永臨道路結(jié)合大方向下對施工組織、調(diào)整進行總結(jié),取眾家之所長,探索出一套在淤泥質(zhì)基層條件下可行的道路施工組織方法。
我國施工現(xiàn)場修建的臨時硬化道路,其建設(shè)周期短,從開始施工到結(jié)束往往只有 1 個月左右的時間。首先,根本上道路基層得不到足夠的固結(jié)沉降時間,特別當(dāng)項目所處位置為土質(zhì)較差得情況,路基的穩(wěn)定性受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)以往項目的臨時硬化道路情況,最終由于施工車輛反復(fù)作用而破裂不堪,需翻掉重新來過。而對于道路的沉降不均勻,造成道路質(zhì)量急速下降,嚴(yán)重影響了施工現(xiàn)場的安全文明形象,若不及時維修,將引起更大的破壞,造成不可逆的損壞。因此,本項目擬將瀝青路面施工采取一次設(shè)計、分期建設(shè)的方式,這是一種相當(dāng)適合我國碳中和、碳達(dá)標(biāo)大環(huán)境下節(jié)能節(jié)排的施工組織方案。
瀝青道路分期建設(shè)是相對于在一個工程建設(shè)周期內(nèi)一次性修建完成而論的。道路底基層、基層、面層等各結(jié)構(gòu)層次的材料及厚度與一次性修建設(shè)計做法原則上完全相間,只是將瀝青面層分兩次鋪筑,通過技術(shù)經(jīng)濟分析,確定分期修建的施工組織計劃。
這就需要優(yōu)先考慮穿插進行道路軟基處理,但需將諸多室外管網(wǎng)先行施工完成,避免二次開挖,前功盡棄。合理進行施工組織,在分期修建的時間間隔內(nèi),保證現(xiàn)場交通的正常運作,給軟土地基一個在工程建設(shè)周期內(nèi)較長時間來進行固結(jié)沉降的條件,保證在最后一次施工作業(yè)時即工程鋪筑瀝青面層前,軟土地基的排水固結(jié)已基本完成,剩余的工后沉降量很小,沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)保持基本穩(wěn)定,可確保最后工程竣工時的道路質(zhì)量。
(1)底基層為軟弱土或非軟弱土?xí)r,路面皆可采取分期修建。
(2)道路面層最終為混凝土或瀝青面層(即白加白或白加黑)。
(3)具備永久道路與臨時道路結(jié)合的實施條件。
(1)原本工程道路設(shè)計如圖 1 所示,經(jīng)與建設(shè)單位、設(shè)計單位洽商后確定,各層做法為:壓實土基、40 cm 厚塘渣分成夯實、5 cm 厚級配碎石層、20 cm 厚 C 30 普通混凝土、乳化瀝青透層、8 cm AC-25 C 型粗粒式瀝青混凝土、乳化瀝青黏層、5 cm 厚 AC-13 C 型細(xì)粒式瀝青混凝土。
圖1 原園區(qū)道路做法
(2)混凝土道路橫縫、縱縫構(gòu)造、邊緣鋼筋、角隅鋼筋的配置,增強各縫與混凝土邊角部位的整體性。
(3)室外管網(wǎng)過路位置混凝土層配筋構(gòu)造,增強基層軟弱處面層整體性。
(4)永臨結(jié)合道路邊坡剪切角留設(shè),即道路兩側(cè)皆增幅 50 cm,按照 45° 沖切角度考慮放坡,作為后續(xù)路緣石及綠化施工交界面。
在樁基階段,順序組織樁基工程單向流水施工,提前穿插地下水、電管網(wǎng)的施工,采用 BIM 技術(shù)指導(dǎo)排布、優(yōu)化預(yù)留預(yù)埋,同時根據(jù)地下管網(wǎng)模型建立道路混凝土配筋布置圖。也局部優(yōu)化主體廠房基坑開挖不具備安全距離部分后施工的組織安排。
(1)管網(wǎng)施工完畢,基槽回填完成后,控制好路基換填標(biāo)高,根據(jù)以往類似土質(zhì)下道路施工經(jīng)驗,將素土標(biāo)高抬高 15 cm 分層夯實。然后分層回填塘渣夯實。在樁基及土方開挖階段通過土方單位需自行規(guī)劃道路用的鋼板鋪設(shè)在換填層上,經(jīng)歷渣土車、混凝土罐車、掛車等重型車輛的反復(fù)震動荷載作用下,項目測量部門每周形成道路標(biāo)高監(jiān)測報告,反饋道路沉降情況,沉降變化基本穩(wěn)定后,跟隨基礎(chǔ)逐步完善永臨結(jié)合道路的硬化施工,混凝土澆筑前通過 5 cm厚級配碎石找平基層。
(2)樁基、基礎(chǔ)按計劃施工至年關(guān)前,已時歷經(jīng) 4 個月,在春節(jié)返鄉(xiāng)前將本項目的永臨結(jié)合道路全部予以澆筑、切縫完畢,給予一個春節(jié)假期的養(yǎng)護時間,為來年開春施工提供便捷的施工道路。但過程中無法避免應(yīng)溫度、雨水、施工等影響,致使混凝土道路局部開裂、破壞,若不及時采取修補措施,將是放任混凝土路面的破壞擴大,造成擴大損失。對于水泥混凝土路面裂縫的維修可采用擴縫灌漿法、直接灌漿法、開槽灌漿法、低壓樹脂灌漿法等方法進行維修。局部利用混凝土余料逐步修補完整。保證混凝土抗滑表層的厚度及平整度。
(3)可間斷一個月進行一次道路沉降數(shù)據(jù)采集,反饋實時數(shù)據(jù),便于第三道工序施工確定方案。
根據(jù)《舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)可靠性分析》,現(xiàn)場依舊根據(jù)原設(shè)計采用兩層粗細(xì)粒瀝青混凝土和層間處理的方案。可實現(xiàn)道路設(shè)計使用年限內(nèi)的質(zhì)量可靠性。
在最后一道工序(兩層瀝青加鋪層及層間處理)施工前,室外工程已基本完成,僅余綠化草籽播撒,其余皆已施工完成。此時沉降觀測數(shù)據(jù)已符合規(guī)范要求,先進行粗粒式瀝青混凝土澆筑,再進行細(xì)粒式瀝青混凝土澆筑。到此時,道路分期建設(shè)目標(biāo)完成。
直接效益,5 cm 碎石單價 7.91 元/m2,30 cm 厚 6%水穩(wěn) 32.52 元/m2,道路面積為 11538 m2,即設(shè)計做法取締后效益為(32.52+7.91)×11538=46.65 萬元;同時節(jié)省破除及外運費用,破除費用為 133元/m3,外運費用68 元/m3,道路實際施工厚度為 20 cm 厚 C 30 混凝土,共計節(jié)省成本 (133+68)×11538×0.2=231.91 萬元。而混凝土臨時道路必須采用,計入措施費,合計效益 231.91+46.65=278.56 萬元。修補費用累計花費約 30 萬。最終效益258.56 萬元。
一次設(shè)計、分期建設(shè)在本項目園區(qū)道路中的應(yīng)用,為業(yè)主節(jié)約了土方換填致使原狀土外運和新土的購置費用,降低了成本;同時也減少了產(chǎn)生的建筑垃圾,降低了資源損耗,符合國家“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略方向,提升了中國二十二冶的企業(yè)形象和企業(yè)競爭力。
本文對桐鄉(xiāng)市富春桐鄉(xiāng)智能制造產(chǎn)業(yè)園項目的園區(qū)道路一次設(shè)計、分期建設(shè)的施工情況和經(jīng)驗做了總結(jié),為永臨結(jié)合提供了一個分部的施工組織方法。希望能夠在今后的設(shè)計層面能見到更為詳細(xì)、專業(yè)的研究與發(fā)展。