齊少博
(岳陽市城市運營投資集團有限公司,湖南岳陽 410000)
沉降段作為市政道路工程的重要組成部分,是公路與橋梁聯(lián)系的關(guān)鍵。如果不能正確設(shè)計、處理沉降段,將會對城市道路、橋梁的使用壽命和安全性產(chǎn)生不利影響。
目前,市政道路工程中沉降段路基不均勻沉降、路面變形等問題較多,嚴重影響市政道路的行車安全,甚至造成交通事故。
因此,為了有效地解決上述問題,必須嚴格落實沉降段路基路面施工技術(shù),以達到優(yōu)化施工效率、提高交通安全的目標。
市政道路工程是城市發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)性項目,其規(guī)劃與施工是否科學將直接影響城市的發(fā)展速度[1]。市政道路的寬度和路基平坦度,既能保證居民出行安全,又能促進城市間的經(jīng)貿(mào)往來。若市政道路工程建成后,出現(xiàn)較大的沉降問題,不但會為居民帶來極大的交通安全風險,也會制約現(xiàn)代城市的發(fā)展,因此,相關(guān)部門要從多個角度出發(fā),加強對路基路面沉降問題的重視,各有關(guān)部門要認真思考問題產(chǎn)生的原因,并制定行之有效的對策,以改善市政道路工程的施工質(zhì)量。
沉降問題具有很大的現(xiàn)實危險性,路面開裂、路面不平等問題容易導(dǎo)致汽車在行駛時出現(xiàn)跳車現(xiàn)象,導(dǎo)致市政道路的整體設(shè)計效果無法滿足城市道路設(shè)計需求。此外,路基路面沉降極大地減少市政道路的使用年限,造成不良后果,因此要進一步加強對路基路面施工技術(shù)的運用和研究,提高建設(shè)質(zhì)量。
隨著城市化進程加快和交通設(shè)施增多,對市政道路工程周圍的排水能力要求顯著提高。在工程建設(shè)過程中,受天氣、地質(zhì)等因素的制約,路基滲水問題比較顯著。當相應(yīng)的排水管設(shè)計標準較小,或在短期之內(nèi)排水量急劇增長的情況下,沉降段積水問題就會變得更為嚴重。在汽車連續(xù)運行或路面長時間處于浸潤狀態(tài)下,不但會對道路構(gòu)造產(chǎn)生一定沖擊,而且會對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響,從而縮短其使用年限。
許多市政道路工程項目在多溝壑地區(qū),路基變形概率大大增加。溝壑地區(qū)的地基硬度比較弱,而且基礎(chǔ)濕度比較大,土層之間會留下較大空隙。在這樣的條件下進行市政道路工程建設(shè),很可能在地基基礎(chǔ)上產(chǎn)生外部載荷,引起地基變形,對路基質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
造成市政道路坍塌的最大因素是路基土壤構(gòu)造太脆弱。如果土壤構(gòu)造太過脆弱,土壤應(yīng)力分布不均衡,進而造成嚴重的剪切力,對市政道路工程的承重造成不利影響。在市政道路工程中,沉降路段的路基鋪設(shè)是難度較大的工作。例如,下雨時,受雨水影響,路基施工難度會大大增加。
在市政道路工程中,施工質(zhì)量的主要評價指標是路基路面的平整性[2]。由于沉降段的路基路面存在土質(zhì)軟弱問題,因此在工程建設(shè)中必須對路基進行加固,若路基沒有達到一定的緊實度,那么在長時間的碾軋下,很可能造成路面坑洼不平,從而對車輛的正常行駛造成一定的影響。在路面坑洼不平的道路上行駛,不但會導(dǎo)致輪胎老化,而且會嚴重影響行車安全。另外,在市政道路工程中沉降段路基路面對施工材料的質(zhì)量有著非??量痰囊?,必須確保施工材料的品質(zhì),否則很容易造成路基質(zhì)量問題。例如,施工材料高低溫控制質(zhì)量存在問題,就會造成地面變形。
當前,經(jīng)濟高速發(fā)展,居民生活水平不斷提高,城市交通運輸手段日益增多,城市道路規(guī)劃與建設(shè)必然要符合居民的安全出行需求[3]。因此,市政道路工程施工建設(shè)要求較多而且十分嚴格。例如,在涵洞、通道、橋梁等工程建設(shè)中,應(yīng)樹立規(guī)范的施工觀念,合理應(yīng)用回填法。但是,由于各種因素的影響,使得市政道路工程的整體質(zhì)量不能達到要求。另外,施工人員的施工技術(shù)水平、施工設(shè)備質(zhì)量、施工材料的優(yōu)劣都會對施工作業(yè)的順利進行產(chǎn)生不利影響,從而造成工程質(zhì)量下降,甚至造成重大的經(jīng)濟損失。
以岳陽市長康路為工程背景,對沉降段路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用進行探討。長康路(冷水鋪互通—奇西路)為岳陽市城市道路規(guī)劃中的南北向,集城市交通、城市景觀于一體的城市快速路。道路主線車速為80km/h,輔道車速為40km/h,道路紅線寬度為60m。
長康路有北港河大橋、王家畈大橋2 座大橋,其道路工程連接的搭板設(shè)置十分關(guān)鍵。搭板設(shè)置在沉降段路基路面施工中的作用是減少沖擊荷載,提高其承載力,保證市政道路工程質(zhì)量,延長道路使用年限。在施工中,必須在全面了解市政道路工程的基礎(chǔ)上,對各項指標進行精確計算。要特別留意搭板頂部高度和路面基礎(chǔ)高度是否相符。如果有特別要求,可以根據(jù)實際情況采取反向坡預(yù)留的方法進行搭板設(shè)置。在這一階段,施工方要時刻關(guān)注路面縱向方向的平穩(wěn)性,以便準確地判斷出路基沉降差異,并預(yù)留反向坡。在搭板和橋臺連接時,應(yīng)安裝固定螺栓。為防止支架安裝產(chǎn)生偏移,造成橋頭坍落,要求將支架靠近平臺,并置于臺背與支架之間,設(shè)垂直錨索和水平拉桿。例如,在22 號鋼筋施工中,其鋼筋間隔應(yīng)該在80cm 左右。為提高工程施工質(zhì)量,必須注意橫向拉桿方位和約束位移方位必須是相同的。為防止翻轉(zhuǎn),造成道路損壞,必須在近臺端下放位置鋪上1.5cm 厚的氈墊。采用板式橡膠材料,將距離限制在80cm 左右。對于倒角的處理,應(yīng)在近臺端以及牛腿邊緣根據(jù)不同情況進行調(diào)整。當橋臺和搭板連接完畢,必定會有空隙,可選用油浸甘蔗板或瀝青麻絮等填料,再用稀疏的瀝青填補空隙。
在長康路道路工程施工中,臺背回填的壓實質(zhì)量是直接影響路面是否塌陷的主要原因。由于路面凈高排水性能的影響,填筑工作量也會相應(yīng)增大,同時大型填筑和碾壓設(shè)備在施工過程中會受到狹窄路面的干擾,增加路基壓實施工的困難程度。在臺背回填施工中,應(yīng)重點注意采用蛙式夯擊器對盲區(qū)進行夯實,同時,要避免路面積水滲透臺背,防止臺背填方發(fā)生塌陷,可采用夯錘法進行強夯。另外,在進行道路建設(shè)時,可以采用優(yōu)先填堤,再借助挖掘回填的方式進行施工,從而達到改善道路建設(shè)效果的目的。
長康路大部分路基為軟土地基,因此,軟土地基處理得是否得當,是長康路道路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在進行混凝土攪拌樁施工時,必須保證樁位設(shè)置合理。
第一,在工程開工前,施工人員要根據(jù)設(shè)計圖紙,深入工地實地勘察,確定其位置,并事先做好加固工作。
第二,保證工程機械按時到位。攪拌車到達工地后,施工人員應(yīng)該將鉆孔重心與樁的中央對齊,然后在樁機到位前,由施工人員將定位儀和導(dǎo)向基準分別固定在樁左右兩邊,通過定位儀可以保證樁的位置偏差不超過2cm。
第三,在配制混凝土時,應(yīng)參照有關(guān)設(shè)計標準和要求,進行合理配比。
第四,在攪拌噴樁施工時,要對噴射灌注樁施工進行嚴格控制,從而提高整個工程的施工效果。
在實施強夯法時,必須使工程技術(shù)人員對強夯法的技術(shù)要領(lǐng)有清晰認識,以保證工程質(zhì)量。強夯法也稱為壓實施工技術(shù)、動力壓密施工技術(shù)。在施工中,施工人員要用大型起重機將吊錘起吊到指定的高度,然后用吊錘進行自由下墜,把軟土地基夯實。在一些黏性土、碎石土、砂土等地段,常采用強夯法進行加固。在施工中,如果將強夯法用于淤泥地層,就要根據(jù)具體的工程條件,合理地調(diào)節(jié)施工技術(shù)。
由于洞庭湖地區(qū)3~8月降雨較多,因此,在長康路施工過程中,排水措施至關(guān)重要,若排水不暢將會嚴重影響道路質(zhì)量。在長康路沉降段施工中,降雨時,施工人員要做好路基路面排水工作,結(jié)合具體條件,對溝渠和排水渠道進行相應(yīng)改造,以降低降水過程中某些淤泥和水分的積累。由于降雨會對道路產(chǎn)生一定的侵蝕,故在進行路基路面排水設(shè)計時,設(shè)計人員要針對具體工程條件進行合理調(diào)整,減少積水對道路的損害,降低市政道路工程沉降的可能性。
在長康路路基碾壓施工中,施工人員要按照靜壓力、強振次序進行作業(yè),以全面掌握場地平整度、執(zhí)行靜壓力。在靜壓完成后,要進行振動碾壓。碾壓強度由弱到強,碾壓速度由慢到快,最高的碾壓速率不大于4km/h。當靜壓達到4 次以上時,施工人員要對路基表面進行觀測,以確定路基表面沒有任何損傷。在碾壓期間,要特別留意輥子,并將有關(guān)資料進行詳細記錄。在此基礎(chǔ)上,沿垂直方向每20m 為一段,安排3個點。由施工人員用石灰線進行定點,對點進行測量和記錄,再進行振動壓力測算。當振動碾壓結(jié)束時,重新測量各點的高度,并將兩者進行對比。通過檢驗和對比,發(fā)現(xiàn)在振蕩前后振幅的平均落差都在3mm以內(nèi),確保施工符合相關(guān)要求[4]。
3.5.1 填筑物料水分含量控制
市政道路工程中沉降段路基路面施工要點比較多,選用合適的材料進行施工,是保證市政道路工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在市政道路工程中,填筑物料含水率是決定市政道路工程碾壓質(zhì)量的重要指標。填筑物料中的水分含量太高或太低都會對壓實效果產(chǎn)生不利影響,從而對市政道路工程質(zhì)量造成不利影響。所以,在路基和路面填筑物料使用之前,施工單位要對所用填筑物料進行檢驗,并對其進行嚴格控制。同時,技術(shù)工人通過試驗確定填筑物料,減少材料選用錯誤的概率,提高整體市政道路工程質(zhì)量。此外,在使用中,技術(shù)和施工單位要對填筑物料含水量進行嚴格調(diào)控,從而確保道路碾壓的工程質(zhì)量。目前國內(nèi)最常見的填筑物料是砂石,其含水量高、滲透能力強。
3.5.2 市政道路工程中路基路面壓實度的試驗方法
市政道路工程中路基路面壓實度的試驗方法主要有填砂法、環(huán)刀法和落重頻譜快速測定法[5]。填砂法是市政道路工程中常用的一種碾壓試驗方法,其以粒徑均勻的砂粒置換試洞的體積,適用范圍廣泛;環(huán)刀法是常規(guī)的壓實試驗技術(shù),應(yīng)著重區(qū)分圓盤上的標志和測點處的隨機特征;落重頻譜快速測量儀是一種廣泛應(yīng)用于路基路面壓實度測量的方法,操作簡便,大大降低了工程中煩瑣的檢驗程序。在同一路段路基路面壓實度試驗中,最大值為環(huán)狀葉片,其次為填充砂粒,環(huán)刀法測定的壓縮效果與砂土填充法測定的壓縮效果有較好的關(guān)系。在市政道路工程中,有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)重視新測試方法的探索,不斷改進技術(shù)。
在長康路道路工程沉降段路基路面施工中,需要根據(jù)現(xiàn)場實際條件,合理選用相應(yīng)的軟土地基處理方法,確保其施工順利進行,從而有效提高路基的整體質(zhì)量,進而大大降低工程建設(shè)工期。隨著城市化的迅速發(fā)展,市政道路工程的規(guī)模越來越大,若繼續(xù)沿用以往的地基處理方法,將會對路基穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的不利影響,因此,施工單位必須綜合考慮外部環(huán)境、地形地貌等,對施工技術(shù)進行改造。此外,由于市政道路工程對施工技術(shù)水平要求較高,對施工人員的技術(shù)能力也有很高的要求,因此,施工單位應(yīng)針對市政道路工程中沉降段路基路面施工特點,對施工人員進行定期技術(shù)培訓,以確保施工順利進行。
隨著市政道路建設(shè)快速發(fā)展,規(guī)模不斷增大,對道路沉降段路基路面施工質(zhì)量有著較高的要求。正確、高效的施工技術(shù)能使工程順利進行,加強管理,有序推進控制工作。此外,在追求高速發(fā)展的同時,也常常忽略道路的安全性,導(dǎo)致沉降段路基路面存在諸多隱患。如果路面惡性塌陷,影響道路通行安全,甚至導(dǎo)致嚴重的交通意外。因此,必須正確應(yīng)用各種技術(shù)與材料,以確保市政道路工程的建設(shè)質(zhì)量,提升道路承重性能,從而實現(xiàn)市政道路建設(shè)的良好發(fā)展。以岳陽市長康路為工程背景,對沉降段路基路面施工技術(shù)進行了探討,并在市政道路工程的施工過程中嚴格控制工程質(zhì)量。目前,岳陽市長康路已通車5年,道路通行狀況良好,特別是道路與橋梁相交的沉降段變形量較小。