孫希才、韓太雷、孫建民
(濰坊交安公路工程有限公司,山東 濰坊 261041)
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展能夠推進(jìn)城市化進(jìn)程,帶動(dòng)城市建設(shè)速度不斷加快。在城市建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)充的背景下,市政路橋建設(shè)也得以快速發(fā)展,而其施工質(zhì)量則決定著城市的發(fā)展前景。通過對(duì)市政路橋建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析可知,其施工環(huán)節(jié)極易受到各種因素的影響,導(dǎo)致路基路面發(fā)生嚴(yán)重沉降,不只降低了路橋的使用舒適性,還威脅到人們的出行安全。所以,需要加強(qiáng)路基路面施工技術(shù)的分析與研究,提高施工質(zhì)量,減少沉降現(xiàn)象出現(xiàn)的概率,保障交通安全。
路基路面結(jié)構(gòu)具有的穩(wěn)定性,是保障市政路橋過渡段不會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降的有力保障。若是路基路面結(jié)構(gòu)缺乏穩(wěn)定性,會(huì)隨著路橋項(xiàng)目使用時(shí)間的增長,或是在重型車輛的持續(xù)碾壓下,以及天氣條件、地形等諸多因素的影響下,導(dǎo)致路基路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失衡,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p害或發(fā)生變形問題(見圖1),給車輛通行埋下安全隱患。為了確保道路交通更加安全,應(yīng)制定合理可行的解決措施,或加強(qiáng)路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用,增強(qiáng)路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。
圖1 路基路面結(jié)構(gòu)變形
路橋項(xiàng)目是我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵構(gòu)成內(nèi)容,其作用在于能夠打通諸多區(qū)域之間的通行障礙,方便人們通行,為交通運(yùn)輸提供更多便利。隨著社會(huì)不斷發(fā)展,人們對(duì)路橋項(xiàng)目的承載能力也提出更多要求,而路基路面作為項(xiàng)目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),更需要具備較高的強(qiáng)度。所以,對(duì)路橋項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展情況,判斷交通運(yùn)行程度,科學(xué)地設(shè)置路基路面強(qiáng)度,選擇更加合理的施工技術(shù),保障路基路面的強(qiáng)度、承載能力、抗壓水平滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
路橋項(xiàng)目通常顯露在外界環(huán)境中,受到水作用的不良影響,導(dǎo)致其強(qiáng)度會(huì)不斷下降。特別是低溫條件下,如果路基路面所處的水環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化,則會(huì)出現(xiàn)凍脹、翻漿等病害,不只降低路基路面的強(qiáng)度,還會(huì)阻礙路橋項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行。所以,在進(jìn)行路基路面施工時(shí),需要對(duì)水環(huán)境溫度加以嚴(yán)格控制,盡可能減小其變化程度,確保路基路面具有較高的穩(wěn)定性[2]。
對(duì)過渡段進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)反復(fù)確定設(shè)計(jì)方案內(nèi)容,并通過現(xiàn)場勘測(cè)工作,確保設(shè)計(jì)方案具備較高的科學(xué)性,與現(xiàn)場情況更加吻合。只有確定過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性,才能夠在具體的施工環(huán)節(jié)中,減少因?yàn)榉桨竼栴}導(dǎo)致的返工,增加各方滿意度。因此,需要相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)審核,以降低問題出現(xiàn)的概率[3]。在對(duì)路基路面進(jìn)行處理的環(huán)節(jié),常用的手段是粗粒料填筑法和鋼筋混凝土搭板法。只有對(duì)這些施工技術(shù)加以充分應(yīng)用,才可以增加路基路面的強(qiáng)度,從而提高施工質(zhì)量。但在施工能力和項(xiàng)目預(yù)算等因素的影響下,這些施工技術(shù)往往無法在施工環(huán)節(jié)獲得有效應(yīng)用,或是施工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用強(qiáng)度偏低,導(dǎo)致施工質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
道路橋梁施工對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,所以有關(guān)部門下達(dá)了各種建設(shè)規(guī)范或施工標(biāo)準(zhǔn),以提高項(xiàng)目施工質(zhì)量,滿足路橋建設(shè)的持續(xù)發(fā)展需求。由于施工具有較高的復(fù)雜性,而且其難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期,大部分情況下,施工質(zhì)量都難以達(dá)到理想目標(biāo)。再加上施工環(huán)節(jié)中,施工原材料、機(jī)械設(shè)備、人力資源、施工技術(shù)等因素都會(huì)對(duì)臺(tái)背填土產(chǎn)生影響,只要某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就代表著路基路面有可能出現(xiàn)沉降現(xiàn)象[4]。長此以往,路橋項(xiàng)目自然無法承載大型車輛行駛,甚至發(fā)生交通事故,嚴(yán)重威脅交通參與者的安全,因此需要給予高度關(guān)注。
在對(duì)路基路面開展施工的環(huán)節(jié),需要將質(zhì)量控制工作當(dāng)作根本,并選擇更加契合施工條件的處理方案予以應(yīng)用。除了確保路基路面有著良好承載能力以外,還應(yīng)優(yōu)化地基的功能,減少不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。一方面,針對(duì)軟土地基,要求相關(guān)負(fù)責(zé)人采取更加合理可行的方案進(jìn)行處理,應(yīng)用質(zhì)量良好的填料實(shí)施換填工作,保障該方式能夠消除地基側(cè)面擠動(dòng)壓力產(chǎn)生的負(fù)面影響。除此之外,還應(yīng)選擇正確的施工技術(shù),以此提高地基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,盡可能防止土層位移現(xiàn)象的發(fā)生,減少危險(xiǎn)出現(xiàn)的概率。最為關(guān)鍵的是,科學(xué)選用填料,保障填料具有較高含水量,以確保換填施工質(zhì)量合格[5]。另一方面,在具體施工環(huán)節(jié),應(yīng)利用翻曬的方式,嚴(yán)格控制黏土層的含水量,以提高路基路面施工質(zhì)量。
搭板技術(shù)是降低路橋項(xiàng)目過渡段出現(xiàn)橋頭跳車問題的有效方式,在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí),往往涉及兩種方法:其一,適當(dāng)增加搭板的長度,減少路面和橋臺(tái)之間存在的沉降差。但因?yàn)槭艿酵獠恳蛩氐挠绊懀鶎?dǎo)致這一方式的應(yīng)用無法達(dá)到預(yù)期,還會(huì)出現(xiàn)較大誤差,所以可能需要轉(zhuǎn)換其他方式予以應(yīng)用。其二,反向預(yù)留坡度,將路基、橋梁沉降差等當(dāng)作根本依據(jù),科學(xué)設(shè)計(jì)路橋坡度,借助該種方式,讓車輛處于正常行駛狀態(tài)時(shí),可以通過自身作用力穩(wěn)定地駛過路橋過渡段[6]。在對(duì)路基路面進(jìn)行施工時(shí),要加強(qiáng)反向預(yù)留坡度法的充分應(yīng)用,保障車輛處于行駛狀態(tài)中時(shí),能夠和橋面形成強(qiáng)大的作用力,借助該作用力為搭板提供一定保護(hù),從而增加路基路面的使用年限,滿足車輛通行需求。
路基填土和壓實(shí)是路橋項(xiàng)目施工階段最為關(guān)鍵的構(gòu)成內(nèi)容。該工作和路橋強(qiáng)度、施工穩(wěn)定性存在密切關(guān)聯(lián),所以工作人員在具體施工階段,應(yīng)重點(diǎn)做好填土和壓實(shí)處理工作。首先,以相關(guān)施工要求和標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)作主要依據(jù),對(duì)路基填料進(jìn)行管理,并結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,在路基填土工作完成以后,及時(shí)進(jìn)行路基壓實(shí)處理,具體涉及碾壓次數(shù)、分層壓實(shí)厚度和壓路機(jī)選擇等細(xì)節(jié)。在壓實(shí)路基時(shí),需要從邊緣部位開始,根據(jù)先慢后快、先輕后重的原則,逐漸朝著核心部位推進(jìn),防止壓路機(jī)推動(dòng)填土?xí)r,對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量產(chǎn)生不利影響[7]。而在對(duì)彎道實(shí)施壓實(shí)處理時(shí),則要根據(jù)由低向高的原則進(jìn)行碾壓,使路基呈單向超高橫坡狀態(tài),以保障良好的路基壓實(shí)效果。
路橋施工屬于室外建設(shè),全程都暴露在外部環(huán)境下,所以極易受到氣候及地理?xiàng)l件的影響。若是當(dāng)?shù)貧夂驐l件更加偏向濕潤,那么需要施工人員預(yù)留充足的排水口,同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行全面考察和勘測(cè),防止地基長期浸泡在雨水中,導(dǎo)致路基受到侵蝕而出現(xiàn)坍塌問題,危害施工人員的安全。除此之外,因?yàn)槁窐蝽?xiàng)目是在城市中穿梭建設(shè),所以實(shí)施規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的前提,就是考慮城市排水系統(tǒng)的設(shè)置,防止路基施工時(shí)過于靠近排水管道,以免施工造成水管破裂而影響城市交通運(yùn)行。由此可知,科學(xué)開展路橋項(xiàng)目的排水工作,對(duì)于路基穩(wěn)定性和可靠性的提升有著巨大幫助,還能夠提高項(xiàng)目質(zhì)量,延長其使用年限,充分滿足人們通行和社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求[8]。
4.1.1 路基填料
在路基施工中,對(duì)路基填料的選擇與應(yīng)用有著詳細(xì)要求,各路段路基所應(yīng)用的填料各不相同,需要契合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,并滿足相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。一方面,在正式施工之前,應(yīng)完成取土試驗(yàn)工作,結(jié)合最終試驗(yàn)結(jié)果,更加科學(xué)地確定填料類型,并根據(jù)項(xiàng)目要求,選擇穩(wěn)定性、可靠性更高的填料,保障其最大粒徑不高于填筑層厚的2/3,同時(shí)所有顆粒規(guī)格應(yīng)保持一致性。另一方面,針對(duì)所選填料實(shí)施壓實(shí)試驗(yàn)及塑性指數(shù)測(cè)試、滲透速度檢驗(yàn)等工作,測(cè)量填料顆粒含量、含水量以及GBR 數(shù)值等一系列物理參數(shù),并制訂完善可行的施工計(jì)劃。通常情況下,路基填料的最佳選擇是配合比恰當(dāng)?shù)牡[石混合料,該種材料有著較高穩(wěn)定性,能夠通過相應(yīng)處理,滿足各項(xiàng)使用標(biāo)準(zhǔn)及要求[9]。
4.1.2 路基壓實(shí)
在路基壓實(shí)環(huán)節(jié),最為常用的技術(shù)包含以下三種:一是填充壓實(shí)技術(shù)。需要采用橫向或縱向的方式挖掘路基,明確施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和土層性質(zhì),防止不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。二是強(qiáng)夯法。需要借助壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)備,對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)處理,增強(qiáng)路基的承載能力,保障路基的含水量、抗壓強(qiáng)度均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。三是沖擊碾壓法。利用壓路機(jī)多邊形滾輪大小半徑產(chǎn)生的位能落差,再借助機(jī)械行駛產(chǎn)生的動(dòng)能,對(duì)土石材料實(shí)施有效的靜壓、揉搓或沖擊作用,實(shí)現(xiàn)良好的壓實(shí)效果。在具體施工階段,工作人員應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境、施工規(guī)范,選擇最為適宜的施工技術(shù)。
4.1.3 路基排水
為確保路基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,應(yīng)完善排水設(shè)施,避免路基長時(shí)間浸泡在雨水中,導(dǎo)致其強(qiáng)度下滑,對(duì)路橋項(xiàng)目的使用壽命、安全性等造成不良影響。路基排水施工包含以下內(nèi)容:一是地面排水。在施工環(huán)節(jié),需要確保路基有著較高平整度,以降低積水存留總量,并制定合理可行的措施,將施工現(xiàn)場積水徹底清除。二是地下排水。根據(jù)地下水文情況,擬定科學(xué)的排水方案,選擇質(zhì)量優(yōu)良的排水設(shè)備,挖掘明溝、暗溝、渠道、排水溝等,增強(qiáng)地下排水效果[10]。三是路面排水。路橋項(xiàng)目在投入使用后,無法避免地會(huì)受到雨水影響,進(jìn)而出現(xiàn)大面積積水情況,因此要求在施工階段挖掘一定數(shù)量的排水溝,并妥善設(shè)置路面坡度,防止雨水淤積在施工現(xiàn)場,侵蝕路基路面,對(duì)路基路面結(jié)構(gòu)造成不利影響。
因?yàn)闃蝾^搭板的設(shè)置位置較為特殊,決定著路橋基臺(tái)的穩(wěn)定性、承載能力和支撐能力,所以若是與橋臺(tái)距離過近,必定會(huì)導(dǎo)致土壤壓力分布不均,甚至在車輛荷載作用下,路基路面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重變形問題。所以,在橋頭搭板施工環(huán)節(jié),需要相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)鋼筋安裝、混凝土澆筑、振搗養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。一是在安裝搭板鋼筋網(wǎng)時(shí),要通過架立筋的應(yīng)用,保障上層鋼筋不會(huì)出現(xiàn)下沉問題,并且增加保護(hù)層厚度。二是在澆筑混凝土?xí)r,搭板底模應(yīng)借助砂漿進(jìn)行封底,避免跑漿現(xiàn)象發(fā)生。三是針對(duì)混凝土振搗養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行全面監(jiān)管,提高路橋項(xiàng)目的施工質(zhì)量。
首先,將臺(tái)背地基表層草皮、樹根及淤泥完全清除,并做好相應(yīng)的壓實(shí)處理工作。其次,路基與橋臺(tái)的連接部位,路基和錐坡預(yù)壓填土需要同步完成,并根據(jù)設(shè)計(jì)方案標(biāo)注的寬度予以填土處理。填筑材料應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)采購,且換填之后應(yīng)使用振動(dòng)壓路機(jī)將其壓實(shí)到搭板以下2m 位置。在搭板以下2m 范圍內(nèi),要求施工人員使用砂包完成分層填筑工作,所有松鋪層厚度均不得高于20cm,并用紅油漆預(yù)先繪制標(biāo)記,確保攤鋪均勻,便于管理人員、監(jiān)理人員等進(jìn)行細(xì)致檢查。
總而言之,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,車輛總量也得以顯著增長,路橋項(xiàng)目承受的壓力也逐漸增大。因此,路橋建設(shè)需要進(jìn)行創(chuàng)新和改革,從質(zhì)量問題著手,保障項(xiàng)目使用年限得以延長。在路橋施工中,施工質(zhì)量極易受到設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備等因素的影響,從而引發(fā)裂縫、沉降等病害。所以,應(yīng)結(jié)合路橋建設(shè)的現(xiàn)狀和存在的問題,加強(qiáng)路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用研究,并制定合理可行的解決措施,保障路橋施工質(zhì)量獲得提升,確保交通更加安全,充分滿足社會(huì)發(fā)展需求。