吳子藝
路橋工程建設(shè)便利了人們的往來出行,是關(guān)系全社會民眾的重要基礎(chǔ)工程。只有保障路橋施工過渡段質(zhì)量,才能更好地保障車輛的安全、舒適。一般情況下,地基沉降、橋臺的剛度和韌性都會影響到工程的質(zhì)量安全。所以,施工技術(shù)的先進(jìn)性和施工方法的科學(xué)合理,是保障路橋工程施工質(zhì)量的重要條件,也是文中分析探索的主要方向。
路橋過渡段是在構(gòu)造物、兩端路堤之間建立有效聯(lián)結(jié),會在橋涵、通道等出現(xiàn)不均勻沉降臺階,并且在臺階數(shù)值超標(biāo)后,造成車輛行駛過程中時常顛簸跳動。而不同的車輛荷載,會引起臺階呈現(xiàn)中間低兩邊高狀態(tài)。車輛行駛速度也會因橋涵兩端臺階做出調(diào)整。所以,做好施工設(shè)計是保障道路工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。
橋涵大多分布在溝壑地段,路基地形呈現(xiàn)波動性,而地下水的高水位分布使土質(zhì)構(gòu)成中存在很多的不良軟土。這種土質(zhì)條件下的填筑施工,很容易發(fā)生沉陷問題。另外,地基在自身重力作用下,會引發(fā)固結(jié)問題,上方路堤的修筑會在填土過程中,不斷增大荷載量,引起地基的沉降變形。總之,路堤填土選擇的土質(zhì)、高度都是引發(fā)沉降變形問題的因素。填土高就會增大容量,拉高了沉降變形過程中的具體幅度。
臺背填土?xí)霈F(xiàn)在公路建設(shè)中的很多環(huán)節(jié),如橋梁、明涵、通道等。在公路建設(shè)大量使用的填充材料滲透性強、空隙率大, 施工建設(shè)中很難完全消除。這就決定了公路投入使用后,公路重量、車輛壓力的綜合作用會降低空隙率,壓緊其中的填充材料,最終引發(fā)路基沉降問題,出現(xiàn)橋頭跳車情況。施工順序、所用材料、機械設(shè)備、人員經(jīng)驗等因素,都會影響到臺背填土的緊實度,與工程設(shè)計要求不相符。
橋梁建設(shè)的造價成本會占到公路總造價的很大一部分,這也造成施工設(shè)計中過分考慮造價問題,采用跨境尺寸收縮、增多搭板結(jié)構(gòu)使用量的方式,導(dǎo)致橋頭跳車的發(fā)生概率更高。這主要是四個原因形成的:一是設(shè)計不完善。在高填方、路橋之間是會橋頭路堤沉降的多發(fā)地,且有限的搭板長度,會影響到相互之間的聯(lián)結(jié)性,橋頭跳車不可避免。二是搭板強度差。常有斷板,或是因橋頭線形突變出現(xiàn)錯臺,引起橋頭跳車。三是臺前、臺背防護工程設(shè)計缺乏力學(xué)分析,會因路堤填料力長期作用引起水平位移,使橋頭路基沉陷。四是橋頭路面水的處理方式不合理,路基接縫、裂縫處的水滲透量會更大。
土工格網(wǎng)加筋技術(shù)是西方國家創(chuàng)建、應(yīng)用的一項技術(shù),已經(jīng)取得一些成效,能夠通過延長鋼筋長度的方式與橋梁坡度值相符合,起到了防沉降作用。在橋臺背處拉錨固定土工網(wǎng)格,利用礫石土、碎石土等填料,使填土有85%~90%的壓實度。為了保障路橋地基的穩(wěn)固性,必須提高土工隔網(wǎng)的抗拉剛度,采用平面結(jié)構(gòu),而路堤等區(qū)域需要通過控制路基變形進(jìn)行處理,避免因橋頭壓實度偏度產(chǎn)生附加形變。土工隔網(wǎng)加筋也可以借助輕質(zhì)材料、柔性橋臺來增強穩(wěn)定性。柔性橋臺的設(shè)置縮小了路堤、橋頭之間的剛度差,相對降低路橋高度,對過渡段銜接位置的形變問題起到良好的防控作用,使路橋工程延長使用年限,有利于施工階段造成成本的縮減,使企業(yè)擴大經(jīng)濟、社會效益的重要方式。
路橋過渡段選擇的填充材料一般是沙土類,具有較大的干容量、滲水性優(yōu),而淤泥、沼澤土或含水量高、雜物多的土應(yīng)禁用。臺背回填的特殊位置決定了壓路機等大型設(shè)備無法發(fā)揮很大作用,且機械振動幅度也會影響到臺墻。所以,臺背調(diào)料的壓實度必須控制好,避免因臺背回填沉降而出現(xiàn)橋頭跳車。礫石、巖渣等填充材料,壓實快、透水性好、強度高,更加適宜于臺背回填區(qū)。路橋工程建設(shè)明確規(guī)定了填土壓實標(biāo)準(zhǔn),橋臺、橋涵背后、涵洞頂部等的壓實度都是95%,填料鋪灑必須為20cm以下的厚度;使用小型夯具時,調(diào)料鋪灑要將夯實厚度控制在15cm以內(nèi)。
路橋工程投入使用后,會因長期經(jīng)受雨水沖刷,造成沉降段路基路面逐漸降低原有質(zhì)量,需要施工人員在綜合施工方案和現(xiàn)場施工狀況后,合理選擇排水施工技術(shù),保障高降雨區(qū)域內(nèi)的施工建設(shè)進(jìn)程,嚴(yán)格落實過渡段路基路面施工標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,路基排水設(shè)計必須與施工現(xiàn)場狀況相符合,確保設(shè)計方案的科學(xué)性與合理性。降雨量少、地勢平坦區(qū)域內(nèi),更加適用分散式排水設(shè)計;而降水量充沛、地勢復(fù)雜區(qū)域內(nèi),更為適用集中式排水設(shè)計,水流量排出效果更佳。合理設(shè)置溝槽,能夠加快多余雨水的排出速度,保障了施工質(zhì)量;控制地下水位,是提高過渡段路基路面現(xiàn)場施工的必要方式,在綜合考慮路基高度升高方式后,規(guī)避雨水侵蝕作用下的消極影響。這就需要設(shè)計人員在實地勘察施工區(qū)域的地理條件后,以科學(xué)、完善的排水系統(tǒng),通暢路基排水。
碾壓技術(shù)的應(yīng)用必須把控好細(xì)節(jié)。一是確保每一道碾壓環(huán)節(jié)的連接緊密;二是確保所用碾壓方式合理、有效。公路碾壓過程中大量使用的瀝青混凝土,必須控制好材料參數(shù),分別從初壓、復(fù)壓、終壓三個階段控制施工質(zhì)量,要求技術(shù)人員做好防控工作,避免出現(xiàn)漏壓、重復(fù)性碾壓等問題,以彩線標(biāo)記不同施工狀況的方式,分類處理。具體來說,初壓階段的碾壓溫度、碾壓速度必須分別控制在135℃、2~3km/h以上;復(fù)壓階段為110℃、2.5~5km/h以上,且有2~3遍以上的碾壓頻率;終壓階段為90℃、2.5~5km/h,且經(jīng)過2遍以上的碾壓。只有控制好壓路機的碾壓速度,才能保障碾壓質(zhì)量,規(guī)避不合理施工情況。
路基路面沉降過程中,固結(jié)、次固結(jié)沉降的可能性很大,施工人員要依據(jù)這一情況,利用臺后填筑施工技術(shù)和合理的填充材料,全面防控沉降問題。填充材料的性能、作用不符合實際需求,也是路基路面變形的直接原因,降低路基結(jié)構(gòu)的整體承載力,發(fā)生沉降。臺后填筑施工技術(shù)的應(yīng)用必須考慮各項影響因素,在技術(shù)規(guī)范的指導(dǎo)下,依次落實施工流程,維護路基路面質(zhì)量,保障工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性??傊?,優(yōu)化后臺填筑質(zhì)量,要以技術(shù)參數(shù)規(guī)范、填充材料合理為前提,遵循施工方案要求,對路基路面施工實行全過程監(jiān)管。
地基承載力一定程度上決定了公路橋梁是否發(fā)生不均勻沉降。橋頭路基的土質(zhì)是軟土層時,必須做好軟土層處理,合理利用排水固結(jié)法、高壓注漿法等。技術(shù)人員需要針對路基沉降進(jìn)行加固處理,可通過改變結(jié)構(gòu)傳力途徑,降低構(gòu)件荷載效應(yīng),恢復(fù)受損橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)功能,而提升結(jié)構(gòu)承載力,可改善整體結(jié)構(gòu)的承載條件和使用功能。施工處理技術(shù)的選擇,要求技術(shù)人員以路基不均勻沉降程度為根本立足點。例如,路基的小沉降問題,需要及時進(jìn)行修補、填充;較嚴(yán)重的沉降問題,需要對路基采取灌注、置換、壓實等處理方式。
土工格柵設(shè)置于路堤之上,就是與土體共同構(gòu)建作用力,以改善土體受力形態(tài)的方式,向外擴散荷載力,增強土體沉降的控制力,使沉降長度延長,臺背與填土交接的沉降狀態(tài)也會從階梯狀向連續(xù)漸變狀轉(zhuǎn)變。車輛、土體的荷載量都會對土層產(chǎn)生影響,可以借助土工格柵與土體的共同作用力承擔(dān)起內(nèi)外部荷載,在增強土體抗剪強度的同時,更好地防治了土體側(cè)向變形、路基填土側(cè)向位移等情況,進(jìn)一步加固路基。
施工建設(shè)所用材料的性能不同,路面強度也會有很大差異。瀝青混凝土的強度低,就需要更高強度的鋼筋混凝土。橋梁路面只有保持路基荷載的均勻分布,可以使路基土的承載力和路基穩(wěn)定性全面提升,控制沉降問題。另外,土工格柵提高了長度、間隔設(shè)置的準(zhǔn)確性,是路橋工程過渡段施工順利的必要條件,必須經(jīng)過反復(fù)測量來保障數(shù)據(jù)結(jié)果。
原材料質(zhì)量與道橋工程施工效果密切相關(guān),需要管理人員嚴(yán)格施工建設(shè)的質(zhì)量管理工作,科學(xué)檢測、歸類存儲瀝青材料和粗集料,合理制定施工建設(shè)過程中各種材料的采購數(shù)量和規(guī)格,在技術(shù)人員定期和抽樣檢測原材料質(zhì)量后,出具檢驗報告,作為施工建設(shè)中使用采用和工程造價的直接憑證,方便相關(guān)人員的核查,合理控制路橋工程的成本投入。一旦發(fā)現(xiàn)工程施工所用材料、設(shè)備不達(dá)標(biāo)時,必須立即上報處理,確保施工建設(shè)過程的規(guī)范性,通過定期檢車設(shè)備性能、運行狀態(tài)的方式,降低施工故障的發(fā)生概率,保障工期進(jìn)度和施工質(zhì)量。
施工人員是決定道橋路基質(zhì)量的重要因素,與道橋施工效益密切相關(guān)。施工人員承擔(dān)道橋路基建設(shè),具體的專業(yè)素質(zhì)對施工質(zhì)量具有很大影響力。施工人員管理,要對人員意識、專業(yè)技能、綜合素養(yǎng)全面考慮。堅持以人為本原則,加大施工現(xiàn)場安全管理,以專業(yè)化培訓(xùn)方式,幫助員工普遍樹立起施工安全意識,具備更高的專業(yè)素質(zhì)。保障道橋工程建設(shè)質(zhì)量,需要不斷優(yōu)化施工技術(shù),完善施工管理制度,為道橋施工新秩序的建立奠定基礎(chǔ)。加強人員日常施工狀況的監(jiān)督、控制,踐行民主監(jiān)督要求,能夠更好地規(guī)避偷工減料現(xiàn)象,規(guī)范施工單位和每一位施工人員的行為。
一是前期的施工技術(shù)調(diào)查,即工程項目情況的實地探索,作為方案設(shè)計內(nèi)容確定、修整和優(yōu)化的基本依據(jù)。采取的施工技術(shù)種類必須以施工現(xiàn)場的周邊環(huán)境、地質(zhì)水文等條件為基礎(chǔ)進(jìn)行判斷。施工調(diào)查通常是在施工方、建筑方共同參與設(shè)計和文件審核下逐步展開,是施工擬文和技術(shù)工藝良好應(yīng)用的必要準(zhǔn)備,以便于制定合理的工程設(shè)計。二是審核圖紙設(shè)計內(nèi)容。設(shè)計圖紙為施工建設(shè)提供指導(dǎo),要求在指標(biāo)測量、審核之后完成,確保工序流程的順利性。三是堅持技術(shù)創(chuàng)新。施工技術(shù)是決定路橋工程質(zhì)量的重要因素,而高效率的施工技術(shù)可以給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。高效率的施工技術(shù)也能在保證施工質(zhì)量的前提下,降低企業(yè)的費用支出。為此,企業(yè)要堅持創(chuàng)新施工技術(shù),建立起科學(xué)合理的技術(shù)創(chuàng)新觀念,加大資源投入,使科研人員研發(fā)更新穎、更有效的施工技術(shù)。除此之外,管理人員還需要積極組織施工人員實現(xiàn)對創(chuàng)新性工藝技術(shù)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí),以此更好地保障其能夠全面掌握新施工工藝要點,從而提高施工質(zhì)量。
現(xiàn)場施工的圖紙審核必須嚴(yán)格,要在圖紙內(nèi)容和施工現(xiàn)場狀況相符后,依次落實設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),對兩者可能出現(xiàn)的偏差加強控制力。這就需要設(shè)計人員在圖紙編制時,細(xì)化工程項目實施區(qū)內(nèi)的各項地理條件和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將地形地質(zhì)、濕度氣溫等逐一標(biāo)注出來,提高設(shè)計圖紙的總結(jié)性和實用性。設(shè)計人員只有嚴(yán)格整個分析對比過程,才能高效、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)其中的不合理之處,快速做出調(diào)整。防控安全事故的發(fā)生是保障施工建設(shè)質(zhì)量安全的最基本要求。整個過程中,設(shè)計人員必須兼?zhèn)湟欢ǖ膶I(yè)能力、設(shè)計方法、管理方式,在與施工方、監(jiān)理方的溝通合作下,提高圖紙設(shè)計的科學(xué)性。
一是施工單位與業(yè)主協(xié)作,施行交通管制,使一些未成形路橋工程能夠免于被超重汽車碾壓。二是施工單位必須安排專人做好道路使用過程中的裂紋、打滑、波浪等問題的記錄工作,以便于及時進(jìn)行技術(shù)處理。三是工程質(zhì)量檢測過程中一旦發(fā)現(xiàn)不合格的數(shù)據(jù)指標(biāo),必須及時采取維護措施,在實踐中不斷調(diào)整和優(yōu)化維護計劃,利用動態(tài)維護管理方式,避免發(fā)生路橋工程的過度使用情況。四是帶釘輪車輛需要限制行駛,保障工程使用壽命內(nèi)的安全行駛。
施工質(zhì)量一定程度上決定了整個工程項目質(zhì)量。嚴(yán)格遵循“三檢制”標(biāo)準(zhǔn),確保施工建設(shè)能夠順利開展;建筑材料、施工方法和人員、項目環(huán)境都屬于施工質(zhì)量控制內(nèi)容;注重施工準(zhǔn)備階段的設(shè)計和檢查工作,嚴(yán)格把關(guān)工程項目的每一個環(huán)節(jié),使質(zhì)量監(jiān)察要求貫穿始終;施工單位必須對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、圖紙內(nèi)容和工序流程的落實情況實行全面管理,在上級領(lǐng)導(dǎo)的監(jiān)管之下及時更正不合理之處,給予適度懲罰。
路橋工程的設(shè)計、施工、竣工等不同階段,必須在上級部門的審查之下逐一完成。一是堅持以目標(biāo)責(zé)任制,合理分配領(lǐng)導(dǎo)的工作范圍,加強項目管理力度;二是以法律規(guī)定程序為參照,科學(xué)評審、驗收工程項目的各個環(huán)節(jié),嚴(yán)格制裁其中的不合理之處;三是定期巡回檢查施工階段的材料、機械使用情況,降低安全事故發(fā)生概率。
隨著城市經(jīng)濟的良好發(fā)展,民眾逐漸認(rèn)識到了路橋工程質(zhì)量對于社會長期發(fā)展的重要性。為了保障過渡段施工質(zhì)量,必須做好過渡段的常見病害分析工作,方便后期的工程維護和管理;通過對施工技術(shù)、路基加固和施工管理的優(yōu)化和改進(jìn),能夠有效地提升道橋工程的安全穩(wěn)定性。