文/陈东辉 松原市众成路桥工程监理有限公司 吉林松原 138000
我国自开始公路工程建设以来,国家发改委2013年6月正式印发《国家公路网规划(2013-2030年)》。规划明确指出,至2030年中国将建成总规模达到40.1 万公里的国家公路网,主要以普通国道和国家高速公路两个路网构成;至2017年底,我国高速公路总里程已达到13.65 万公里,这里提到了普通国道,也就是国家二级及二级以上等级的公路;在我国高速及二级以上的高等级公路的早期工程建设中已经发现桥涵台背填土质量问题,虽然一般不会出现安全事故,但台背部位长度范围内出现下沉、开裂、出现坑槽破坏等质量问题,而且个别情况还很严重,也就是公路建设人员所说的桥头跳车,从而影响了公路的使用寿命和耐久性,更影响行车的舒适性,这些情况在高等级公路建设中,已经引起了国家有关部门和地方公路工程质量监管部门以及建设者的高度重视,严格按技术规范、标准和设计进行施工、检验,是高等级公路建设施工过程中常抓不懈的重要工作内容。但在低等级公路建设施工中,特别是县乡公路施工建设中确没有引起足够的重视,由于低等级公路建设周期短,公路等级低、重复建设次数多、返修率高的特点,承建单位更是没有认识到问题的严重性,通常出现质量问题或事故都会认为后面会有管养和维修,特别是多数情况下没有质量责任追究,为此本次本人只从台后桥涵台后填土施工质量进行本次探讨。
在公路工程施工中,桥涵台背填土是路基工程中土石方填筑工程重要组成部分,《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)第四章第二节第六款桥、涵台及结构物回填第三条中明确提出台背回填与路堤路床同步填筑,《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)在路基土石方工程中并没有提到关于台背填土的相关检验方法与标准,但在第八章桥梁工程第六节第四款第二条中明确实测项目除压实度及填土长度外,应按路基要求检验其他项目,基本要求与路基工程要求一致,所以可以充分肯定桥涵台背填土是路基土石方工程的组成部分,只是在施工过程中控制及检验评定到最后归档,最终归入桥涵工程。而路基工程的填筑施工与桥涵工程施工的进度往往不尽相同,特别是台背回填进度,常常受构造物的影响较大,台背填土进度常常是滞后于路基填筑及桥涵填筑,路基土石方与桥涵结构的沉降就相差较大,但在县乡公路施工建设中的桥涵台后填土施工质量控制常常被忽视,一般公路工程桥涵台后填土施工常见质量问题如下:
(1)桥涵台背填土工序没有在施工技术方案或技术方案质量要求或措施中提出,也就是根本没有引起重视,施工前也没有进行技术交底,(2)现场施工中施工人员没有按设计要求、技术方案及技术规范、标准要求进行施工,体现以下方面:现场施工没有分层填筑、逐层碾压,而是滚填施工,就是台后填土一次性填起,在路基顶面进行碾压,致使工后沉降太大;在连接路基的部位,施工中没有按设计及规要求在路基填土方向挖台阶,导致路基填土与桥涵台后填土衔接效果不好,最终出现开裂、下沉;台后填土过程中没有设置土工合成材料降低或减少两种材料(混凝土钢性结构与路基填土柔性结构)不均沉降的问题;台后填土层厚过大,压实度不够,产生后期沉降;因台背填土施工作业面是倒锥形几何形状,最底层长度基本在2 米左右,宽度基本是按路基的坡角计算宽度,涵洞基本与涵洞八字墙坡度相同,但在2 米左右的范围内基本压路机械根本无法操作,特别是施工技术规范对涵洞有明确的要求,就是涵洞盖板没有安装,严禁进行台后填土施工,台后填土施工与路基同步填筑几乎不可能;台后填土施工实质就是路基填筑,在填筑过程中就一定要按路基的填筑程序来进行,先进行基底清理或基底处理、清淤换填,之后再按设计及规范要求进行分层填筑分层碾压,逐层检测,而实际施工中基本都是在缺少监督管理下进行,给后期工后沉降及路面开裂、下沉留下隐患;桥涵台后填土完成,没有实施有效的防护,填筑的土体会产生滑移、剥落;台后填土的部位排水设施没有及时施工或施工不规范,导致施工后期雨水、地表水等渗入,最终影响台后填土的质量和稳定;因台后填土受施工场地影响,碾压在最底层至高度的1/2 左右都无法采用压路机械碾压,特别边角部位压实更是难度很大,再加上以上各种原因,台后填土的压实质量无法得到保证。(3)关于我国高等级公路的桥涵台后填土已经被工程监督管理部门、投资建设方、承建方、工程监理方、设计方高度重视,在高等级公路施工建设中,桥涵台后填土的施工质量已被列为工程质量检查的重要内容,基本在高等级的公路工程建设中已经解决了这个工程质量问题,通过对以上的这些在桥涵台后填土施工控制,质量问题上采取相应的措施,完全可保证台后填土的施工质量,再加地桥梁在桥台部位有桥头搭板,搭板处有基层,有条件的高等级公路建设可以采用较好的砂砾、洞渣、碎石等进行填筑,在设计及材料上得到了保障。材料在源头上得到了控制,对于高等级公路的台后填土质量进行本次探讨是想分析本次乡镇公路桥涵台后填土施工质量的另外一个特殊的质量隐患,是公路建设者不一定都想到的质量问题与质量隐患,那就是高等级公路建设期都是多年施工完成,比如一级公路或高速公路的建设期都在3年或3年以上,短的也在两年以上,而县乡公路的建设基本都是在当年施工当年投入使用,特别在北方地区,冬天基本不能施工,建设期一般在8 个月左右,从建设期来看,高等级公路建设期可以让桥涵台后填土施工有合理的沉降期,施工控制的合理的情况下,完全在建设期就完成的台后填土的工后沉降,而县乡公路的施工工期基本都在当年建设当年投入使用,桥涵台后填土沉降在过程中如不严格控制施工质量,那么在建设期再无法完成工后沉降,建成后的县乡公路在桥涵台后填土部位就无法保证使用寿命,造成使用、维修的时间缩短,使路面结构破坏开裂。本次在桥涵台后填土施工过程控制进行了大量的分析,主要体现在施工工序出现质量问题及质量事故的可能性最多,但从整个分析来看施工期对台后填土的施工质量影响最为严重。
桥涵台后填土问题多出现在施工方面,但在设计方面主要体现因地制宜的选择台后填土所用的工程材料,对于高等级公路设计可以要求使用较好的碎石、砂砾、石屑、土工合成材料等,而在县乡公路建设中由于建设资金的筹集问题,的确无法使用较好的原材料,特别在北方地区根本没有办法用砂砾进行台后填筑,更不要谈碎石材料,如果是沙性土还好些,如果是黄土或粘性土就得用石灰进行改良,但不是透水性材料,其他基本都按《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)及《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)执行。
本次只是从施工、技术管理及设计上进行县乡公路建设中的关于桥涵台后填土施工质量问题通病及产生的原因进行分析,通过以上两方面的分析得出,县乡公路建设在桥涵台后填土施工质量的问题多数来自于施工方面,而且涉及工序环节较多,分析得出施工期是影响县乡公路桥涵台后填土工后沉降最重要的原因。为此,建议对桥涵台后填土施工质量采取以下对策和措施。
首先建议参建各方从提高县乡公路建设工程质量和使用寿命层面提高认识,作为建设单位应在工程立项决策后,从招投标开始就将工程质量纳入合同进行严格管理,将工程发包给具有相应资质、施工经验丰富且信誉良好的承建单位进行施工。按有关法律法规委托工程监理企业进行工程监理,施工过程中用检测数据说话,严格控制工序检查与验收,建立工程质量责任追究制度,避免和减少建成后在合理使用年限内出现大修、维修或建成次年就进入维修状态的现象。
现就县乡公路工程桥涵台后填土施工质量主要在施工层面提出建议:(1)承建单位应在技术方面加强施工质量及现场施工管理,将桥涵台背填土施工质量控制列入施工技术方案或单独提出,施工方案进行严格审核并经监理工程师批准,施工前进行书面技术交底,并履行签字手续;(2)施工前,以承建单位现场主要管理人员为主及技术、质检、施工人员都要对设计文件、施工技术规范、施工安全技术规程进行学习;(3)技术负责从下达任务时要严格进行书面技术交底,交底涉及的施工人员必须参加并履行签字手续;(4)对于县乡公路桥涵台后填土施工按如下方法进行:台后填土施工按路基的填筑顺序进行,基底清理之后再基底处理或清淤换填,基底合格后再分层填筑分层碾压,逐层检测;台后填土严禁滚填施工,控制好填筑层厚降低或减少工后沉降;在路基填土方向与台后填土搭接部位挖台阶,台阶尺寸必须符合设计及规范要求;台后填土过程中设置土工合成材料降低或减少两种材料(混凝土钢性结构与路基填土柔性结构)不均沉降的问题;工程开工后,尽快进行桥梁的桥台及涵洞的台身施工,尽可能让路基填筑与台后填土同步;配备足够的机械碾压设备,尽量扩大碾压工作面,基底长度尽量保证不少于2 米,尽量创造条件采用振动式压路机进行碾压,无法采用大型碾压设备,应采用电力振动式小型压实机具进行压实,保证压实工作质量,充分发挥小型压实机具的作用,确保边角等部位的压实度;桥涵台后填土完成,及时实施有效的防护,并与排水设施紧密结合,确保台后填土质量不受雨水、地表水影响,确保台后填土的稳定;在不违反设计及规范要求的情况下,尽快完成台后填土的施工,计算路面结构层施工与路基间隔时间,有可能的情况下进行堆载预压加速台后填土的沉降;桥涵构筑物台背回填应选择适宜的材料并通过试验,除设计文件另有规定外,一般应采用渗水性材料,砂性土或砂砾较好,当无条件采用非渗水性材料时,应在土中加入石灰、水泥等稳定材料进行改良,使用前要进行试验,确定施工参数和配合比;关于县乡公路建设施工期较短对桥涵台后填土的施工质量,在施工层面上施工队伍进场后,第一要落实桥涵构造物的施工进度,创造条件让桥涵台后填土施工进度与路基同步。
以上是本人多年从事公路建设的一点经验以及发现在县乡公路施工中关于桥涵台后填土的施工质量存在的问题,在分析过程中全面综合了桥涵施工中台后回填的较多质量通病,在此也给出了施工的意见和建议,在分析的众多质量问题中,其中最关键是的县乡公路施工期普遍较短,基本没有给县乡公路桥涵台后填土留有沉降期,所以对该工序施工质量控制难度较大;工程质量在很大程度上取决于施工质量,但对于县乡低等级公路有时决策和设计以及质量监督对工程质量都起着特别重要的作用,一定要从满足公路路面结构层强度、稳定性、耐久性方面进行考虑,针对本次提到的台后填土沉降期,是不是可以在县乡公路建设决策时,将建设桥涵构造物施工提前,或者单独进行考虑桥涵构造物提前量;关于设计在现有条件,考虑因地制宜的情况下,给出原材料设计或土质改良方案;作为施工承包企业在考虑利润的同时一定要提高技术能力和管理水平,不要站在以前经验的立场上看问题,以实力进行竞争,以诚信站稳立足建设市场;委托有实力、信誉好的工程监理企业,进行现场质量、安全监督管理,可有效的降低建设单位的工程管理强度。本次探讨希望对县乡公路建设在施工建设的细节上能引起同行及有关部门的注意,工程质量非小事,特别在县乡低等级公路的建设中,控制好工程质量会造福于民,对经济效益和社会效益都会产生积极的影响。本次探讨请同行多多批评指正。