赵 峰,张福生(.宁夏第二建筑有限公司, 宁夏 银川 750004; .宁夏华磊建设监理有限公司, 宁夏 银川75000)
当前,随着城镇化建设速度的加快,城镇道路工程等基础设施的建设相应地走到了前列。经过多年的建设发展,城镇道路工程从设计到施工,都有成熟的技术可遵循,其相应的规范、标准也较完善,但在具体施工中,一些细部的工程质量控制往往得不到应有的重视。为此,笔者以银川市经济技术开发区的一项城市道路工程为例,深入分析了施工及监理质量控制的要点,以期对类似市政道路工程的质量提高有所参考。
本工程位于银川市经济技术开发区内,道路工程为主干道,道路长度 1385m,道路红线宽度及横断面设计为60m(6m人行道+5m非机动车道+4m隔离带)×2+30m机动车道。机动车道纵断面为 68 cm,包括:4 cm 细粒式沥青混凝土(AC-13)+8 cm 粗粒式沥青混凝土(AC-25C)+36 cm 水泥稳定砂砾+20 cm 级配砂砾。道路路基为 80 cm 天然砂砾填筑。
本工程为保障路基稳定,机动车道结构层以下设计采用 80 cm 厚天然砂砾进行填筑。道路路基按照设计尺寸及标高开挖后,由于基底为细砂层,在开挖过程中受到挠动,因此在进行天然砂砾填筑前必须按照设计要求的压实系数对基底进行碾压密实,必要时配合洒水以保证基底的密(压)实度,严禁为了赶工期直接在未经压实的基底上进行填筑。
对于天然砂砾填筑的质量控制如下。
(1)加强对天然砂砾的材料质量控制,如直径大于10 cm 的砾石须清除,不应有大的泥块,严格控制施工单位为了节省成本而随意将现场开挖堆放的土、砂往进场的天然砂砾中掺加等现象。
(2)天然砂砾的每侧填筑宽度应比设计规定宽出50 cm,砂砾每层虚铺厚度根据现场压实机具的功能进行确定,不可过厚而影响压实度;若因交通等原因而导致现场不能连续进料,或者在正式摊铺时先期进场的砂砾因暴晒等原因而导致水分蒸发等继而影响压实度,则在虚铺时应配合洒水车洒水以保证合理的含水率。
(3)对于道路两侧因设置公交车站等变宽处的砂砾填筑,由于先期放线时未考虑或后期设计变更增加等,填筑施工中往往被遗漏而等到所有各层砂砾填筑完毕时才发现。对这种同一层中局部不能同时填筑及碾压的问题,采取如下措施:一是要做到事前控制,二是具体处理时要做好变宽处后开挖与已填筑砂砾的分层搭接及接缝处的碾压密实。分层搭接厚度宜按照原每层铺设厚度进行,如搭接过厚则影响碾压及密实,同时搭接缝应错开,不应设置在同一纵断面处。
(4)本工程天然砂砾填筑的各层压实度检测均采用灌砂法,检测均进行监理现场见证检测,在检测部位的选择上应均一且有代表性,具体部位应由监理与施工方协商确定。
本工程采用在现场由施工单位建设水泥稳定碎石(以下简称“水稳料”及“水稳层”)拌和站进行现场搅拌。现场临时建立此类拌和站,其各项控制要求较市场上商品化运作的搅拌厂家而言相对粗放,因而监理现场要对计量控制的准确性、料仓的设置、材料的堆放场地、计量操控人员的水平等进行重点把关。对水稳层使用的水泥,应严格控制初凝时间>3 h、终凝时间≥6 h的要求,监理应检查其出厂合格证及生产日期并经复试合格后方可使用。碎石的颗粒范围及技术指标要满足设计及规范要求。现场初期搅拌生产要通过现场建立的实验室,通过实验检测判断水泥含量是否控制在设计范围内,同时应及时进行监理见证取样,并与现场检测结果进行比对。
现场设置拌和站的优点是运输距离短,搅拌出料后能很快完成水稳料的摊铺及碾压工作,以保证摊铺及碾压能够连续完成。现场有条件的应至少设置两台摊铺机平行作业以减少接缝。对一次摊铺的纵向长度,应考虑施工缝处水泥初凝时间的要求并通过计算确定。分层摊铺时,应养护 7d后方可摊铺上层料,这一点在施工时往往因为摊铺机多为租用,为了节省租用成本而人为缩短上下层施工间歇期,会严重影响水稳层的整体板结质量。
3.2.1 水稳层表面切缝
本工程设计在水稳层纵向沿道路中线通长、横向沿道路前进方向每隔 15m进行切缝,缝宽 5mm,缝深 10 cm。水稳层切缝的目的是为了减少水稳层板结硬化后因热胀冷缩而产生的不规则裂缝辐射至道路面层,继而对道路耐久性产生影响,这也是对大面积铺设的水稳层集中应力的有序释放。切缝中容易产生的问题是切缝的尺寸,尤其是深度达不到设计要求,其关键也在于切缝的时间把控不好。切缝时间晚,水稳层强度相对高,工人切割速度相应缓慢,有些为了加快速度因而采取减少切割深度的办法蒙混过关。因此,切割应选择水稳层强度较低的时期进行,以切割割缝整齐、不带起切缝两侧石子为宜。
3.2.2 玻纤格栅铺设
玻纤格栅是一种半刚性材料,其良好的抗拉强度及抗撕裂强度,对抵抗路面裂缝能起到很好的作用,玻纤格栅施工监控要点如下。
(1)应在沥青拌合料施工前一天集中铺设,不能铺设过早,以免沥青面层长时间不施工而对暴露在外的玻纤格栅造成损坏。
(2)玻纤格栅背胶易溶于水,雨天及路面有积水时不得铺设。
(3)搭接长度要符合设计要求,应保证横向搭接在10 cm~15 cm,纵向搭接在 10 cm~20 cm 之间。
(4)使用优质水泥钉配合薄铁皮固定,间距不能过大,固定铁皮尺寸宜为 40mm×40mm×0.3mm,铁皮应平整不翘边。
(5)玻纤格栅在沥青面层施工中因固定不牢,在施工机具如沥青拌合料运输车及摊铺机的碾压下破损、鼓起甚至脱落,有些施工人员为了不影响施工而将玻纤格栅鼓起或破损部位撕掉。对这些不规范的做法,除了要求施工方加强管理外,监理人员也应通过加强旁站监理的力度进行控制。
本工程设计透层油为 PC-2 型,在进行透层油施工时易出现如下问题:喷洒后未渗入到基层内,只是在基层表面形成一层薄膜,在进行下一道工序时,表面的这层膜很容易被施工机具的车轮大片粘起,失去了应有的作用。解决此问题的关键在于控制好透层油的喷洒时间,即应在水稳基层碾压成形后表面稍变干燥但未硬化期间进行喷洒。否则,水稳层硬化后表面过于干燥,强度高;加之夏季喷洒时水稳层表面暴晒后温度升高,这些因素都不利于透层油向基层的渗入。施工时应严格控制透层油的每平方米用量。倘若每平米用量不足,也可能会导致透层油向基层渗入深度不足。喷洒后应根据透层油的品种和施工时的环境气候条件对已施工的透层油进行合理养护,待透层油乳化沥青破乳及水分蒸发后及时进行面层的铺设。
稀浆封层对路面的防水、耐磨、防滑及利用稀浆流动提高基层平整度等方面,都发挥着积极作用。本工程稀浆封层设计为 ES-3 型,其使用集料的粒径级配、硬度及混合料配合比等均应符合要求,施工的监控要点如下。
(1)摊铺前将基层清扫干净,基层上不得有石子及其他垃圾杂物,不得有积水。
(2)准确控制集料配合比,混合料应拌和均应,不得出现离析现象。
(3)铺设时不得有遗漏的部位。路面的各类井口,特别是路两侧数量众多的雨水井口等影响施工的部位,都应提前临时封堵。有些在稀浆封层施工至靠近路缘石部位时,才发现雨水井口未封堵,为避免稀浆混合料流入井内,施工人员有意识地将雨水井宽度范围内纵向幅段甩开不做,而这些部位正好是道路路面两侧最低部位,也是汇集雨水流向雨水井的部位,如果在这些部位偷工减料,稀浆封层的作用也会大打折扣。
(4)摊铺机应匀速、连续摊铺,接缝处需要人工找平,随时检测铺设厚度,以防出现厚度不足或厚度不匀的现象。
(5)当施工温度低于 10 ℃ 时不得施工,以免影响乳化沥青破乳及水分蒸发,继而影响封层的强度。
(6)施工后的养护期应封闭交通以免封层被破坏。如有损坏部位,应按照原配合比的浆料进行人工修补。
本工程使用的热拌沥青混合料由施工单位从专业拌和厂家购买。在出料阶段,监理应采取驻厂监理或采取加大巡查力度等方式对材料质量进行控制。施工前,监理应对厂家沥青、粗细集料及填料的备料情况、粗细集料分类存放情况、料仓的设置数量、拌和设备的完整性及计量的准确性等进行考察。沥青混合料的技术指标由设计单位根据本地气候条件、道路等级及路面结构等实际情况,结合之前的本地设计经验数据提出,由施工单位经过相关试验确定。
本工程距混合料搅拌厂约 20 km,为保证沥青混合料摊铺的连续进行,组织近 10 辆与摊铺机相匹配的大型自卸运输车辆进行混合料的运输。混合料从出厂到碾压结束开放交通,应参照现行《城镇道路工程施工与质量验收规范》中提出的搅拌及施工温度要求,对其实际温度情况进行测定并记录。对城市主干路等较宽的路面,应采用2台及以上摊铺机同时作业,以减少单机作业施工缝处混合料放置时间过长、导致因温度降低而对接缝质量造成不利影响。摊铺作业如无特殊原因,应连续匀速进行,以减少摊铺机频繁启动处对平整度造成不利影响。道路中一些半径较小的转弯处无法采用摊铺机作业进行混合料的摊铺,只能采用人工摊铺,除此以外,其他大面部位应尽量减少人工的撒料修正。原因在于,撒料修正难以控制标高,且在撒料时容易出现粗细集料的离析,尤其对于表面层,会直接影响路面的平整度及观感。
在摊铺后的碾压阶段,压路机的选型应基于混合料的粒径、每层混合料的设计厚度等参数,特别是对于设计厚度<30mm 的面层,不宜选择振动压路机进行碾压。在初压结束后,应选择胶轮压路机进行复压,即利用胶轮压路机胶轮的柔性,对初压后的面层进行反复揉搓,对混合料的空隙及颗粒进行二次调整,挤出空气和油分,以减少内部残余变形,这对提高面层的质量是非常有利的。
路缘石的铺设安装是在水稳层施工完毕、沥青拌合料施工前进行。本工程在路缘石下部设计为沿道路纵向宽32mm、厚度为 10 cm 的 C15 混凝土垫层,且该混凝土垫层在路缘石后背翻起高 15 cm、宽 10 cm,做为路缘石背后的混凝土支撑。此项工作虽工艺简单,但在具体施工中不被重视,存在的主要问题如下。
(1)由于设计厚度为 10 cm 的混凝土垫层上口与上水稳层处于同一水平面,即垫层下沉入水稳层内,因而在水稳层施工完毕后处于较低强度时,要及时沿欲安装路缘石的内侧切缝,并利用人工,将该垫层设计部位铺设的水稳料清理出来,以便混凝土浇筑。在水稳层养护期结束后,可能会使用挖机在该垫层部位进行破除水稳料以节省人工,从而导致该部位边缘不整齐,底部高低不平,影响垫层混凝土的几何尺寸及浇筑质量。
(2)路缘石背后的混凝土支撑应与底部垫层混凝土同时浇筑以便形成整体,增加“靠背”对路缘石外倾时的反向推力,但实际施工时施工方会将路缘石外侧“靠背”混凝土安排在路缘石安装结束后进行浇筑,底部形成新旧混凝土的水平接缝,加之振捣不密实及养护不及时,其支撑作用会降低。
(3)路缘石底部外侧的水稳层扩出宽度不足,导致路缘石虽位于水稳层上,但背后的混凝土支撑底部超出水稳层宽度而位于回填土上。若回填土下沉,则混凝土将处于悬空状态。
解决上述问题,需要施工单位在水稳层的施工阶段就要考虑路缘石的各项安装要求,提前为路缘石的安装做好准备工作。
按照一定的设计坡度,在沿道路外侧路基及基层上铺设土工布,以防道路外侧隔离带或绿化带等处的雨水及绿化用水等向路基内渗透。土工布施工的质量监控要点如下。
(1)对土工布材料的质量控制,设计为“二布一膜”型隔水土工布的,不得采用“一布一膜”,土工布每平方米重量应按设计要求控制。监理在检查出厂合格证的同时应重点抽检进场的土工布,防止以次充好的现象发生。
(2)在控制材料质量的同时,施工中还应重点检查土工布沿边坡的铺设角度、搭接长度、埋入深度等。若在施工中遭受破坏,应及时更换。
(3)严禁工程竣工时随意将土工布卷起后放置在路缘石外侧、等待道路绿化填筑种植土时再埋入的现象。有些位于市区偏远处的道路工程,完工后拖延绿化工程时间。道路施工单位为了防止铺设的土工布暴露在外被损坏而往往采取这种方式。解决这一矛盾的最好办法,是在工程招标时将绿化种植土的换填工作交由道路总承包单位去完成。
在城镇道路等市政工程项目的施工中,一些道路的“病害”往往是由于一些细部处理不当而漫延扩散至整个路面所致,造成路面耐久性差、频繁修补。因此,在以上提到的道路工程各分部分项关键部位、关键环节及较多细部质量处理上,施工及监理应重点控制以减少一些随意性的做法,做到精益施工,切实提高道路工程质量。