道路内雨水箱涵结构顶板嵌入道路结构层施工质量控制研究

刘长辉

摘 要：近年来，随着我国经济的不断发展，为满足市政道路周边居民的 基本生活需求，现代城市建设对市政基础设施的功能要求越来越高， 在市政道路建设过程中，随路敷设箱涵的情况越来越普遍，尤其是埋 深较浅的箱涵，因未正确处理道路结构层与箱涵结构的关系，导致箱 涵结构破坏，以及沟槽回填不到位引起的路基下沉及不均匀沉降也越 来越多，既影响了市政基础设施的使用功能，也影响了市政道路的行 车安全，给人民的生活及出行带来了极大的不便。如何确保随路敷设 箱涵结构安全，避免出现路基下沉及不均匀沉降，确保路基的稳定性，是道路施工中面临的重要难题之一，也是确保道路最终施工质量重 要环节之一。基于此，本文以某市政道路雨水箱涵结构顶板部分嵌入 道路结构层施工质量控制为例，介绍本工程建设过程中为确保雨水箱 涵结构安全、避免路基下沉及不均匀沉降所采取的技術措施及施工质 量控制要点，通过采取以上措施，按期完成了施工任务，达到了预期 施工效果，可为其他类似工程建设提供可借鉴经验。

关键词：雨水箱涵;沟槽回填;结构安全;质量控制

绪论

随着城市建设的不断发展，现代城市建设对市政基础设施的功能 要求越来越高，在市政道路建设过程中，随路敷设箱涵的情况越来越 普遍，因特殊原因导致箱涵埋深较浅，甚至箱涵结构嵌入道路结构层 的情况也时有发生，如处理不当，将导致箱涵结构破坏、渗漏及道路 沉陷、不均匀沉降等，既影响市政基础设施的使用功能，也对道路形 成安全造成影响。因此，针对敷设有埋深较浅箱涵的道路工程，如何 正确处理箱涵结构与道路结构层的关系，避免箱涵结构被破坏，如何 控制沟槽回填质量，避免下沉，如何避免路基的不均匀沉降等是类似 工程急需解决的问题，也是确保道路工程质量的重要环节。本文以某 类似工程为例，介绍建设过程中为确保雨水箱涵结构安全、避免路基 下沉及不均匀沉降所采取的技术措施及施工质量控制要点。

一、工程概况

本道路工程位于北京市某郊区中心地带，为城市主干路，包括道 路工程、给水工程、排水工程、再生水工程、交通工程、照明工程、 绿化工程。本工程红线宽度为40m，设计速度为40km/h。道路断面为 三幅路型式，主路宽为16m，道路结构层自上而下为4cm厚细粒式沥青 ARAC-13C，改性（SBS）乳化沥青粘层油，6cm厚中粒式沥青砼AC-20C， 改性（SBS）乳化沥青粘层油，1cm厚下封层，乳化沥青透层油，16+ 16+16cm厚二灰稳定碎石基层（0.8mpa），道路结构层总厚59cm。道 路永中南1m处需新建一条3400×2000mm雨水箱涵，为与已建道路顺接，雨水箱涵部分路段埋深为37cm，箱涵结构顶部嵌入道路结构层深度 达22cm。具体位置关系如图1所示：

本项目地层构成表层为人工堆积层，其下由第四纪全新世冲、洪积地层构成，地层自上而下。道路沿线无不良地质现象，适宜道路建 设。人工堆积素填土①层： 褐黄色～黄褐色，稍密，稍湿～湿，以粉 土、粉质黏土为主，含有少量灰渣，层厚0.5～4.5m。属低液限土。

二、施工中遇到的问题

本工程中雨水箱涵位于道路永中南1米，在主路机动车道范围内，本工程于2018年7月开工建设，计划于2018年12月底前完成主路下 面层沥青混凝土施工。由于雨水较多及开工较晚，又有再生水、给水 管线工程等交叉施工，造成雨水箱涵回填及路基施工进入10月份，工 期紧;本工程为城市主干路，车流量大，质量要求高。

考虑部分路段雨水箱涵结构嵌入道路结构层较深，为确保道路施 工质量及箱涵结构安全，如期完成施工任务，在施工过程中，需妥善 解决三个问题：一是雨水箱涵密贴道路结构层路段，如何保证道路施 工及通行后雨水箱涵的结构安全;二是如何避免雨水箱涵区域与沟槽 回填区域的不均匀沉降;三是在工期紧张的情况下，如何保证雨水箱 涵沟槽回填施工质量，确保后期路基不下沉。

三、采取的施工措施

1、在雨水箱涵顶部施工混凝土加固层。为避免石灰粉煤灰稳定 碎石及沥青混凝土施工过程中，压路机碾压施工以及后期重型货车同 行对雨水箱涵结构的破坏，同时已进入北京的10月份，工期非常紧张，在雨水箱涵嵌入道路结构层部分，实施10cm厚C30早强快硬混凝土 层，道路结构层减少二层16cm厚二灰稳定碎石基层;为保证混凝土加 固层的整体性及避免箱涵两侧路基的不均匀沉降，混凝土加固层实施范围延伸至雨水箱涵侧墙外各1米，如图2所示。

2、加固层与二灰相接处顶面铺设玻璃纤维土工格栅。为保证加 固层与二灰有效衔接，不产生断裂及不均匀沉降现象，混凝土加固层 与二灰相接处顶面铺设玻璃纤维土工格栅。因玻璃纤维土工格栅强度 大、蠕变小，与传统格栅相比更具有强度大、承载力强、抗腐蚀、防 老化、摩擦系数大、孔眼均匀、施工方便、使用寿命长等特点，又能 有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用，极大程度的增强路基的承 载力、有效约束土体的侧向位移，同时增强路基稳固性能，因双向土 工格栅相比单向土工格栅能增加双向拉伸强度，因此本工程选用了玻 璃纤维双向土工格栅进行铺设加固，选用的参数为纵横向抗拉强度：≥30KN/m;纵横向伸长率：≤16%;铺设宽度为400cm，加固层与二灰 相接处两侧各200cm。

3、采用三七灰土进行回填。因雨水箱涵所处地层，土质为低液 限土，含水量较大，不适合直接回填，同时已进入北京的10月份，工期非常紧张，通过翻晒降低含水率时间上不允许。考虑本工程情况， 初步拟定三个比选方案，方案一采用三七灰土回填，可以就地取材， 强度也能满足要求，但受水影响较大;方案二是外购素土回填，成本 低，但取材不便，强度较低，工期影响大;方案三是外购级配砂石回 填，强度高，透水性好，但成本较高。从施工便利性、经济性、强度 等方面考虑，经过比选，最终选取方案一三七灰土回填。回填方案比 选如表1所示。

四、施工过程中的质量控制要点

1、三七灰土回填质量控制

（1）灰土拌合的质量控制

一是石灰的质量控制。灰土施工前对石灰进行了试验，确保生石灰的钙 镁含量达到三级以上规范要求，即钙镁含量≥55%。

二是石灰土的拌合质量控制。一是为确保石灰土的石灰剂量及最 佳含水量，先进行拌和试验室，结合试验室结果，并考虑灰土在拌合 及运输中水分损失，拌和灰土时比最佳含水量高 1～2%;二是为确保 拌和均匀，全部采用灰土拌合站集中厂拌;三是出场前，由工地试验室 试验员对灰土的含水量、灰剂量（采用 EDTA 消耗量的检测方法）进行自检，检验合格后向监理报检，由监理抽检合格后才能出场;四是拌 好的混合料采用自卸汽車尽快运至施工现场进行回填施工，随拌随 用。

（2）回填的质量控制

一是回填开始前先将沟槽中淤泥清除到原状土，同时将虚土、树 叶、木梢、纸片清理干净。将沟槽内积水抽干净。

二是分层铺填灰土：每层的灰土铺摊厚度为 20cm，压实机具采用小型 压路机及轻型夯实工具相结合的压实方式。每层铺摊后均应用木耙找 平，与坑（槽）边壁上的木橛或地坪上的标准木桩对应检查。每层 做到无瘫软波浪现象，表面平整。

三是夯打（压）的遍数根据干土质量密度及现场试验确定 4 遍压实 度达到 93.7%，因此后续回填施工每层碾压及打夯 4 遍。轻型打夯应一夯 压半夯，夯夯相接，行行相接，纵横交叉。

四是灰土回填每层夯（压）后，对每层进行环刀取样，测出灰土的质 量密度，规范要求为 91%，我们要求达到 93%时，才能进行上一层灰土的 铺摊。当试验自检不合格时，坚决要返工或补压，直至达到合格标准。

五是当回填相邻段时，接茬应形成台阶或者作成阶梯形，上下层的 灰土接槎距离为600mm。接槎的槎子应垂直切齐。若不在同一高程时，应 先回填较低的部分，待回填到同一高程后，再按照要求进行回填，直到 回填至路基标高。

2、早强快硬混凝土施工的质量控制

（1）混凝土的拌制

预拌混凝土由搅拌站供应，且选取距离工程最近的搅拌站厂家。

（2）混凝土的运输

一是对于商品混凝土，场外运输采用混凝土运输车;场内混凝土 运输采用汽车泵来完成垂直和水平运输。

二是混凝土从运输车倒出到浇筑完毕的时间应于 2 小时内完成。 浇筑混凝土前，模板内的杂物清理干净，并浇水湿润。

（3）混凝土的浇筑

浇筑混凝土一般从一端开始，并应连续浇筑。泵送过程中，进料 斗内应有足够量的混凝土，严防吸入空气阻塞泵管，并随时观察泵管 内混凝土的质量情况。混凝土浇注后，应及时振捣，做到不漏振，确 保混凝土密实度。混凝土的铺设应连续进行，一般间歇不得超过 2h. 如停歇时间过长应按施工缝处理。找平：混凝土振捣密实后，按标杆 检查一下上平，然后用大杠刮平，表面再用木抹子搓平，保证表面粗 糙度。

（4）混凝土的养护

混凝土收面完成后，及时使用薄膜进行洒水养护。

3、减少二灰施工对雨水箱涵影响的控制措施

雨水箱涵加固层养护2天后，对同条件下试块进行试验，达到强 度80%后进行二灰摊铺施工;为保证雨水箱涵及加固层的整体安全考 虑，在加固层位置采用装载机上料，挖掘机配合摊铺的施工方式。摊 铺完成后，压路机先静压2遍，再低频碾压2遍，高频碾压1遍;最后 进行洒水覆盖养护。

4、双向土工格栅的质量控制

（1）双向土工格栅于石灰粉煤灰稳定碎石上基层施工前，平行 铺设于雨水箱涵加固层与二灰接缝处。

（2）双向土工格栅铺设前将下承层清理干净，铺设时应拉直、 平顺、绷紧，紧贴下承层，不得扭曲、折皱。

（3）双向土工格栅铺设完毕后使用水泥钉与尺寸为 30mm30mm 厚 0.3mm 的铁皮固定土工格栅，搭接长度为 35cm。

（4）双向土工格栅铺设完毕后采用钢轮压路机碾压两遍，因摊 铺石灰粉煤灰稳定碎石上基层施工出现破损时，及时修补或更换。

（5）土工格栅铺设后应及时铺筑石灰粉煤灰稳定碎石上基层， 避免其受阳光过长时间暴晒，间隔时间不应超过 48h。

5、做好技术交底和质量验收

（1）做好技术交底。在施工开始前，要严格落实三级交底制度 和岗前培训制度，将相关技术要求传达到每一位施工管理人员及作业 人员，让所有人员掌握施工方法、工序流程及质量标准，保证施工方 案落实到位。

（2）做好质量验收。质量验收是检验工程质量的重要环节，必 须按要求认真执行。在每道工序完成后，施工人员应进行自检，自检 合格后，应主动、积极地配合质检人员进行检查验收。

结论

针对本工程中雨水箱涵结构嵌入道路结构层路段施工中遇到的 三个问题，通过采取实施加固层、土工格栅及三七灰土回填三个措施， 并在施工过程中加强质量控制，如期高质量完成了施工任务，本工程 已通行一年半，截止目前未出现下沉及不均匀沉降，雨水箱涵结构也 未出现裂缝，达到了预期效果，本工程经验可为其他类似工程施工提 供参考和借鉴。