吕东
(新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830006)
路基是公路的重要组成部分,主要承担路面结构荷载与活荷载,并把荷载传递到地基。如果路基质量欠佳,会造成道路承载能力弱、路面开裂、不均匀沉降、路面结构起皮、脱落等现象。因此,如何控制并预防路基施工过程中出现的质量通病,是每个工程建设参与主体关心的问题。
在建设过程中如采用不合理的施工方法、设计理念或施工监督管理不到位、缺乏后期养护措施,均会引发路基大幅不均匀沉降、路面裂痕等各种路基质量问题。路面开裂不仅会降低路面性能,还会加速路面老化,缩短公路的寿命周期。路基不均匀沉降不仅影响路面行车舒适性,还会直接影响路面行车安全。总之,路基施工作为公路建设的重要环节,不仅关乎工程项目的整体质量,还关系到人身安全和工程总体的经济效益。
路基压实度是路基施工控制中的一个基本要素。路基压实度达不到规定值的原因主要包括:机械设备参数、施工技术参数、路基填料含水率指标选取不合理等。如路基施工中路基碾压不均匀,甚至局部发生漏压;压路机吨位、压实次数不够;用于填筑路基的材料实际含水量与最佳含水量有较大偏差。此外,路基填筑时填料分层控制不严,分层厚度过厚;强夯施工现场无旁站监理和施工技术人员指导施工;现场无明显标识、标牌,不能准确控制夯点间距、落锤高度、夯击次数等关键指标,都是导致质量问题出现的原因。
高填方路堤、软土地基路段往往会在通车一段时间后出现不同程度的下沉,究其原因包括:勘察设计方面,项目在前期外业勘察阶段对路线岩土地质勘察不详细、不准确,或者设计采取的软土地基处治方法欠妥等;施工方面,软土地基处治质量未达到设计及规范要求,未进行预压或预压时间不足、路基填筑压实参数控制不严、分层填筑厚度过厚等;路基填筑材料方面,路基填料最大干密度及最佳含水率指标有误,或路基填料实际含水率与最佳含水率存在较大偏差,填料压缩系数过大,采用高塑性指数的黏性土等。
高填方路堤下沉,软基超限沉陷会使路面发生较大变形、开裂或下陷,造成桥头及结构物台背跳车,影响路面行车的舒适性,甚至影响行车安全,因此施工中需严把质量关,彻底解决该类问题。
出现“弹簧路”的根本原因,是项目在前期岩土地质勘察阶段对现场地质情况调查得不详细和不准确,对于路基土质判断有误,导致现场实际情况无法准确反映到设计过程中。设计方面,采取的不良地质与特殊性土处治方法欠妥等。此外,路基填料含水率大幅超标或填料中掺杂有淤泥、杂草、树皮、腐殖土等不易压实的不良填料;路床下卧层存在软弱土或下卧层土含水率较高;由路基下卧层透水性差的土壤包裹透水性好的土壤形成了“水壤”等,这些因素均会导致压不实的“弹簧路”出现。
圬工质量差是由于施工方法欠妥、施工人员技术水平达不到要求;旁站或监理人员监督管理不到位;盲目追求工期,不注重工程质量;后期缺乏养护措施等原因造成的。
路基表面起皮的主要原因包括:施工时为达到路基设计高程而采用薄层贴补的方式填土;路基填筑土因后期养护措施不到位造成路基表面填料失水过多或含水量不均匀;路基填筑完成后填土碾压不及时;选用自身黏结力较差的填料土,不易碾压成型等。路基表面松散的原因包括填料碾压时的实际含水量远低于最佳含水量、路基表层失水过多、碾压完毕后未能及时做好后期养护工作等。
针对路基压实不足的问题,应合理选择施工碾压设备机型、数量、吨位及组合,松铺厚度、碾压遍数等技术参数应通过试验段现场试验结果确定。工程经验应与实际情况相结合,将试验得出的技术参数与经验值对比验证,核实无误后开始下一步施工。对于坚硬材料填筑路基,应采用震动碾压或冲击碾压为主,静震动碾压为辅的方式碾压成型。此外,施工前监理和业主应认真检查承包人的挖、运、平土及碾压设备,要求各类机械设备与目标工作效率相匹配,避免路基在碾压前因长时间暴晒造成水分损失。
针对高填方路堤下沉、软土路基超限沉陷的问题,前期岩土地质勘察应详细、准确,根据工程勘察难度,适当调整探坑数量,以确保勘察结果能够准确反映现场实际情况。设计中合理选取路基填料,严格按照标准、规范要求处置软土地基,施工过程也严格按照设计内容执行。此外,路基施工中应严格控制路基填筑厚度,填筑厚度不宜过厚;在新旧路基衔接处严格按照规范要求,控制搭接台阶最小长度,避免搭接处填土过厚,造成路基压实不足。
为防止路基在压实过程出现“弹簧”现象,材料选取应避免天然稠度偏小、液限塑性指数与实际含水量大于规定值的路基填料。施工方面,路基填筑时严禁使用不同性质的材料混填,尤其不能用透水性差的土壤包裹透水性好的土壤;在路基下卧层发现软弱土时应及时清除。对已产生“弹簧”现象的路基,可翻晒、拌和均匀路基填土后,重新碾压或直接换填合格的填料后再碾压。除上述方法外,也可以在路基填料中添加适量的生石灰粉,待填料含水量适宜后重新碾压成型。施工中严格把控每道工序,在检查合格前严禁开展下一道工序。
浆砌片石挡土墙、浆砌片石护坡等路基圬工构造物在砌筑施工时一律采用坐浆法。圬工砌筑开始前,施工单位对现场每一位施工人员完成技术交底,并由监理工程师考核砌筑人员的施工方法,禁止技术水平不达标人员参与圬工砌筑施工。圬工砌筑采用的水泥砂浆一律采用机械搅拌,从各方面保证砂浆较好的工作性能。此外,圬工构造物砌筑前应将砌筑块冲洗干净,使砌筑块表面保持清洁与湿润,圬工构造物砌完后应及时洒水养护,养护时间不少于规范要求的7天。
为防治路基表面松散、起皮的质量通病,需要合理组织施工,严格按照最佳施工段落长度施工,配备满足施工要求的压实机具,保证路基碾压及时且密实;确保路基填料的含水量为最佳含水量,差值也在规定范围内;严禁采用薄层贴补的方式修补局部低洼之处;当路基填料含水量较小时,碾压过程中可适量洒水,保证填筑层表面含水量在最佳含水量,然后重新碾压;路基施工完成后,需及时做好路基的后期养护工作。
公路建设质量控制需要工程建设参与主体的共同努力,施工过程中各方要加强责任感和使命感,对项目整体质量负责。此外,为保证施工质量,各方应加强对专业技术人员的培训学习,提高从业人员技术水平和思想认识。为从根本上杜绝“豆腐渣”工程的出现,要高度重视施工产生的质量问题,认真调查分析问题,总结经验教训,为我国公路工程高质量发展奠定扎实的理论基础。