龚万明
(十堰市路纬交通勘察设计有限公司,湖北十堰 442000)
道路工程建设过程中施工质量决定着使用寿命,也决定着使用中的安全性能。路面路基是道路施工过程中质量控制的核心所在。实际的使用过程中路面裂缝、路基沉降等现象时有发生,不仅影响道路使用寿命,同时也埋下了一定的安全隐患。为此,结合建设实际完成科学合理的设计,加强施工管理,严格对待监理,能全方位地保证施工质量,稳固路基路面结构,提升道路的安全性、舒适性以及实用性,延长道路的使用寿命,为社会建设进程当中的经济发展、社会发展提供基础保障。
裂缝是路面最突出的质量问题之一,初期裂缝并不会对路面的使用性能产生明显的影响,不过随着雨水的渗透,开裂现象愈发严重,最终造成路基含水量增大,在大量行车荷载的作用下产生沉陷翻浆等严重病害,进而影响路面使用性能。除了长期荷载作用之外,造成路面裂缝产生大部分原因皆是由于施工期间未能进行严格的质量管理所致。例如施工阶段未能严格进行施工缝处理,导致接缝处连接不紧密、面层铺摊施工未形成有效衔接、压实度掌握不均、路面结构有软土层或泥灰层的存在导致整个路面粒料松动,影响水稳定性等。另外,如果混凝土本身的黏结性以及抗裂性能较差,整个路面使用过程当中一旦受到雨水的侵蚀,网状裂纹的概率大有增加。
路基沉降多发生于高填土路段,一旦路基发生沉降现象,在长期静态荷载以及动态荷载的双重作用下,会导致路基发生底部变形,形成安全隐患。产生路基沉降问题的主要原因与路面裂缝如出一辙,一是因为高填土路基密度难以达到稳定需求,在长期车辆荷载的作用下导致沉降问题出现;二是因为施工过程当中尚未实现严格的质量管理控制。例如施工建设过程中路面压实度难以达到建设需求、选材过程当中回填土的压缩系数或者黏性土的塑性指数与建设需求不符,皆会导致路基沉降显现象发生。
若道路使用过程中出现路面不平整的问题,坑洼积水现象异常严重,随着积水的渗透,必然会导致路面结构受到侵蚀和破坏。产生路面不平的主要原因:一是由于设计过程当中尚未根据道路地势的实际情况进行合理的排水系统设计,导致雨水的聚集进而渗透到路面内部;二是由于施工材料选择的过程当中,材料本身的压缩系数以及含水量并未达到实际道路建设的需求,在长期荷载以及雨水的影响下,导致路面结构的破坏;三是由于施工过程当中尚未进行合理的施工技术衔接,导致路基坡度难以达到实际使用需求,尤其是压路机与摊铺机对路面进行压实摊铺工作的过程中,未能严格按照建设规范和施工指标施工。
优质全面的施工组织设计是施工的指南,尤其对于道路施工建设而言,作为一项精密的技术工程,需要经过严密的地质地势勘察以及科学合理的分析计算,同时完成车流量以及荷载的预测,并结合相关施工标准制定施工计划。在此过程当中,不仅需要施工设计人员具备专业的道路设计技能,同时也应具有丰富的施工设计经验,能从科学、全面的角度进行道路工程分析完成道路施工组织设计,并保证施工组织设计的内容涉及细节的全面覆盖,这其中的细节既包含原料规格的选取、机械设备的确定、施工流程标准的确定,也包括验收监理的重心。完善的施工组织设计,不仅能够确保施工质量,在施工效率上也有着一定的督促作用。但实际上,因为施工组织设计者内在水平的差异以及诸多不可控原因的存在,导致道路路基路面设计当中存有一定的偏差,在实际的施工过程中对质量产生的影响也是不可逆的。
近年来,我国道路施工建设主要以沥青混凝土为主,随着沥青混凝土施工技术的逐渐推广,施工工艺也变得愈发成熟,建筑指标也在逐渐提升。因此,在实际的施工建设过程中对于施工人员以及相关的工艺技术体系也提出了更为严格的要求。对于沥青混凝土道路而言,无论是温度的控制还是所需材料的比例都必须严格按照施工要求进行,而施工当中的碾压、铺筑等工序在与机器设备相配合的过程中,也要保证按照详细的施工流程完成各项工序的有效衔接。但道路施工过程中施工人员素质参差不齐,诸多施工人员在施工过程对工艺技能掌握度不高,难以保证各项施工指标皆能够达到设计要求。
质量监督管理覆盖于道路施工建设全程,能够保证施工过程当中通过严格的监督管理确保各项施工流程能符合技术指标和设计需求,同时保证施工完成之后经过检查和验收,符合道路建设等级,避免道路使用过程当中因路基路面质量问题而造成的不良影响。不过,诸多施工单位在道路施工过程中“重施工轻监理”的现象普遍存在,且很多相关工作人员未能在实际的监督管理过程中发挥职责,质量管控难以达标。
3.1.1 加强材料质量管理
路基路面诸多质量问题皆是由于原材料质量不过关引起,因此在完成整体组织施工设计的过程当中,严格按照施工需求以及设计规格进行材料选取,保证从源头上控制各类原材料的质量。另外,材料在采购运输的过程当中,使用性能很容易受到外界气候的影响,因此在保存的过程当中也应该予以重视,避免因劣质材料的选取或者储存管理不当而造成的材料损坏,从而影响路基路面质量。
以沥青混合料为例,完成沥青混凝土配制的过程当中,要保证所选取的材料规格符合道路等级建设标准,粗集料的粒径应大于4.75mm,同时保证具备较为突出的耐磨性和超高的强度,而细集料的粒径要小于2.36mm,保证其沥青之间具备良好的黏结力。沥青混合料在使用之前必须经过全面的检测,混合料搅拌的时间越久,性能越为均匀,不过需要将运输搅拌的时间控制在6h 以内,才能够有效避免多次重复搅拌加热造成的材料老化。在运输过程中遇到长距离运输或低温运输应加盖篷布以保证温度,为了防止卸料时出现离析现象,可以为前、中、后进行三次卸料。
3.1.2 加强排水设计
排水系统工程属于道路的附属工程,但在道路使用过程当中,水害对路基路面质量造成的影响较为明显,因此必须予以重视。路基和路面排水系统属于两个不同的分支,水害来源不同、危害不同,因此在进行整体设计的过程中结合相关因素针对性地采取堵截以及疏通方式完成有效控制[1]。完成路基路面排水系统设计的过程中,首要遵循的原则就是要保证快速排除积水,结合防、排、疏完成合理组织管理,以此保证路面干燥,保证路基具备良好的强度和稳定性。路基排水系统设计过程当中要从路表排水设计、分隔带排水设计以及内部排水设计三个方面同时进行;路面排水系统设计过程要保证地下填筑排水设计、边沟排水设计与路基内部排水设计共同完成[2]。
3.1.3 加强层次结设计
路面结构通常分为面层、基层、垫层和路基四个部分,不同层级结构所承受的应力有所不同,必须根据施工标准进行规范性设计。首先,面层设计要保证其具备较高的结构强度以及抗变形能力,同时要保证其具备良好的水稳定性以及耐磨性。其次,基层设计的过程当中要保证其具备良好的应力扩散能力和水稳定性,同时保证平整度。再次,对垫层而言,由于其处于路基和基层之间,因此要保证车辆核载应力的扩散以减小土基应力变形,同时确保面层和基层之间的有效连接具备一定的强度和稳定性。最后,路基设计是重中之重,路基是整个道路工程的基础,而其承载能力也是决定道路使用寿命的重要参考指标,因而在完成路基设计的过程当中要保证其承载力的提升。
我国道路建设通常以分解后的天然土作为路基,在对其进行选择的过程当中要通过相关的试验分析确定土质特性,根据其土层、回弹模量以及颗粒大小确定影响因素。当前大多数道路工程皆会选择以沙土作为路基土质,不仅能够保证良好的排水渗透能力,同时也可以保证提升路基的稳固性。
3.2.1 路面裂缝的控制
裂缝作为路基路面常见的质量问题,在材料选择的过程当中保证混凝土与其他材料之间形成科学合理的配置,可以选择收缩性较小的材料,保证含水量和数性指标,避免路面使用过程当中因大面积受压而产生变形和裂缝。同时在施工过程当中严格按照技术标准进行操作,第一,要保证严格按照施工标准,通过相应的技术处理保证接缝的严密性,以此提高内部结构稳定性,避免渗水漏水影响路面施工质量。第二,路面碾压的过程中,碾压机械设备的选择以及施工步骤的确认也十分重要,必须要保证符合施工标准以及流程。一般情况下,路面需要经过两次碾压,初次碾压时可以采用双钢轮振动压路机完成高温碾压,二次碾压的过程中可以选择辊压机辅助完成,碾压过程中要保证匀速慢行同时保证排气管的方向朝驱动轮机蔓延,以避免混合物封装堆积[3]。
3.2.2 路基沉降变形控制
良好的路基防护处理能够保证路面内部环境更加安全稳定,从而提升道路工程的承载能力。若路基土质较为松软,施工过程当中可以采用强夯法以及垫层法等技术来提升路基的稳定性和强度。若基土质为膨胀黏土,施工过程当中需要根据实际情况通过填换法以及水泥桩法等技术的使用保证路基承载能力的提升。实际上,当前道路施工过程当中软土地基较为常见,在对其进行加固过程中可以适量添加干石灰到混合料中,既能吸收软土地基当中的多余水分,又能具有良好的黏结性。
3.2.3 路面集成平整度控制
路面平整度是判断道路施工质量的重要指标,且平整度和使用过程当中的舒适度和安全程度成正比。想要从根本上保证路面的平整度,除了加强原材料自身的控制,摊铺作业工序也是重中之重。在完成摊铺作业的过程当中要精确控制混合料的摊铺过程,同时熟练摊铺技艺,保证摊铺连续、均匀、缓慢地进行推进。整个施工过程当中混合料尚未完全压实,不得随意进行踩踏,若需要换料或抢修,应及时调整施工方案,摊铺过程当中可以选择两台摊铺机交替进行。
3.3.1 加强施工验收管理
验收监理工作是工程的收尾也是至关重要的阶段,整个监理环节应该完成事前检测、事中控制以及事后检查过程的全面覆盖,保障施工组织设计科学合理、原料选取合理合规、施工过程有效衔接、技术手段标准执行、工期完成之后全部细节处理符合标准。而验收阶段应该对多重点部位给予高度关注,其中包括路面平整度、摊铺压实度、防排水性能等,只有确保各项施工指标达到国家道路施工建设标准,才能保证其在日后的使用过程当中发挥良好的性能。
3.3.2 提高相关人员意识
道路路基路面施工设计过程当中无论是设计人员还是相关的施工人员其质量意识和专业水平对于道路路基路面质量都有着决定性的作用,对于设计人员,要确保具备扎实的设计理论基础以及丰富的设计经验,能够根据道路工程施工基本状况做出准确地判断完善设计计划。对于施工人员而言,要加强安全施工以及质量控制等思想宣传教育,保证施工人员具备较强的质量控制意识,确保施工人员持证上岗在实际操作中提升操作水平。对于监督管理人员而言,更要夯实自身素养,严格执行各项监督管理流程,保证责任落实。
道路施工过程中路基、路面质量控制不仅能够为道路工程建设体系提供良好的保障,同时也为国家经济建设作出了重要贡献,更是人们出行安全性和舒适性的深度体现。在对其进行质量控制的过程当中,必须要从设计、施工以及监管三方面全面入手,保证形成完善的质量控制体系,并实现控制意识的优化,确保各项控制措施和控制指标落实于施工全程,以促进道路施工建设的可持续发展。