高速公路路基混凝土施工技术应用及控制措施研究

于之华

(山东交通职业学院 山东潍坊 261206)

在高速公路建设工程中，路基的本质特点决定了其施工特点，一般而言路基工程的工作量最大，资金投入最多，耗费周期最长，施工附属设施也多；同时，由于我国山脉与河流众多，偏僻荒野地区地势险峻，路基和隧道、桥梁、涵洞等公路设施相互交错，使高速公路路基的施工环境和条件更为严峻和困难，然而路基建设以及基层结构的施工始终是整个高速公路建设的核心部分，高速公路路基建设的好坏决定了路面的施工工艺和使用效果。因此，施工单位要不断地提高路基施工技术的标准，这样才能更好地保障高速公路的建设质量。

1 高速公路路基的问题及成因分析

高速公路路基的建设质量决定路面的好坏程度。众所周知，路面层所承受的力量来自行车荷载的垂直作用，如果没有牢固扎实的路基也就不会有稳固的路面，因此高速公路路基的强度以及稳定性是关键要素，而它又同时受制于一些主客观原因的影响[1]。通常，高速公路路基存在的重点问题就是路基沉降现象，而造成这一问题的主要原因主要有以下几方面。

1.1 受施工技术不合理规范的影响

首先，高速公路施工是一项大工程，通常工程建设周期都较长，而施工单位为追求经济利益的最大化，会想尽办法节约人力、物力和财力，尽可能缩短工程建设周期，从而为自身追求更高的经济利润。在此情况下，一些追求私利的施工单位工程建设往往会存在路基结构碾压不实，桥梁与路基衔接处施工工艺不到位引起无法压实，没有预留足够充分的地基自然沉降等待周期等问题[2]。如此不按施工规范建设的高速公路，在正式投入使用之后，时间长了便会提高路基沉降的发生概率，该问题会直接反馈到高速公路的路面表层上。

其次，是高速公路纵向裂缝的问题。在施工环节中，施工单位未能按照严格标准预留路基填筑宽度，采取分层填筑、碾压台阶式分层的施工办法，从而造成镶边的下沉，使高速公路路面形成纵向性裂缝。另外，由于施工后未能按要求进行清淤处理，也会造成路基边缘沉降并形成裂缝。

1.2 受土质层湿度过大的影响

高速公路路基建设质量的好坏也与施工环境及土质层有着紧密的关系。通常，如果高速公路路基土质层的湿度过大，而施工单位未能意识到这一问题，从而未能进行科学有效的技术处理，回填土方时没有满足施工规范，这也会在很大程度上提高路基沉降问题的产生概率。

2 高速公路路基混凝土施工技术的应用

2.1 混凝土施工的前期准备

2.1.1 施工之前的准备

首先，施工单位需要完全熟悉高速公路工程设计图纸，设计单位要与施工单位做好图纸设计交底工作，施工单位要在此基础上开展现场核对与施工考察，核准具体工程数量，制订合理的土石方调配方案，实施施工组织设计工作。结合施工现场的实际地形地貌，制订科学合理的地基施工方案。其次，根据施工现场地基施工基础，制定合理的地基混凝土数量、型号，针对路基混凝土填料开展液塑限、塑性指数、颗粒大小、含水量、密度以及相对密度等实验。

2.1.2 路基挖方施工环节

在高速公路路基正式开工之前，施工单位需要先将开工区域内的积水使用抽水泵或是采用机械开挖技术进行放水处理，再通过推土机进行表面清淤，并将所清理出来的淤泥和表土转移到施工范围之外。按照所设计的路基高程，明确各个断面所需要的开挖宽度和深度，并以控制桩进行标注记录。新旧公路的路面衔接处要处理好台阶，所挖台阶的宽幅为80 cm、高度为20 cm左右，确保高速公路路基施工技术的质量标准。通过挖掘机进行挖装，安排自卸车运送到指定需要地点，再用推土机粗略将其平整化，最后用平地机进行细致精平。按照之前实验所最终确定的路基沉降值，进行控面的标高预留，在测量沉降值确定达到设计规范要求后再进行路基结构的碾压，通常快车道压实度必须要高于95%，慢车道以及人行道压实度不得低于93%[3]。

2.1.3 混凝土材料的预备

高速公路施工单位在制作混凝土材料时，必须要严格控制好石料的颗粒大小和松铺厚度。不同型号的混凝土会造成材料混合后产生较大差异，因此施工单位有必要根据所建地基的具体情况因地制宜地优选混凝土型号，使用推土机和平地机规整出较为平整密实的工作面，所有需要填实空隙应采用小石料通过人工作业填满铺平，同时要注意填料不可离析[4]。在压路机碾压工作中，施工人员要继续添加小石料、石屑对缝隙处进行填埋，重复压路机重轮工作直至石料没有松动现象、可见表面均匀平整即可。

2.1.4 压沉值的测试方式

高速公路路基压实的压沉值测试方式为：在测试点上设置一个直径为12 cm 的钢球，使用压路机将钢球压入到路堤，让钢球可与路堤表面相平，再用精密度准确的专用仪器测量出钢球顶面的标高，使用振动压路机进行碾压之后，重新再来测量钢球顶面的标高，借此得出最近两次测试点的对应沉降量，这就是压沉值[5]。通常，高速公路路基的压沉值始终保持在平均值小于5 cm、标准差小于3 cm的情况下即可符合施工的规范要求。

2.2 路基施工中混凝土的制作

2.2.1 混凝土拌料环节要确保各种衡器的准确性

在混凝体的拌料环节中，高速公路施工单位首先需要经常测试混凝土制作过程中的含水量，尤其是雨天作业情况下更应增多测试的次数，以此准确调节好混凝土材料与水的用量比例。其次，施工单位要严格控制好混凝土的拌料时间，不可随意缩减时间，以免混凝土无法得到充分均匀的搅拌。在高速公路路基混凝土填筑之前要加强其质量的控制，比如选择合理的压路机吨位和型号、监管压实工作次数、正确的压实工作方法、是否处在压实不均匀性等[6]。高速公路路基建设对压实度的要求较高，因此也就对压路机的吨位要求高，而不同类型的压路机在施工作业中对不同土质的压实效果也各有不同。

2.2.2 混凝土摊铺

首先，施工单位在对混凝土进行摊铺前，要针对模板位置以及支撑稳定性问题，还有原传力杆、拉杆以及钢筋网的焊接等前置性工作进行认真细致的检查[7]。安排专人来指挥混凝土自卸车，尽可能保证卸料位置的准确性。如果因故使得混凝土初凝时间超过1 h 以上或已达到2/3凝固状态，导致混凝土拌合物难以振实的情况下，施工单位则必须要在已铺设的面板层设置施工缝，将无法振实的拌合物废弃。其次，在选择设计高速公路路基边坡冲刷防护类型时，一些偏僻地区可能缺少片石、块石材料，此时则可使用水泥混凝土预制块做好防护措施，这样做可有效防护和抵御较大的水流速度及水波浪的冲击力，还可抵抗一定的冰压力。通常，水泥混凝土预制块建议制成边长大于1 m、厚度不低于6 cm 的正方块，其中配比一定的钢筋材料，以此提高预制块的坚固牢靠性。为有效减少水流等对预制块的冲击影响，在制作预制块时应预留孔眼为宜。

2.2.3 混凝土振实

施工单位应使用插入式的振捣器进行混凝土振实作业，通过振动梁进行刮平提浆，最后以人工作业抹平。每个车道路面需要使用两根振捣棒形成组合作业，沿着横断面连续不断振捣紧实，同时要留意路面板底情况，边角处及内部位置不可少振捣或漏振捣，通常振捣工作时间应不低于30 s，振捣作业时要以人工补料予以辅助，施工人员还应随时跟进查看振实的效果好坏，其中模板、拉杆、传力杆、钢筋网等是否存在变形移位、松动漏浆的情况，一旦发现问题应及时停工纠正。高速公路路基施工完结之后，施工监管单位要严格观测其工程质量，一是可采取试验检测，二是还应在投入使用之后跟进观测效果；而为了提高社会效率、节约使用时间成本，建议实际操作中主要以试验检测高速公路工程质量更为妥当，此种方法可检测混凝土质量以测试高速公路工程的质量[8]。要确保高速公路路基的质量，应合理控制好路基施工的材料和技术，这是提升高速公路路基的关键要素。在对高速公路的建设质量评价中，一定要对其路基混凝土予以检测，比如：在路基混凝土填制施工环节中，要分别针对每个批次的混凝土进行必要的封存和实验，检验各批次混凝土是否完全符合施工使用要求。

3 高速公路路基混凝土施工的质量控制措施

综上所述，笔者对高速公路路基混凝土施工技术的具体应用进行了较为详细的分析和总结，施工单位在合理处理好以上路基施工技术的同时，还需要从以下几个方面进一步加强高速公路路基混凝土施工作业，切实做好质量控制措施。

3.1 制订完善的施工安排计划

首先，高速公路施工单位承接项目之后，应制订一套完善的施工安排计划，这是保障路基施工质量的基础。在具体施工过程中，不管是哪个环节和步骤的施工选择及具体施工参数的确定，都必须要以高速公路施工设计图作为指导基础。而在设计和确定施工图纸时，应注意不可照本宣科，针对原有旧设计图上的弊端和问题，一定要在做出大量地质调查并符合工程规范的前提下严谨对待。

3.2 构建施工质量全生命周期监控体系

在高速公路路基施工中，要对施工各个环节进行全程的监督及质量检测，施工单位需构建施工质量全生命周期监控体系，这是保障路基施工质量的核心。不管是施工图纸设计还是施工质量水平的保障都应建立在合理、规范、有效执行的基础之上，而只有以制度监督才是保障合规性的关键手段。施工质量全生命周期监控体系可划分为两个部分：第一，监督并审核高速公路施工设计的质量，借助专业理论核算及地质模型方式对施工设计是否科学合理并进行全面评价，最终形成有效设计方案；第二，监督并管理高速公路施工的整个过程，贯彻落实施工质量管理体系，一是要对施工现场进行全面监管，通过监理单位监督各个施工环节和步骤的执行情况，针对施工入场材料、设施设备及施工作业人员等进行监管，必要情况下要留存原始记录内容以方便备查使用；二是要同时采取随机抽查模式进行监管，针对施工作业人员、施工工程段等进行随机检查，继而可形成强有力的监督制约措施，规避由人为因素所引发的施工质量不达标问题，以便及早发现并将监督结果反馈报备，在有效时间内进行合理处理，避免问题扩大影响，给施工造成重大的质量安全隐患。

4 结语

总而言之，高速公路路基混凝土施工技术及管控措施是路基建设质量好坏的关键，高质量的高速公路建设工程必然离不开先进技术的应用及强有力的施工监管。然而在高速公路建设体制及实践过程中，仍旧存在一些有待改进和不完善之处，究其原因分析还是由于施工机制的不健全及施工环节中的不合理所造成的，所以高速公路施工单位还应采取对应有效的机制和措施，从各个方面着手改善这之中的不合规管理，构建科学、合理、全面、有效的施工监督管理体系，继而能为高速公路路基混凝土施工工程提供有力支撑，实现高质量高速公路的产出和投入使用；尤其是要强化施工技术的规范应用、施工人员的职责管理，保障混凝土路基施工技术的高效作业，最终确保整个高速公路路基建设的使用效果，切实提高我国高速公路的价值效能，更好地促进国家交通事业的持续健康发展。