公路路基路面排水施工技术的运用分析

2022-06-21 21:09黄灏
交通科技与管理 2022年12期
关键词:排水设计路基路面施工技术

摘要 公路工程建设施工中,提高施工作业的规范性,是施工单位不断追求的目标。路基路面排水施工技术直接影响路面工程排水系统的运行效果。文章针对公路排水施工技术进行研究,结合实例项目从项目施工重点和难点、路基路面排水设计原则和要点、路基路面排水施工技术运用及效益等方面进行分析。实践证明:明确排水设计要点,遵循设计原则,并采取科学合理的施工技术方案,能提高路基路面排水效果,保证公路施工质量。

关键词 县乡公路;路基路面;排水设计;施工技术

中图分类号 U417.3 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)12-0062-03

收稿日期:2022-04-20

作者简介:黄灏(1989—),男,本科,工程师,从事公路工程施工与管理工作。

0 引言

公路工程建设中,路基路面排水能减少地面积水对地表层的侵蚀,防止出现冻胀、翻浆等现象,保护路基路面整体结构的稳定性。同时,对地下水进行疏干、截断或引排,避免出现聚积、下渗、漫流等情况,减轻对路基的影响,延长公路的使用寿命[1]。实际施工中,部分施工单位重视路基路面主体,忽视了排水、防护等施工项目,成为质量缺陷发生的重要原因。基于此,文章结合实例项目对公路路基路面排水施工技术进行以下探讨。

1 工程概况

某县乡公路路面改善提升工程,位于中亚热带湿润季风气候区,四季分明、雨量充沛、无霜期长,年平均气温为16.14℃,年均降雨量为1 076 mm。原道路为四级公路(局部路段为三级),总长度约497 km,路基宽度5.5~7.5 m。技术指标不高,道路损毁严重,路面结构较差,安保设施不完善。因道路安全隐患大,交通事故及交通堵塞时有发生,为人民群众生命财产带来直接损失,影响道路的运输和通行能力。

2 项目施工重点和难点分析

2.1 施工重点及对策措施

项目道路路面平、纵指标较差,原路面结构为沥青混凝土和水泥混凝土路面,病害严重,边沟排水不完善,重载车增多,导致路面已大面积破损。因此,项目主要对原路的路基路面病害进行处治,再加铺水泥稳定碎石基层和沥青面层,完善排水系统和交安设施。排水施工重点有两种:

2.1.1 边沟涵洞清淤施工

计划安排15个边沟涵洞清淤施工班组,并配备小型挖掘机15台、水车15辆,对边沟或涵洞淤塞部分进行清理。清理过程中,清理淤泥残渣用自卸汽车运输到指定位置,水车对清洗后的边沟或涵洞进行冲洗,确保清淤效果。

2.1.2 边沟施工

边沟按图纸规定施工,边沟和涵洞接合处应与涵洞洞口构造配合,以便水流通畅进入涵洞。平曲线处边沟施工时,沟底纵被应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值,曲线在坡顶时无须加深边沟。土质地段,当沟底纵坡≤3%时,采取加固措施[2]。砌体内侧及沟底保持平顺、整齐,无阻水现象,排水沟与其他水道连接做到顺畅。

2.2 施工难点及对策措施

该项目施工存在分项工程交叉施工复杂、工期短、路基路面病害处治点分散等三个难点,采取措施如下:

2.2.1 分项工程交叉施工复杂

优化施工组织设计,合理安排各分部分项工程施工时间,尽量错开交叉作业点。同时,选取具有丰富现场施工管理经验人员担任该工程的工长,负责现场设备调度与管理。

2.2.2 工期短

根据施工进度网络图,优化施工组织设计,紧抓关键线路工序组织施工,并结合工程进展变化,实施动态管理,适时调整网络图,落实不同阶段的关键点,通过关键线路保证工期。

2.2.3 路基路面病害处治点分散

(1)邀请公司下属设计研究院的路基路面专家亲临现场,针对合同段内路面出现的病害,分析出现的原因,提出解决办法,从根本上治理局部病害。

(2)水泥就地冷再生施工和沥青冷再生施工时,从原材料和各个工序的施工过程中严格控制施工质量。

(3)根据各路段路基病害的分布特点,组织15支路基路面病害处治专业施工队,配备数量合理、功能齐全的专业机械设备,对路基路面的病害进行集中处治。

(4)作业队实行上、下工序交接检查制度,并对主要项目、关键工序实行跟踪检查,把质量事故隐患消灭在萌芽状态。单项工程完工后,中间交验程序如图1。

3 路基路面排水设计原则和要点

3.1 设计原则

3.1.1 引排结合

结合当地气候水文条件,对该公路周边的排水设施和使用情况调查后,确定采用引排结合的排水方案。其中,“引”是将积水引导至特定位置,避免造成积聚和侵蚀;“排”是将施工路段内的地表水、地下水排出,以保证路基路面结构的稳定性,为后续施工和行车安全打下基础。

3.1.2 科学布设

排水方案的布设,不能局限于该施工路段,应从整个公路项目入手,综合地形、地质、气象条件,以及沿线其他路线、桥涵和配套设施,确保排水系统科学合理,提高排水能力[3]。对排水口的位置、大小进行分析确定,保证不同排水设施良好衔接,排水管道通畅运行。

3.1.3 方便檢修

公路建设完成后,后期运营管理离不开检修作业。项目位于县乡地区,排水设计要引入安全、环保、节约、耐久等理念。同时,沿线排水系统的设计要方便现场施工,为后续检修作业提供一定便利,如:预留出充足的检查、修理作业空间,考虑到排灌需求和景观效果等。

3.2 设计要点

排水形式设计主要分为集中式、散排式两种。考虑到该公路线路较长,地形地貌复杂多样,将这两种排水形式结合起来。

3.2.1 路基排水设计要点

(1)在地形平坦的部分路段,可采用集中式路基排水系统,配套设计坡道、坡脚,增强排水沟的集水量。

(2)没有设置超高的路段,可在路基两侧设计横向排水,通过优化设计方案,避免对路基结构造成影响。

(3)坡面排水设计,采用截水沟的形式,结合降雨对路基结构的破坏,对截水沟的水流方向、径流量、汇水面积等进行设计,满足实际排水需求。

(4)路基内部和地下排水是一个设计要点,应对暗沟、盲沟、渗沟等合理设置,并在挖方和填方坡脚处设置纵向渗沟,用于拦截地下水;横向设置盲渠,避免基底出现涌泉现象。

3.2.2 路面排水设计要点

(1)在未设施超高的路面,在路基两侧横向排流,能提高排水效果;每间隔30~40 m,在边坡设置一个泄水槽。

(2)路基作为路堑使用时,设置横向排水结构,将积水排入路堑边沟内;通过集中排水,从急流槽将积水排出。

(3)路基作为路堤使用时,设置拦水带引导地表水流,通过急流槽排出积水。

(4)在设置超高的地段,可在路缘带设置缝隙式集水管,提高外侧排水效果。

(5)基层、面层之间设置排水层,面层铺设防水层,避免雨水渗透,更好地保护路基结构[4]。

4 路基路面排水施工技术运用及效益分析

4.1 旧路面缺陷处理

针对旧路面龟裂、块裂、沉陷、坑槽等面积类病害,采用局部铣刨回铺处置方案,安排5个铣刨施工队分别进行施工。铣刨设备由公司机化站负责调度供应,自卸汽车运输,铣刨回收沥青旧料运输到指定回收站点进行回收利用。旧路面病害面积较小,不适用机械铣刨的路段,則由人工结合小型机械进行处置。针对路基沉陷、基层强度不足路段,挖除原路面结构层,重新铺筑路面结构层,对路基病害较严重的采用块片石换填处理,换填深度为0.4~0.8 m。

4.2 路面防水层施工

防水层施工流程:混凝土桥面铺装→桥面基层处理→C50防水混凝土铺装→水性沥青基防水层施工→桥面交通管制→沥青混凝土铺装。水性沥青基防水层涂料施工前,先对面层质量进行检测,确保满足标准要求,见表1。技术要点包括:

(1)大面积喷涂前,先对泄水口、施工缝等细部做附加层。

(2)以机械喷涂为主,凿毛或拉毛低凹处可人工涂刷,保证涂料涂刷均匀,确保防水层牢固粘结。

(3)先后喷涂3遍:第1遍涂料用量1.5 g/m2,厚度0.5~0.7 mm;实干(约12 h)后进行第2遍喷涂,用量0.4~0.8 kg/m2;实干后涂第三遍,用量0.15~0.2 kg/m2,实干后检查检测。

(4)防水层施工过程中,禁止行人车辆通过,设置拦截设施和临时标志,注意保护成品,避免影响外观质量[5]。

(5)桥面铺装施工前,为防止沥青混凝土中的骨料损坏防水层,宜在防水层上先铺一层沥青砂做保护层。

4.3 浆砌片石边沟施工

浆砌片石边沟施工流程:测量放样→开挖沟槽→砌筑片石→勾缝养生。技术要点包括:

(1)放样时,排水沟分段放样、分段施工,依据路基中线和护坡道高程,放出坡脚线;依据边沟流水高程坡比和护坡道宽度,放出排水沟中线、边线;边沟高程的控制,每10 m设置一个控制桩。

(2)开挖沟槽时,依据放样结果在地上用白灰标记,先机械开挖,土方由自卸汽车运输;当距离沟底10~

15 cm时,改为人工开挖,不能出现超挖、欠挖等情况。

(3)砌筑片石时,先用木桩固定砌石位置,画出横、纵断面线;然后分层砌筑,每层高度10~15 cm,确保砌缝找平,各工作层相互错开。

(4)勾缝采用凹缝,砂浆轻度为M7.5,嵌入砌缝深度为20 mm。完成一段砌筑,待砂浆初凝后使用湿草帘覆盖,并定时洒水养护,养生时间7~14天,在此期间避免振动、承重、外力碰撞等。

4.4 现浇混凝土边沟施工

浆砌片石沟底、沟壁完成,强度达到设计值,即可现浇混凝土边沟施工,混凝土强度等级为C25,浇筑厚度为26 cm;盖板使用C30混凝土浇筑,边沟顶部和路面标高保持平齐。技术要点包括:

(1)安装边沟模板时,模板材质为钢板,对模板的要求是:表面平整干净,没有翘曲,强度足够承受混凝土压力,并在模板内侧涂抹经过批准的脱模剂。

(2)支设模板要满足尺寸要求,按照路肩设计图尺寸拼装成整体,控制好拼缝,采取防漏浆措施。拼装完成后,模板和竖向钢管使用钢丝绑扎,确保模板的整体性、精确度。

(3)浇筑混凝土时,严格按照设计图纸要求进行浇筑,控制好尺寸大小,确保表面平滑。

4.5 泄水孔施工

泄水孔施工技术要点包括:

(1)根据设计要求,一般情况下泄水孔尺寸为10 cm

×10 cm的方孔,孔眼间距为2~3 m,上、下排交错设置。

(2)最下排泄水孔高出地面、边沟内水位及常水位30 cm。

(3)泄水孔进水口底部铺设30 cm厚的粘土层并夯实,防止水分渗入路基。

(4)在泄水孔进水口周围设置反滤层,反滤层使用具有反滤作用的粗粒料填塞覆盖,以免泄水孔孔道堵塞。

5 结语

综上所述,路基路面排水是公路工程的组成部分,排水施工质量直接影响公路的使用性能。文章结合案例,阐述了排水设计方法和施工技术要点,其中排水设计要满足引排结合、科学布设、方便检修的原则;施工技术要点包括旧路面缺陷处理、路面防水层施工、浆砌片石边沟施工、现浇混凝土边沟施工、泄水孔施工等。希望通过该研究,为类似工程项目提供经验借鉴,实现预期质量管控目标,提高公路的排水效果和使用性能。

参考文献

[1]赵明凯. 大空隙率排水沥青路面施工技术在公路工程中的应用[J]. 交通世界, 2021(32): 127-129.

[2]王诚欣. 路基工程防排水综合处理技术的探析[J]. 工程建设与设计, 2021(20): 86-88.

[3]秦永锋. 高等级公路路基路面排水施工技术的应用探究[J]. 工程建设与设计, 2021(18): 163-164+167.

[4]董赢聪. 公路路基路面排水设计原则及要点分析[J]. 黑龙江交通科技, 2021(7): 75+77.

[5]郑江朋. 公路路基路面排水施工关键技术[J]. 四川建材, 2020(12): 121+128.

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