龚万林
葛洲坝集团交通投资有限公司 湖北 武汉 430030
路基防护施工技术是公路路基工程中最为常用的技术类型,也是对路基稳定性、实用性和耐久性影响最大的技术之一。研究公路工程路基防护工程施工技术,将会帮助施工人员,进一步明确路基失稳原因和路基防护的主要思路,可以强化技术原理分析和选用管理,为提高路基施工质效和公路建设水平奠定基础。
结合实践不难发现,路基防护施工是公路工程中最为重要的工作,它是实现路面铺陈以及行车运营的必要条件。事实上,只有保证路基施工质量才能确保道路承载能力达标。随着道路交通运输网络的发展完善,公路建设要求进一步提高,公路工程中路基施工必须强调路基方式。从现实角度来看,路基防护是极为必要的保护性施工技术,基于路基防护施工将会提高路基施工质量,保证路基强度与稳定性达标,可以为提升公路施工质量、延长公路使用寿命、保证公路安全通行奠定基础[1]。而且,有效开展公路路基防护施工,还有利于提高公路工程对恶劣环境的适应性,能为公路交通网络进一步拓展以及道路建设事业发展提供辅助。
路基防护施工至关重要且意义重大,在实际作业环节需要保质保量。从现实角度来看,实现公路承载力与稳定性的全面控制,是开展路基防护施工的根本要求,更是工程施工的主要目标。实践中,路基防护施工必须以“高标准、严要求”方式开展,基于路基防护公路强度、承载力、耐久性和安全性都必须符合规定标准。当然,公路工程的路基防护施工,还需要做到提高路基结构稳定性,此时既需要强调路基结构的变形控制,又需要重视路基水文稳定性控制。同时,公路工程路基防护施工也应该遵守国家标准、行业要求以及合同规定,需因地制宜地选用施工技术、规范落实各项工艺,从而保证施工质量和效益。此外,在公路工程路基防护施工中,需兼顾经济性、环保性和效益性,施工单位必须积极响应低耗高效、节能减排号召,以实现综合效益最大化为导向开展实践。
我国幅员辽阔,不同地区的自然地理以及人文地理条件迥异,这就导致公路工程施工环节所面临的问题和要求各不相同。所以,公路工程路基防护施工不可一概而论,需要施工单位因地制宜地思考,从而结合实际选出最适宜的施工技术。现阶段,公路工程路基防护工程主要分为两大类:其一是坡面防护工程;其二是冲刷防护工程;在不同的防护工程中使用的施工技术并不相同。为此,本文从实际出发,对常用的公路工程路基防护施工技术类型及其实施要点加以总结。
公路工程路基防护施工技术,是一种主要用于防止路基边坡表面、沿河或干旱路基坡面被水流过度冲刷、风化破坏的一种施工技术。在实际作业环节,需要强调路基边坡表面保护的针对性和实效性,必须着力提升路基边坡的整体稳定性。边坡失稳是最为常见的路基防护病害,由于土质、温室环境、地形特征不同,不同地区的土体稳定性差异较大,而且当边坡受到巨大的外力冲击时十分容易发生滑坡、崩塌、剥落或溜方等现象,将会造成严重的安全事故和不良影响[2]。为避免发生这种情况,公路工程施工中必须高度重视边坡失稳治理,强调坡面防护施工技术选用。
3.1.1 植物防护技术。通过植草、植树以及种植草皮等方式实现路基边坡坡面防护的技术被称为植物防护技术,这种方法在缓坡以及岩质边坡(风化严重)防护中较为常用。植物防护技术属于综合性路基防护技术,它不仅能保证边坡和路基稳定性,提高路基的承载力以及耐久性;更具有生态性优势,可为调节区域气候条件、保护生态系统奠定基础。基于植物防护技术的路基防护施工,必须强调植被培养有效性。
公路路基防护阶段,应用植物防护技术前需要先做好种植土壤整平,以便为植物提供良好的生长环境。然后,施工人员需要从实际出发,以适应当地环境为核心选择生命力强、成活率高、生长周期短且根系发达的植物。常用的边坡绿化植被有加拿大早熟禾、白三叶、紫穗槐、马尼拉结缕草、地毯草、胡枝子;路基防护施工中,应尽量选用多样化植被,强调草坪、灌木丛、树木的有机搭配,从而在保证边坡防护效果的基础上保持物种多样性。种植植被时,路基防护施工人员采用撒播技术、客土喷播技术。若设计作业环节,采用铺草皮的方式实现路基防护,则必须强调草坡铺设形式的合理选用。当前,路基防护施工中可用的草皮铺设形式有四种:①平铺;②方格铺;③叠铺;④卵石方格铺。
3.1.2 工程防护技术。与植物防护技术相比,工程防护技术更强调施工材料选用和隔离防护,这一技术的原理是基于矿质材料隔离土体和外部环境,从而达到防止风化水浸,实现坡面防护的目标。从现实角度来看,路基工程防护施工技术十分多样,施工中主要以砂浆、混凝土、浆砌片为原料。
第一,抹面防护。施工中,必须封闭边坡表面,实现面层隔离,从而阻止其进一步风化、剥落或坍塌。对于施工人员来说,基于抹面方式实现路基防护必须先做好边坡清理。比如,清除浮土碎石,填补坑洞,保持土层湿润等。抹面施工时,需以石灰浆搭配竹筋和少量制盐副产品卤水为抹面材料,以便保证抹面强度、降低开裂几率并提高其硬化速度。需要注意的是,抹面厚度并无标准,但大多保持在2~10cm,具体厚度应视情况而定;而且,防护施工阶段需强调分层抹面,底层与面层按2:1的比例涂抹,抹面后必须重视养护。
第二,灌缝勾缝。路基防护施工技术中,灌缝以及勾缝是两种不同的防护技术,但由于二者的技术原理十分相似,都是利用灰浆填补缝隙以达到封闭效果和维稳目标的路基防护技术。相比较而言,灌缝与勾缝技术在裂隙大、硬度大、不易风化的路基边坡中应用广泛[3]。实际作业环节,施工人员应该以水泥砂浆为主要原料,使其嵌入被水冲洗干净的缝隙之中,从而利用砂浆粘结土体提升边坡结构稳定性。施工过程中,必须保证砂浆配制合理,而且还需要做好插捣密实和缝口抹平。
第三,护面墙。基于护面墙的路基防护同样十分常见,这种墙体主要发挥防渗、挡土和维稳价值,可以为保证路基结构的稳定性和安全性奠定基础。结合实践不难发现,紧贴土体的护面墙本质上属于浆砌片石坡面覆盖层,使用中被其覆盖的坡面不会受到外界环境影响,所以发生坡面病害的概率将会大幅下降。当前,路基防护施工中可使用实体护面墙、窗孔式护面墙、拱式护面墙,也可使用预应力锚索地梁间护面墙。以实体护面墙施工为例,施工人员需选用浆砌片作为施工原料,按边坡高度计算墙高;砌墙时,需使用M7.5浆砌片石施工,每10cm设置一个2cm宽的伸缩缝,并以沥青防水材料填缝。
第四,喷浆施工。公路工程中,基于喷射混凝土或喷射砂浆的方式实施路基防护也是极为常用的施工技术。当路基坡面存在严重风化或不平整问题时,施工单位大多会选择应用此方法防护边坡。施工中,必须严格控制喷浆厚度和喷浆次数,以免发生浪费。通常来说,路基坡面喷浆防护应该以5~10cm厚度为宜,施工中可选用可按一分水泥、一分石灰、六分河砂、三分水的比例配制砂浆,从而兼顾经济性和实效性。为提高施工质效,施工前需强调坡面的初步处理,即填补大裂缝、嵌补凹坑、整平坡面和冲刷湿润岩体表面,而且喷浆后也必须做好养护工作。
当前,公路交通路网的铺设范围越来越大,许多公路都被建设在了沿河地带或多雨地区。位于此类区域的公路路基十分容易受到雨水冲刷,若遇到河道变迁或水位异常变化还可能会遭受洪水、泥石流侵袭。所以,路基的冲刷防护必须受到高度重视,施工单位需要利用事前防护技术,最大限度地保证路基稳定性。通常来说,路基冲刷防护分为两大类:第一类是直接防护;第二类是间接防护;前者需要实现边坡加固而后者则需要改变水流性质,相比之下间接防护难度大、耗时长且成本高,所以在冲刷防护阶段大多选用直接防护技术。
实际作业环节,路基防护施工人员可采用砌石防护手段开展路基冲刷防护。此时,既可选用干砌防护技术,也可选用浆砌防护技术。以干砌石防护技术应用为例,施工人员必须根据边坡的冲刷现状选定砌石防护形式。比如,普通冲刷条件下,可选择以单层铺砌或双层铺砌方式施工,大流速多水量冲刷时应选择网格内铺砌方式施工。铺砌时,施工人员必须强调严格控制铺砌厚度[4]。通常来说,单层铺砌环节,砌石铺陈厚度应控制在0.25~0.35m之间;双层铺砌的上层厚度要求与单层铺砌要求一致,但底层厚度应低于上层,大多控制在0.15~0.25m。
同时,路基冲刷防护施工阶段,也可采用抗滑桩施工技术。从现实角度来看,在路基边坡中插入抗滑桩可以起到稳固土体、降低滑坡几率作用;抗滑桩本身具有设置灵活性强、支挡效果好、环境扰动小且抗滑性能优越的特征,将其应用在路基防护施工中可有效防止滑坡发生。实际作业环节,施工单位需要结合实际做好抗滑桩防护方案设计,保证抗滑桩数量、布置方案的可靠性,并选用桩身稳定性强、强度大、使用寿命长的抗滑桩。施工过程中,必须保证桩身开挖、钻孔绑扎、护壁混凝土灌注、钢筋焊接可靠性,以便提高成桩质量。
从现实角度来看,公路工程路基防护施工技术种类丰富,使用要求各异,必须强调施工技术应用管理才能保障技术有效落实。为此,施工单位必须重视施工管理,积极落实质量保障措施:
首先,加强现场管理。公路工程路基防护施工单位,必须强调全过程施工管理。实践中,必须以提高现场施工质效为目标,制定严格的规章制度以及监管标准,实现全过程质量监督,从而保证各项工序衔接顺利、质量达标。当然,现场管理的重点在于技术管理,实际作业环节必须保证技术选用合理、实施规范,并强调安全文明施工。
其次,重视人员管理。公路工程项目的参建主体丰富,保证各主体之间有效沟通配合,强调各主体专业优势发挥是保证施工质量的根本方法。为此,路基防护施工阶段,必须强调人员管理,重视专业人员之间的相互配合,着力提高工作人员的综合素质。比如,重视资质审查,审核参建人员的专业资质,对特种作业人员进行重点审查;强化业务培训与技术交底,为保证路基防护设计方案彻底落实做好准备;强调安全培训,提高全员安全意识,实现安全文明施工;重视操作规范性管理,强调路基防护施工技术的标准化应用;完善绩效评价机制,发挥绩效激励价值提高参建人员工作积极性。
最后,完善基础保障。公路工程施工中,施工管理人员必须强调物质基础保障,即夯实路基防护施工的资金、材料、设备、技术基础。在这一阶段应高度重视材料与设备采购管理,确保材料设备性能、数量达标,以便从根本上避免浪费和失误。当然,施工管理人员也应该重视先进技术引进,强调路基防护施工技术体系革新,从而保持路基防护施工先进性和高效性。
综上所述,公路工程路基防护施工质量可直接影响公路施工和使用安全,所以提高路基防护施工技术应用水平十分必要。随着公路事业发展的受重视水平提高,公路路基防护技术类型不断丰富,技术实施管理要求也持续提高,为增强路基防护质效、提升路基承载力和公路耐久性奠定了坚实基础,也为提高人们的生产生活质量提供了极大帮助。