赵仕越
(河北省交通建设监理咨询有限公司,河北 石家庄 050000)
某高速公路工程,设计行车速度100km/h,路基宽度为25.8m,公路所在地形属于山区,整体呈现两边高中间低的形态,受地形因素的影响,一旦雨季来临,雨水会汇集至公路中间地带,对公路的安全使用造成巨大的威胁,为避免公路水损害问题的发生,要求在建设过程中做好路基与路面的防排水施工,增强公路的防水性能。
2.1.1 施工方案
结合工程勘察得到的基本信息,本工程路基防排水施工主要采取三种措施,即路基防水施工、地表排水、地下排水。其中路基防水主要通过对路基施工材料、过程及铺设土工布的方式实现,地表排水主要采取排水沟和边沟的形式,地下排水主要采取渗沟形式。
2.1.2 路基防水施工
路基防水施工中,首先要对路基施工材料的性能进行调试,在混合料中可添加防水沥青材料,材料的添加比例在施工前通过实验确定;其次,路基施工过程中要对路基碾压施工进行控制,碾压时遵循从两侧向中间碾压的原则,结合先慢后快、先轻后重的碾压要求施工,碾压完成后路基的含水率控制在2%以内,要求路基表面平整,压实度满足设计要求[1];最后,在路基表面铺设防水土工格布,铺设过程中要注意对土工布的保护,严禁出现划开破损问题,土工布搭接位置利用沥青涂料黏结密封。
2.1.3 排水沟施工
(1)路基地表排水包括排水沟和边沟,主要作用是将路基中的积水汇集在一起并排出路基范围,排水沟和边沟均设置在路基两侧,排水沟的断面为梯形,边沟的断面为矩形。本次施工排水沟设计断面尺寸为0.8m×0.3m×0.8m,排水沟的边坡控制在1.5%,两侧的纵坡比例为1∶1,排水沟底部利用砂浆铺设而成,延工程线路设置沉降缝,沉降缝宽度2cm,每间隔15m设置一处,施工时采用M10砂浆对接缝位置进行勾缝处理,采用M7.5的浆砌石对超挖断进行填补作业。
(2)边沟的设计尺寸为深度×宽度=0.6m×0.3m,边沟的施工材料与排水沟一致,采用浆砌石进行砌筑施工,砌筑过程中要结合施工路段路基的标高依次施工,施工顺序为由低到高。同时,边沟施工中延工程线路也设置沉降缝,沉降缝之间的距离为30m,沉降缝的宽度为2cm,待边沟和排水沟施工完成后,应对其排水效果进行检验[2]。
2.1.4 截水沟施工
(1)截水沟属于路基地表排水设施,主要作用是截取路基上方渗透下来的积水,并将其汇集至排水沟以排出路基范围。本次施工截水沟断面设计为矩形,设计深度为50cm,设计厚度为30cm,采用M7.5的浆砌片石进行施工,在截水沟正式施工之前,要使用机械对截水沟的底层进行压实,满足施工要求后开始砌筑施工。
(2)截水沟砌筑施工采用挤浆法,从底层开始分层分阶段进行截水沟边墙和底沟的砌筑作业,截水沟施工与边沟排水沟一样,也需要预留沉降缝。截水沟沉降缝的间距控制在50m,沉降缝的方向与截水沟方向一致,截水沟搭接位置利用M10的砂浆进行勾缝处理。如施工过程中遭遇意外情况需停止施工,应在间断位置设置斜槎,待恢复施工后,从斜槎位置开始重新砌筑作业[3]。
2.1.5 渗沟施工
(1)渗沟属于路基防排水施工中的地下排水系统,主要作用是降低地下水位的高度,避免路基遭受地下水的侵蚀。常用的渗沟结构包括3 种:第1 种为管式渗沟,多用于地下水位水引较长,水流量较大的工程;第2 种为填石渗沟,多用于渗流长度短,且路基坡度小于1%的工程;第3 种为洞式渗沟,多用于地下水流量大的工程。结合本工程实际情况,最终选择洞式渗沟进行施工。
(2)在渗沟施工设计过程中,应保证地下水的水流方向与渗沟方向相互垂直,渗沟施工中,在其内部设置反滤层,目的是避免地下水的砂石、杂质等材料造成渗沟堵塞。渗沟的建设从下游开始向上游施工,施工完成后采用土石材料进行回填处理。此外,为保证可以定期检查渗沟的情况,渗沟周围100m 以内要设置检查井,便于养护作业。
2.2.1 施工方案
本工程路面防排水施工主要包括4 项内容,即黏结层防水施工、路肩排水、内部结构排水、中央分隔带排水。其中,黏结层防水主要是提升路面防水性能,其余三种措施均是将路面的积水及时排出路面,保持路面的干燥状态。
2.2.2 黏结层防水施工
路面防水主要通过路面的黏结层实现,因此在路面黏结层施工前,要对黏层使用的混合料进行合理配比和试验检测。黏层洒布施工前要对施工现场的温度进行检测,温度低于10℃禁止施工,此外,要对施工当日的天气情况进行了解,避免在大风、大于等极端天气进行黏结层施工。
黏结层施工过程中先要对路面层进行清理整平工作,如存在大粒径的颗粒或土块时,可以利用铲子进行铲除,再用水进行清洗。待路面干燥后进行黏层铺洒作业,洒布施工中,机械保持匀速行驶,从靠近中央分隔带的位置,向外进行铺洒作业。洒布范围要求均匀,针对不均匀的位置要进行人工补洒处理,待施工完成后及时进行养护。
2.2.3 路肩排水施工
路肩排水使路面排水系统中的重要一环,主要作用是将路面的积水排出公路范围,为实现路肩的排水目标,在对路肩排水系统进行施工时,要设一定的坡度。路肩的横坡度与路面车道横坡度相一致,设计值为3%~4%,路肩的纵坡度应略高于路面车道的横坡度,设计值为4%~5%,以便于实现更好的排水效果。路肩边挡水带设置时,拦水带的横向坡度宜大于路肩的横坡度,设计值采用5%~6%,越靠近拦水带内侧,横坡度应越大。
2.2.4 路面结构排水设计
(1)路面积水大部分会通过路肩排出路面范围,但仍存在一定的积水会渗透至路面结构的内部。因此,需要在路面结构内部设置排水系统,以便于将结构内的积水排出路面。在路面结构排水系统施工中,路面每层施工时均要设计一定的纵横坡度,使每层形成自然的排水坡度,同时路面基层与面层之间要设计乳化沥青下封层,可以使积水通过封层顺着设计的坡度排放至路面两侧的盲沟中,最终排出路面。
(2)本工程路面和路基结构之间,要设置排水垫层,主要作用是排水,将渗透下来的积水通过垫层排出路面结构,实现对路基的保护。排水垫层使用的材料要求具有良好的渗透性,结合工程考虑,采用碎石材料作为排水垫层,此材料不仅能有效地排出路面渗透下的积水,还可以隔绝路基下上升的地下水,实现双重保护作用[4]。
2.2.5 中央分隔带排水设计
路面中央分隔带排水设计主要作用是将中央分隔带中的积水排出。在中央分隔带设置中应在其底部设计坡度不小于0.3%的矩形盲沟,盲沟材料选择使用碎石材料,目的是将中央分隔带中的积水汇集在一起,同时在其内部还设置有横向排水管。横向排水管使用硬塑排水管,目的是将盲沟的积水排出,横向排水管的设计间距为40m。此外,在中央分隔带位置要设置一层沥青防渗层,实现中央分隔带的防水目标,避免积水向下渗透。
在公路工程中采用路基与路面防排水施工技术,可以有效地保证公路的施工质量,延长公路的使用寿命。因此,为实现公路防排水的目标,在施工过程中要注意设计与施工相结合,从公路结构设计开始,科学合理地进行公路防排水施工,以提升公路的防水性能。