季文涛
中国新兴建设开发有限责任公司 北京 100080
公路工程对于城市发展和经济进步而言,是十分重要的工作形式,随着我国城市人口的增加以及交通网络的部署,公路工程的施工体量也在逐步扩张当中。路基工程是公路施工过程中的必要工程形式,其自身质量把控和技术要点对于公路工程的使用和投资经营效益而言都是具有关联关系的。本文围绕着公路路基施工技术展开分析,主要从施工的角度明确了技术要点构成以及施工技术管理特性。
路基工程的技术管理重要性,可从以下几个角度进行分析:
从公路工程的质量控制角度来看,路基工程的自身质量对于公路工程未来使用品质起主导作用,作为公路的基础工程,路基工程自身质量若不达标,则会使公路工程存在隐患影响工程质量;
从技术管理难度上来看,路基工程涉及的专业技术,优点虽然不多,但因其属于隐蔽施工的形式,同时影响因素众多,也仅有明确技术管理才能够保障路基工程施工质量的稳定性;
从当下行业实际需求进行分析,大规模高品质的公路工程已经成为行业的发展趋势,且随着城市人口数量的增多以及通行需求的加大,对公路工程的品质要求几乎越来越高,进而对路基工程有了更高的要求[1]。进行完备健全的技术管理,也将有助于路基工程更高需求的实现和技术创新。
综上所述对公路路基施工技术进行全面管理,明确技术要点,确保应用正确的管理形式将施工技术一一落地,是控制路基工程自身施工质量,保障公路使用品质的重要基础。
在公路工程施工开始之前,一般需要对路基位置进行开挖,开挖的目的是处理原地基,通过换填或其他处理形式,使之达成承载力要求一次满足后续公路工程的施工需要。在进行开挖的过程中,主要会涉及以下几个技术要点:一是对于开挖位置的确定,开挖宽度在道路宽度的基础上左右延伸一定距离,避免开挖面积过小或过大影响后续工程的施工工作;二是对于开挖深度的确定,一般路基工程在施工工作开始之前,会通过前期地质勘查的形式来明确路基处理方案,需要确定开挖的深度,一般可采取边开挖边监测的形式,避免出现超挖的问题;三是在开挖之后会影响该位置的正常通行与安全系数,因此若开挖位置存在既有通道的,需要做好开挖施工过程中的导航、标识等安全工作。
开发完成之后,就需要利用特定的材料进行路基的填筑,按照填筑的具体高度,可将路基分类为路堤、路堑,前者是指公路工程的施工位置高于周边标高,因此需要在路基填筑的过程中形成一定高度,而后者恰恰相反,其指的是公路工程施工位置低于周边标高或与周边标高平齐,在填筑的过程中,仅需要回填至指定高度即可[2]。路基填筑阶段有以下几个注意要点:首先是对于回填材料的管理,以具有一定承载力和体积稳定性且含水量较低的材料为主,可应用自然材料或人工材料,依据工程项目的实际要求进行选择;二是在填筑的过程中要进行分层压实,确保其密实度符合要求,同时满足体积稳定性需要。
若公路工程在施工过程中遭遇软土路基,则需要进行必要的加固技术处理之后才能够开展后续施工作业工作。首先应明确软土路基的加固技术选取,一般可通过地下桩基础工程和路基材料换填的形式来实现软土路基加固,前者用于桥梁阶段或地下水冲进去来处理情况极差的路基路段,后者的适用范围较为广泛。在进行施工过程中涉及的技术内容主要有以下几点:一是要根据地质情况进行专项设计工作,所选取的加固技术不同所涉及的工序内容也会存在差异性;二是从项目的实际需求构成来看,需确保在使用对应的加固技术后,其承载力稳定性和含水量均达成一定目标需求。
路基防护主要是指在路基工程施工完成之后,所采取的必要防控措施,当前防护技术多样,大部分防护技术也是针对路堤的施工形式,用来保证路堤边坡的稳定性。如可通过在陆地位置种植绿植,实现水土的保持和承载力的加强,增强其在使用阶段抗地质灾害的能力;也可通过喷锚技术,利用水泥砂浆或稀释混凝土喷淋表面,使其形成硬化层,减少外界雨水渗透进路基位置,同时也能够使其体积稳定性大大提高;还通过修建防护墙等形式,避免在外力因素和重力影响下的路基平滑移动,以此维持使用质量。无论采取何种防护技术,核心思想是保持路基工程的整体承载能力与体积趋于稳定[3]。
路堤和路堑的施工形式均需要进行排水,必须明确在地下水或自然降水的侵蚀之下,可能会导致路基自身性能的下降,从而影响公路工程的整体使用质量。内部排水指的是在路基工程内部所设立的排水措施,如排水板和排水井可将内部的水分引出,构建自然降水的排水通道;外部排水措施是沿着路基位置在两侧修建排水沟,实现雨水导流的作用。此外随着行业内技术的发展,也有多种新型路基排水技术,被应用到路基工程的管理当中,避免在水因素的作用下,使工程质量发生影响。
路基的沉降问题,指的是路基在施工完成之后局部发生凹陷,整体呈现出凹凸不平的状态,形成该问题的主要原因是承载力不均匀或个别位置的承载力缺陷较为明显。结合工程实际情况进行分析,一般路基沉降的原因有两点:一是路基材料自身分布不均匀,恰好在某一位置出现了薄弱区域,导致该位置和邻近位置呈现出局部塌陷的状态表现为沉降问题;二是机械设备或管理的问题,主要是指在路基铺设完成之后的压实阶段,对于个别位置没有进行可靠的压实处理,没有达到足够的密实度从而导致后续出现沉降的问题。
对于沉降问题的处理需先行分析原因,而后有针对性地提出解决方案。若为材料自身的均匀度问题,可对材料进行重新检测验收,若材料符合要求的,可通过再次混合拌匀的形式,避免类似情况的发生;全面检验使用的压路机械和碾压工艺是否满足工程项目需求。对于已经发生沉降的位置,可通过局部材料置换的形式重新施工。
在本一小节中所述的路基裂缝问题主要是指沿着公路走向的纵向裂缝,在路堤路基中时有发生。其发生的机理可从以下层面理解:正常情况下,在路基施工完成之后,组成路基的材料应为一个整体,路堤一般修建为上窄下宽的形式以实现系统的稳定性,若路堤组成材料自身内部力学特性发生不稳定的因素使路基两侧具有向外运动的趋势,那么就会出现纵向裂缝的问题。形成这种问题的原因有两个层面,一是前期基础位置出现了中线偏移情况或施工存在质量问题,未进行妥善处理继续施工,会使该问题加剧,从而表现为路基施工完成之后的纵向裂缝;二是路基宽度的设计与两侧坡度的设计未能满足力学特性要求,从而使其出现了倾斜运动的趋势,最终表现为裂缝情况。
关于路基的裂缝问题,如果想要进行全面的处理,那么就需要在施工过程中建立全过程监控机制[4]。若在前序施工的过程中已经体现出问题,则应进行必要的处理后,再进行后续路基的铺设作业;对于路基宽度和路基坡度的设计应遵循力学原则在通过模拟分析之后才可确定最终的设计方案。
为了保障公路工程未来的质量和安全性,对于路基提出了一定的承载力要求。若路基承载力存在问题,这会在路面工程施工完成之后或在未来使用阶段出现公路开裂沉降,凹凸不平等一系列通病问题不仅仅会影响公路的外观,影响公路的使用寿命,同时对于驾驶体验也会大打折扣,严重的还有可能引发交通安全事故[5]。路基的承载力问题也成了路基施工过程中的技术通病问题之一,可从施工工艺和施工材料的角度剖析其问题的成因。
为了保证路基施工技术的顺利落实,确保路基施工后工程成果满足工程实际需要,按照工程的实际需求开展工程设计工作,也是技术合规管理的首要问题。首先在工程项目施工工作开始之前,应全面分析该公路工程的具体需求,根据需求内容明确公路工程的基本参数,科学进行前期设计工作;需要进行环境勘查和地质勘查,清晰地得知在路基工程前续施工工作中,对于环境和地质的特殊要求,确保采取的技术方案形式是与工程项目特殊需求相匹配的。
根据该公路工程的等级、所处地理位置、预设交通流量等使用方面的因素,全面明确工程项目设计要求,重视路基工程对于公路工程整体的质量与安全决策意义,确保输出的设计方案与工程需求匹配,适用于现场施工工作。在正式施工工作开始前,也需进行设计方案的可行性探讨同时编制与之对应的施工方案,以实现现场施工工作的引导。
材料管理与机械管理同样是路基施工技术管理内容之一。
路基工程在施工过程中应用的主要材料为回填材料,若工程项目没有特殊需要,碎石、石渣、素土、灰土、矿渣等材料都可用于路基材料的回填当中,但需要分析该公路工程的具体需求,来最终确定路基回填材料。材料管理技术应从以下几个方面进行分析:一是材料来源的确定,一般情况下会采取外采购买的形式获取充足的回填料,若实施就地取材或工程内的互相补给,需要进行必要的批次检验,确保其满足规定要求;二是材料在施工现场的存放与管理,一般公路工程在施工过程中并没有规范存放材料的条件,但仍需避免材料放置在潮湿位置或具有被自然降水淋湿风险的位置。对于含水量过大的回填材料必须使用的,则需通过摊铺晾晒的形式使其含水量满足要求。
路基工程在施工过程中所应用的机械主要有开挖机械和压实机械,机械管理技术“三部曲”为:施工工作开始前分析工程需求,选取合适的机械并完成调试;在进行开发和压实的过程中时刻关注工程成果是否满足作业需要,及时知悉机械的潜在问题;大部分机械设备需要进行规范的维护与管理,做好日常保养工作,避免机械设备的带病使用。
在路基工程施工过程中,环境管理同样是技术构成之一。首先应明确在路基工程施工的过程中,对于天气因素是有一定要求的,强降水天气下不能开展路基工程的任何工序施工工作。其次对于地理地质环境也需要进行密切关注,大规模的土方开挖作业会引起地质环境的扰动,若不进行规范管理,同样有可能使工程项目面临安全性和质量波动的问题。
为了规避环境因素对于工程技术应用的影响,可通过前期地质勘查过程中天气情况监控的形式来减少环境对技术应用的负面影响,尽可能从根本上优化项目的技术保障条件。在进行工程项目管理的过程中,一般认为环境问题是不可控因素,但仍可通过必要的管理手段以及进度统筹的形式来规避恶劣环境,如可通过边施工边隐蔽的形式避免路基工程长时间暴露在外部环境中;对于常见的特殊天气应制定必要的应急预案[6]。
人员管理同样是技术管理的构成内容之一,主要围绕着现场劳务人员进行技术管理动作的明确。从路基工程施工过程中的专业技术要点来看,所构成的内容并不多,但仍需要劳务施工人员具备一定的专业能力与质量控制意识。可通过加强前期人员筛选、施工前技术培训与考核、按照实际施工内容,开展同步技术交底的形式来实现全面的技术管理。
此外针对路基工程施工范围大,施工整体呈狭长状的特点来看,在施工过程中也需做好人力资源的配备工作,确保现场人员数量满足工程要求,通过管控进度管理的形式,来促使技术管理目标的达成,避免施工时间紧张或进度管控失误,造成技术细节无法全面落实的情况发生。
工程项目的验收工作同样是技术构成内容之一,对于路基工程而言,作为公路工程的中间工程,在施工完成后并不会直接暴露在环境当中,其验收工作综合难度也是较大的。而从综合质量影响上来看,路基工程的自身施工质量对于公路工程整体质量而言是具有决定性作用的,基于这一特点需针对路基工程制定专项验收方案,确保路基工程能够在恰当的时间节点被验收,同时验收内容全面,能够为工程项目的实际需求提供解决方案。
本文围绕着路基工程的施工技术若干问题展开分析,从工程技术要点、工程通病问题管理、工程技术实际应用的三个角度来阐述了路基工程在施工过程中应明确的技术。实际上路基工程作为公路工程的施工分部之一,其所涵盖的专业技术要点并不多,但路基工程对于工程项目整体的质量影响是值得引起重视的。从当下行业实际应用现状的角度来分析,有相当一部分公路工程存在的质量问题,都是因路基工程施工技术应用错误或技术管理不当所导致的,因此明确一系列技术要点,同时利用科学全面的管理方式,确保施工过程中的技术,落实将有助于路基工程的高质量开展。本文所述内容仅是路基工程技术管理体系构成的冰山一角,行业内也有更多的新型技术形式和优秀的管理经验,可被应用到路基工程施工过程当中,为行业发展添砖加瓦。