钟伟
(中交第二航务工程局有限公司,武汉 430000)
市政道路桥梁工程是城市化发展与城市建设中的关键性基础设施与重大民生工程,更是我国综合交通运输体系的骨干与主要运输方式之一,在我国经济社会发展中有着举足轻重的作用。加强现代化市政路桥建设,对优化路网布局、构建现代综合交通运输体系、夯实交通强国实力具有重要意义。
区别于建筑工程、园林绿化工程等工程项目,市政道路桥梁工程因其施工环境、施工作业面、施工内容的特殊性而具有鲜明的工程特点。
1)市政道路桥梁工程施工周期通常受限。市政道路桥梁工程的实施旨在加快城际交通车流通行效率,提升安全性,工程实施阶段需采取封闭措施,待工程竣工后方可开通线路。考虑到施工期间的市政道路桥梁工程会给车辆通行带来诸多不便,通常市政道路桥梁工程的施工工期普遍不长,实施单位需在较短的工期内完成对施工路段中路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、排水系统、安全防护设施、绿化和交通监控系统的施工作业,包括勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作,以高效率的施工缩短施工作业时长,减少市政道路桥梁工程施工对周边居民以及车辆通行带来的负面影响。
2)市政道路桥梁工程的施工现场场地狭窄。市政道路桥梁工程的施工场地多为城市市区范围内的大街小巷,无论是新建还是改造,均涉及市政路桥两侧旧房、电线杆、绿化景观等设施设备的拆除与迁移,给周边居民的日常工作生活带来不便。同时,市政路桥两侧的建筑、功能性设备设施也进一步限制了施工作业的空域环境。狭窄的场地使市政道路桥梁工程的施工进度把控与施工安全管理存在诸多阻碍。
3)市政道路桥梁工程作业场地辅助设施多。市政道路桥梁工程的作业面相较于其他工程而言更为狭窄,施工现场多位于地段复杂、车流密集的街巷,平面视角上的施工作业受到周边商铺、沿街绿化、消防设施等制约影响。同时,市政路桥所在区域的供水供电供气等地下管道、过街地下通道或人行天桥、电力电线及相关配套设施等立体化分布,立体视角上的施工作业也面临诸多阻碍。应预先摸排地下管道的类型、埋深、所属单位等,避免地下管线在施工过程中被挖断或挖破,造成更大的经济损失与人员伤亡。市政道路桥梁工程的实施不仅涉及路基与路面施工,工程涉及的城市公用设施、交通设施,如地下管线、绿化工程、路灯照明系统、交通监控系统也应同步建设,施工内容与施工工艺繁杂,进一步加剧了市政道路桥梁工程施工技术应用的复杂性[1]。
4)市政道路桥梁工程受到施工现场地质条件影响较大。市政道路桥梁工程沿线配套的地下管线(如雨水管道、污水管道、电力管线、燃气管道等)的施工通常会受到施工现场自然地理环境与地质条件的影响。对于土质疏松、地下水位较高、土壤含水量较高的片区,应采用井点或深井降水措施,动态观测路基填土的高度,确保路基承载力达到设计标准。对于因土质较差容易出现黏弹性变形或塑性变形的片区,其下铺设地下管道时,需在开挖的沟槽两侧做好边坡支护,确保公路路基的稳定性,以免路基变形甚至产生塌陷。
市政道路桥梁工程通常工期短、任务重、涉及专业复杂,工程内容包括路基工程、路面工程、桥涵工程、隧道工程、交通工程、市政道路桥梁工程等,上述工程作业环节与流程相互交叉,需有赖于精细且严格的现场施工技术应用与管理,降低施工技术实施各环节出现偏差与失误的概率,保证市政道路桥梁工程施工质量。例如,在混凝土施工技术中,优选公路路基填料并做好质量控制,选择的填料需符合公路路基的设计规范与施工标准,通过填料试验严格把控公路填料的压实系数、渗水能力以及CBR值等,确保公路路基填料的质量,并在混凝土浇筑后对路基进行洒水养护与保温养护,确保市政道路桥梁工程符合设计规范。同时,市政道路桥梁工程现场施工的不确定因素众多,而施工人员流动性较大、专业性不足,在面对施工现场的安全隐患时难以做到精准响应、专业处置。而严格且规范的工程现场技术应用与管理能够以技术规范为标准,以作业流程为抓手,从作业设备、作业人员等层面对作用内容的实施过程进行精细化、动态化管控,确保施工技术实施到位,做到施工现场安全隐患早发现、早处置。对于市政道路桥梁工程施工过程中存在的高空坠落、电焊人员触电、气焊附件缺损、气瓶容器爆炸等安全隐患,良好的现场施工技术实施能够排查梳理施工现场的潜在安全隐患,防患于未然,规避施工现场安全事故,保证工程施工现场的安全性。此外,现场施工技术的实施成效有赖于施工人员、施工设备等资源的统筹协调,现场施工涉及劳务人员工资、施工材料采购与运输、大小型机械设备租赁与油耗等项目费用支出。若是对工程施工过程中各施工技术落实不到位,无形间将增加市政道路桥梁工程施工成本,降低市政道路桥梁工程的实施效益。强化对市政道路桥梁工程现场施工技术应用与管理,配合施工技术统筹调度现场人员、物资、机械等,可有效管控各项费用支出,最大限度降低市政道路桥梁工程的施工成本。
地基施工处理技术是影响市政道路桥梁工程地基的稳固性与坚实性的关键技术,若地基施工技术不适宜或实施不到位,均会导致市政道路桥梁工程的地基出现畸形形变或沉陷,甚至发生地基开裂或坍塌,将对市政道路桥梁工程的质量和安全通行带来安全隐患。对于软土地基,可采用换填法或超载预压法改善基层的稳固性。换填法即更换当地原有的结构疏松、含水量较高的土壤,选择致密性与紧实性更高的土壤作为基层土壤,提高地基的实际力学性能与承载能力,有效缓解地基沉降问题。
市政道路桥梁工程路基排水不畅会导致路基长时间浸泡在积水中,从而降低路基的稳定性与承载能力。我国南方在梅雨季节多暴雨,高强度的降水使得市政道路桥梁工程的排水系统难以及时、迅速地将雨水排出到公路两侧。雨水在市政道路桥梁工程路面产生积水,路基长时间浸泡在积水中会降低路基的强度、稳定性与承载性,致使路基出现沉降甚至坍塌。为减少积水问题导致的市政道路桥梁工程路基沉降现象,施工之前应对当地的地形地貌、气候条件、水文条件等进行全面且详细的实地调研与考察,设计合理科学的排水系统,如截水沟、边沟、地表排水管、急流槽等地面排水设施,以及在硬路肩的外侧设置混凝土预制板或者现浇拦水带作为路面排水设施,以加快雨水的排出,避免大量雨水积压在路面。同时,在市政道路桥梁工程路基施工过程中应严格控制地下水位过高问题,填料碾压压实阶段应对基底的含水量进行测量,并通过良好的排水系统、填埋工作以及分层碾压工艺降低基底土层含水量,提高填料的碾压压实度。
市政道路桥梁工程路基填筑与压实是路基施工的重要环节。在填筑阶段,施工方应采用分层摊铺的施工方式,确保修整路基刷坡后的路堤边缘有足够的压实度。在综合考虑填料性质以及填筑要求的基础上,选用适宜的压实机作为碾压工具,并结合压实机械的工作参数确定填料的松铺厚度。
在土石填筑路堤中,用于填筑的石料强度应大于施工标准值,石料粒径应符合路基填筑的设计要求。碎石类土、砂土、爆破石渣及含水率符合压实要求的黏性土可作为填方土料。填土顺序包括分层平铺和竖向填筑,填方应尽量采用同类土填筑,如果填方中采用两种透水性不同的填料时,应分层填筑、分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,以免填方内形成水囊。在透水性不好的压实层上填筑透水性好的填料前,应在其表面设2%~4%的双向横坡,并采取相应的防水措施,不得在透水性好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。常见的填土压实方法包括碾压法、夯实法及振动碾压法。以碾压法为例,利用机械滚轮的压力压实土壤,使之达到所需的密实度。根据工程特点、土石种类及数量、地形填挖高度、运距、气候条件、工期等因素,经济合理地确定采用碾压设备。路基填筑与压实作为工程的分项,应在施工过程中严格按照相关要求与规范执行,防止后期工程出现质量缺陷。
市政道路桥梁工程中的混凝土施工技术主要体现在浇筑、振捣、养护方面。在浇筑时,应充分协调好混凝土搅拌、运输、现场浇筑等工序的良好配合关系,并采取分层浇筑的方式,确保混凝土浇筑的连续性。在分层浇筑时,需待下层浇筑的混凝土凝结固化状态为初凝后方可进行上层浇筑,确保混凝土的浇筑质量。同时,要结合混凝土的初凝与终凝时间对浇筑导管进行冲洗与润滑,以免混凝土凝结固化后堵塞浇筑导管。
振捣工序后于浇筑工序,利用强力振捣器对浇筑的混凝土进行振捣,振捣器的振捣深度应超过浇筑面以下50 mm。将强力振动器应用于振捣工序时,应确保混凝土振捣力度的均匀性以及公路不同区域振捣的均衡性,在振捣过程中应避开钢筋与模板,只针对混凝土浇筑区域进行振捣。
市政道路桥梁工程施工中,混凝土现浇成型后,为促进水泥凝结硬化,需对浇筑的混凝土进行低温洒水养护,水温不宜过低,洒水温度与公路表面温度差应控制在15℃以内。同时,应分路段对混凝土浇筑部分进行养护,根据浇筑时段区分养护路段与养护方法,确保同一浇筑施工路段采用同一种养护方法,确保高性能混凝土成型、养护工序的一致性,提高市政道路桥梁工程施工质量。
为防止路桥连接部位沉降,减少车辆在桥头部位出现颠簸或跳车现象,保持过渡段的平整度,需要在过渡段设置搭板。首先让公路与桥梁之间的过渡段路基自然沉降,结合过渡段的长度合理设置搭板长度,通常其长度范围为5~12 m,搭板长度可适度调整,以提高搭板的力学性能。搭板的高度应与桥台连接点齐平,搭板周边要做好防水工作,以免雨水在过渡段汇集,影响过渡段的路基与路堤稳定性,以提高过渡段的施工质量。
市政道路桥梁施工中现场施工技术应用较为复杂,加上施工技术应用类型众多,对施工技术的设计与管理提出了严格的要求。面对市政道路桥梁施工环境的特殊性,应对地基施工处理技术、混凝土施工技术、路基排水技术等复杂操作过程进行深入研究与合理运用,从强化技术准备、做好技术操作过程监督以及技术操作结果核查等方面提高市政道路桥梁施工中现场施工技术的应用水平,切实提升市政道路桥梁工程的建设质量。