齐少博
(岳阳市城市运营投资集团有限公司,湖南岳阳 410000)
沉降段作为市政道路工程的重要组成部分,是公路与桥梁联系的关键。如果不能正确设计、处理沉降段,将会对城市道路、桥梁的使用寿命和安全性产生不利影响。
目前,市政道路工程中沉降段路基不均匀沉降、路面变形等问题较多,严重影响市政道路的行车安全,甚至造成交通事故。
因此,为了有效地解决上述问题,必须严格落实沉降段路基路面施工技术,以达到优化施工效率、提高交通安全的目标。
市政道路工程是城市发展的关键基础性项目,其规划与施工是否科学将直接影响城市的发展速度[1]。市政道路的宽度和路基平坦度,既能保证居民出行安全,又能促进城市间的经贸往来。若市政道路工程建成后,出现较大的沉降问题,不但会为居民带来极大的交通安全风险,也会制约现代城市的发展,因此,相关部门要从多个角度出发,加强对路基路面沉降问题的重视,各有关部门要认真思考问题产生的原因,并制定行之有效的对策,以改善市政道路工程的施工质量。
沉降问题具有很大的现实危险性,路面开裂、路面不平等问题容易导致汽车在行驶时出现跳车现象,导致市政道路的整体设计效果无法满足城市道路设计需求。此外,路基路面沉降极大地减少市政道路的使用年限,造成不良后果,因此要进一步加强对路基路面施工技术的运用和研究,提高建设质量。
随着城市化进程加快和交通设施增多,对市政道路工程周围的排水能力要求显著提高。在工程建设过程中,受天气、地质等因素的制约,路基渗水问题比较显著。当相应的排水管设计标准较小,或在短期之内排水量急剧增长的情况下,沉降段积水问题就会变得更为严重。在汽车连续运行或路面长时间处于浸润状态下,不但会对道路构造产生一定冲击,而且会对路基的稳定性产生不利影响,从而缩短其使用年限。
许多市政道路工程项目在多沟壑地区,路基变形概率大大增加。沟壑地区的地基硬度比较弱,而且基础湿度比较大,土层之间会留下较大空隙。在这样的条件下进行市政道路工程建设,很可能在地基基础上产生外部载荷,引起地基变形,对路基质量产生不利影响。
造成市政道路坍塌的最大因素是路基土壤构造太脆弱。如果土壤构造太过脆弱,土壤应力分布不均衡,进而造成严重的剪切力,对市政道路工程的承重造成不利影响。在市政道路工程中,沉降路段的路基铺设是难度较大的工作。例如,下雨时,受雨水影响,路基施工难度会大大增加。
在市政道路工程中,施工质量的主要评价指标是路基路面的平整性[2]。由于沉降段的路基路面存在土质软弱问题,因此在工程建设中必须对路基进行加固,若路基没有达到一定的紧实度,那么在长时间的碾轧下,很可能造成路面坑洼不平,从而对车辆的正常行驶造成一定的影响。在路面坑洼不平的道路上行驶,不但会导致轮胎老化,而且会严重影响行车安全。另外,在市政道路工程中沉降段路基路面对施工材料的质量有着非常苛刻的要求,必须确保施工材料的品质,否则很容易造成路基质量问题。例如,施工材料高低温控制质量存在问题,就会造成地面变形。
当前,经济高速发展,居民生活水平不断提高,城市交通运输手段日益增多,城市道路规划与建设必然要符合居民的安全出行需求[3]。因此,市政道路工程施工建设要求较多而且十分严格。例如,在涵洞、通道、桥梁等工程建设中,应树立规范的施工观念,合理应用回填法。但是,由于各种因素的影响,使得市政道路工程的整体质量不能达到要求。另外,施工人员的施工技术水平、施工设备质量、施工材料的优劣都会对施工作业的顺利进行产生不利影响,从而造成工程质量下降,甚至造成重大的经济损失。
以岳阳市长康路为工程背景,对沉降段路基路面施工技术的应用进行探讨。长康路(冷水铺互通—奇西路)为岳阳市城市道路规划中的南北向,集城市交通、城市景观于一体的城市快速路。道路主线车速为80km/h,辅道车速为40km/h,道路红线宽度为60m。
长康路有北港河大桥、王家畈大桥2 座大桥,其道路工程连接的搭板设置十分关键。搭板设置在沉降段路基路面施工中的作用是减少冲击荷载,提高其承载力,保证市政道路工程质量,延长道路使用年限。在施工中,必须在全面了解市政道路工程的基础上,对各项指标进行精确计算。要特别留意搭板顶部高度和路面基础高度是否相符。如果有特别要求,可以根据实际情况采取反向坡预留的方法进行搭板设置。在这一阶段,施工方要时刻关注路面纵向方向的平稳性,以便准确地判断出路基沉降差异,并预留反向坡。在搭板和桥台连接时,应安装固定螺栓。为防止支架安装产生偏移,造成桥头坍落,要求将支架靠近平台,并置于台背与支架之间,设垂直锚索和水平拉杆。例如,在22 号钢筋施工中,其钢筋间隔应该在80cm 左右。为提高工程施工质量,必须注意横向拉杆方位和约束位移方位必须是相同的。为防止翻转,造成道路损坏,必须在近台端下放位置铺上1.5cm 厚的毡垫。采用板式橡胶材料,将距离限制在80cm 左右。对于倒角的处理,应在近台端以及牛腿边缘根据不同情况进行调整。当桥台和搭板连接完毕,必定会有空隙,可选用油浸甘蔗板或沥青麻絮等填料,再用稀疏的沥青填补空隙。
在长康路道路工程施工中,台背回填的压实质量是直接影响路面是否塌陷的主要原因。由于路面净高排水性能的影响,填筑工作量也会相应增大,同时大型填筑和碾压设备在施工过程中会受到狭窄路面的干扰,增加路基压实施工的困难程度。在台背回填施工中,应重点注意采用蛙式夯击器对盲区进行夯实,同时,要避免路面积水渗透台背,防止台背填方发生塌陷,可采用夯锤法进行强夯。另外,在进行道路建设时,可以采用优先填堤,再借助挖掘回填的方式进行施工,从而达到改善道路建设效果的目的。
长康路大部分路基为软土地基,因此,软土地基处理得是否得当,是长康路道路工程施工质量的关键。在进行混凝土搅拌桩施工时,必须保证桩位设置合理。
第一,在工程开工前,施工人员要根据设计图纸,深入工地实地勘察,确定其位置,并事先做好加固工作。
第二,保证工程机械按时到位。搅拌车到达工地后,施工人员应该将钻孔重心与桩的中央对齐,然后在桩机到位前,由施工人员将定位仪和导向基准分别固定在桩左右两边,通过定位仪可以保证桩的位置偏差不超过2cm。
第三,在配制混凝土时,应参照有关设计标准和要求,进行合理配比。
第四,在搅拌喷桩施工时,要对喷射灌注桩施工进行严格控制,从而提高整个工程的施工效果。
在实施强夯法时,必须使工程技术人员对强夯法的技术要领有清晰认识,以保证工程质量。强夯法也称为压实施工技术、动力压密施工技术。在施工中,施工人员要用大型起重机将吊锤起吊到指定的高度,然后用吊锤进行自由下坠,把软土地基夯实。在一些黏性土、碎石土、砂土等地段,常采用强夯法进行加固。在施工中,如果将强夯法用于淤泥地层,就要根据具体的工程条件,合理地调节施工技术。
由于洞庭湖地区3~8月降雨较多,因此,在长康路施工过程中,排水措施至关重要,若排水不畅将会严重影响道路质量。在长康路沉降段施工中,降雨时,施工人员要做好路基路面排水工作,结合具体条件,对沟渠和排水渠道进行相应改造,以降低降水过程中某些淤泥和水分的积累。由于降雨会对道路产生一定的侵蚀,故在进行路基路面排水设计时,设计人员要针对具体工程条件进行合理调整,减少积水对道路的损害,降低市政道路工程沉降的可能性。
在长康路路基碾压施工中,施工人员要按照静压力、强振次序进行作业,以全面掌握场地平整度、执行静压力。在静压完成后,要进行振动碾压。碾压强度由弱到强,碾压速度由慢到快,最高的碾压速率不大于4km/h。当静压达到4 次以上时,施工人员要对路基表面进行观测,以确定路基表面没有任何损伤。在碾压期间,要特别留意辊子,并将有关资料进行详细记录。在此基础上,沿垂直方向每20m 为一段,安排3个点。由施工人员用石灰线进行定点,对点进行测量和记录,再进行振动压力测算。当振动碾压结束时,重新测量各点的高度,并将两者进行对比。通过检验和对比,发现在振荡前后振幅的平均落差都在3mm以内,确保施工符合相关要求[4]。
3.5.1 填筑物料水分含量控制
市政道路工程中沉降段路基路面施工要点比较多,选用合适的材料进行施工,是保证市政道路工程质量的重要环节。在市政道路工程中,填筑物料含水率是决定市政道路工程碾压质量的重要指标。填筑物料中的水分含量太高或太低都会对压实效果产生不利影响,从而对市政道路工程质量造成不利影响。所以,在路基和路面填筑物料使用之前,施工单位要对所用填筑物料进行检验,并对其进行严格控制。同时,技术工人通过试验确定填筑物料,减少材料选用错误的概率,提高整体市政道路工程质量。此外,在使用中,技术和施工单位要对填筑物料含水量进行严格调控,从而确保道路碾压的工程质量。目前国内最常见的填筑物料是砂石,其含水量高、渗透能力强。
3.5.2 市政道路工程中路基路面压实度的试验方法
市政道路工程中路基路面压实度的试验方法主要有填砂法、环刀法和落重频谱快速测定法[5]。填砂法是市政道路工程中常用的一种碾压试验方法,其以粒径均匀的砂粒置换试洞的体积,适用范围广泛;环刀法是常规的压实试验技术,应着重区分圆盘上的标志和测点处的随机特征;落重频谱快速测量仪是一种广泛应用于路基路面压实度测量的方法,操作简便,大大降低了工程中烦琐的检验程序。在同一路段路基路面压实度试验中,最大值为环状叶片,其次为填充砂粒,环刀法测定的压缩效果与砂土填充法测定的压缩效果有较好的关系。在市政道路工程中,有关技术人员应重视新测试方法的探索,不断改进技术。
在长康路道路工程沉降段路基路面施工中,需要根据现场实际条件,合理选用相应的软土地基处理方法,确保其施工顺利进行,从而有效提高路基的整体质量,进而大大降低工程建设工期。随着城市化的迅速发展,市政道路工程的规模越来越大,若继续沿用以往的地基处理方法,将会对路基稳定性产生一定的不利影响,因此,施工单位必须综合考虑外部环境、地形地貌等,对施工技术进行改造。此外,由于市政道路工程对施工技术水平要求较高,对施工人员的技术能力也有很高的要求,因此,施工单位应针对市政道路工程中沉降段路基路面施工特点,对施工人员进行定期技术培训,以确保施工顺利进行。
随着市政道路建设快速发展,规模不断增大,对道路沉降段路基路面施工质量有着较高的要求。正确、高效的施工技术能使工程顺利进行,加强管理,有序推进控制工作。此外,在追求高速发展的同时,也常常忽略道路的安全性,导致沉降段路基路面存在诸多隐患。如果路面恶性塌陷,影响道路通行安全,甚至导致严重的交通意外。因此,必须正确应用各种技术与材料,以确保市政道路工程的建设质量,提升道路承重性能,从而实现市政道路建设的良好发展。以岳阳市长康路为工程背景,对沉降段路基路面施工技术进行了探讨,并在市政道路工程的施工过程中严格控制工程质量。目前,岳阳市长康路已通车5年,道路通行状况良好,特别是道路与桥梁相交的沉降段变形量较小。