彭勃
(湖南省交通规划勘察设计院有限公司,长沙 410008)
某城市道路工程,设计最大速度为40 km/h,单车道宽度为3.5 m,随着人们出行需求的提升,既有道路难以满足日益增长的交通承载需求[1],因此,需要对道路进行改扩建加宽处理,需将单车道的宽度拓宽至4 m。在该道路拓宽处理项目中,采用双侧拓宽的方式进行改建。 但是无论是在原有路面单侧,还是双侧进行拓宽的方式, 都需要完成新老路基路面的拼接处理,新老路基路面拼接的质量直接决定着工程的质量。 基于此,为保证城市道路施工的质量,对新老路基路面拼接的技术进行研究,并提出相应的质量控制策略。
新老路基路面拼接处的施工是城市道路拓宽项目中的施工难点及重点。 原有道路已长时间投入运行,固结的时间较长并与新路面之间存在较大的差异, 从而会产生一定的沉降差异,进而会造成路面不均匀沉降问题,严重的甚至会出现裂缝问题。 因此,应提高和保证路基路面的拼接作业的施工质量,避免沉降、裂缝等问题的出现。
2.1.1 前置工作
需按照相关的资料如原道路施工图、改建设计图纸、竣工图等,明确路面开挖的范围与拼接工艺。 并在开挖施工前需获取原路面衔接处的标高,安排专业的测量人员进行复测,获取现场实际数据,用于设计施工的调整与改进,同时,要完成对原有路面两侧空间的清理工作,在清理时需拆除两侧的路肩、灯柱以及护栏等附属设施。 核查管线情况,必要时则需完成管线的迁改工作,并在正式开挖前完成对范围构造物、杂物清理状况的检查工作。
2.1.2 处理方法
1)开挖试验段
在进行城市道路原有路面的开挖时, 首先需要选定开挖试验段,利用试验段用以获取和记录施工时的相关参数,探究施工中可能存在的隐患的问题, 实现指导后续整体工程的开展效果,在后续施工时应充分利用试验段的开挖经验,减少影响施工进度问题的出现,保证工程的顺利开展。 试验段在确定时要综合考虑道路的实际情况,选择具有代表性的路段,一般试验段的长度控制在100~200 m 为宜[2]。
2)处理方法与要求
开挖时,需要按照设计图纸提供的信息,完成切割标线的布设,应先安排测量人员进行放线,并利用白灰进行标示,作为切割的标线。 切割沿着标线进行,可有效保证切割效果与精度,避免出现弯曲。 并综合考虑机器的性能、原有路面材质的等因素完成切割机的选择与使用。 在完成路面的切割后,先利用铣刨机进行处理, 然后使用挖机等设备进行后续路面基层的开挖作业。 路面开挖应遵照由上至下的顺序,并根据道路不同结构的实际间距,预留出10~20 cm 的高度空间,为面层铣刨、基层开挖的施工提供合理性保障[3]。 对于其余的部分需要使用切割机设备、风镐设备进行修面施工,施工时沿着垂直开挖面的方向向下、层层开挖,最终形成一定高度的错台,并根据设计要求对错台尺寸进行调整, 同时对路床上的杂物进行清理,保证路床的清洁。
部分城市道路在建设时,会在两侧设置边沟、排水渠,引排路面边坡的积水,但在雨水长期的侵蚀和冲击作用下,道路本体结构以及边沟、 排水渠设施所在区域下方土质的含水量会增加、腐殖质土比重增加,导致支撑性能和质量逐渐下降、变差,进而会对新老路面拼接的施工质量造成影响,因此,需要对这部分土质进行彻底清除, 并选择具有较高性能的填料进行回填处理。
根据原有道路稳定斜坡处的地基情况的不同,需采用不同的施工方式。当地面横坡缓于1∶5 时,在完成表面地表草皮、腐殖土清理之后,可直接进行路堤填筑;当地面横坡在1∶5~1∶25 时,应在原地面进行分级开挖,形成具有一定宽度且应向内倾斜的台阶,倾斜范围控制在2%~4%,宽度应控制在不低于2 m[4]。 如果基岩面上的覆盖层较薄,则需要在完成覆盖层清除后再挖台阶。
填料的性能是新旧路基结合部位处理质量的基础, 在填料选择上需要尽量保证新填料与旧路基的性能相近、相同。 对于城市道路的拓宽改建,应首选非透水性填料,并严格按照施工方案落实垫层施工作业,对于垫层材料的选择,应对其含泥量进行控制,垫层材料的含泥量应不超过5%,如可选择砂砾、碎石等材料[5]。 并铺设满足JTG E50—2006《土工合成材料试验规程》要求的土工格栅。 在施工宽度受限无法进行压实作业的路段,可考虑采用浇筑混凝土作为基层,强度标号不宜过高以尽可能保证与既有道路基层变形协调。
2.3.1 填方路段
对于填方路段的施工,应以路面厚度、路床厚度的总和作为施工的指标,当进行路基边坡填方时,若填方的高度高于厚度总和时,则需要完成路基的清表工作。 施工时,开挖和填土要同时进行,并根据路基填高的实际情况,明确台阶的开挖尺寸, 并在填筑时在路基底层铺设一层强度性能较高的土工格栅,避免因路基结合不均匀产生沉降。
2.3.2 浅挖路段
对于浅挖段的路基施工, 应采用反开挖一级台阶的作业方式,并且为保证新老路基能结合均匀,能达到协同沉降的效果,避免因沉降不协同产生结构撕裂问题,需要在路床反开挖完成后进行压实施工。 压实施工时应尽量采用重型压路机设备,并在压实后进行填料回填,控制实际高度与路面的底层高度一致、平齐。
2.3.3 新旧路基结合处的压实度控制
首先,对于结合处压实施工的压路机选择,压路机应选择质量在36 t 以上的重型压路机, 保证压实时所施加的压力在75 t 以上,并需要控制重型压路机的振动频率在20~30 Hz、振幅在1~1.8 mm。 其次,除了压路机的选择外,压实方式也是影响压实度的重要因素,对于低填浅挖地段,应采用液压夯的方式,沿着纵向对新旧路基结合处进行压实。
在新旧面层拼接时,需明确拼接面层的标高。 在标高的确定中, 对于基准的选择一般采用以旧路路面标高为基准或者以新路面标高为基准两种方式。 当以旧路路面标高为基准时,则需要在新加路面的外侧拉设钢丝,作为标线,沿着旧路在内侧,完成找平作业。 当以新路面标高为基准时,钢丝的布设方式相同,差异之处是在内侧要以铝合金梁作为标准,对于接缝处采取人工顺平的措施进行作业。 此次路面拓宽改建中采用第二种方式即以新路面标高为基准、人工顺平的方式。
在进行面层拼接施工时,首先,需要进行粘层油的喷洒作业,粘层油喷洒时要求“薄”且“遍”,即均匀、不流淌,一般用量控制在0.4~0.6 kg/m2, 实际可根据粘层油中沥青含量进行调整, 原则上应保证整个层面形成不超过0.2 kg/m2的残留沥青连续封面。 其次,需要完成加热、烘烤工作,使旧路基的温度能够上升至110 ℃,通过110 ℃的高温烘烤接触面,可提升缝面和热料之间的黏结力[6],保证黏结效果。最后,在碾压压实施工时, 利用10~20 cm 压轮在新铺的路面由外向内进行横向碾压,对结合处进行不断推挤、压实,并在碾压处对重叠30 cm铺设的混合料进行碾压,提高其压实度。 同时,应注意观察在结合处是否出现骨料推移、 停留的问题, 做到及时发现和处理,同时在横向拼接的位置,预留相应数量、宽度不低于2 m的台阶。
对于路基回填料的选择, 要选用稳定性较高的土质如砾类土,避免使用腐殖土、淤泥等松软的土质。 对于稳定性的判别标准主要判别填料的液限以及塑性指数是否满足要求,液限应不大于50%、塑性指数不应超过26。 当填料满足条件后方可进行回填工作。 对于路堤基底施工,应贯彻落实先压实后填筑原则,填筑前的压实度不能低于90%,在填筑后要对比路堤填土高度、路床的厚度,根据差异结果采取相应的压实与填充处理,比如,当路堤填土高度相对较厚时,需要进一步压实基底,保证两者压实度一致[7]。
当完成路基填筑施工之后, 需要对道路的沉降情况进行检测,获取沉降数据并计算剩余的沉降量,并与设计允许值进行对比。 当低于设计值或者3 个月内平均沉降速率满足小于1 mm/ 月时,方可开展后续的施工;当超过设计值或者沉降速率过大时,则需要结合沉降情况采取加灌混凝土、重新施工等措施控制沉降速度。
为保证拼接施工的质量,需从以下3 方面出发。
首先,需要落实施工安全控制。 应落实技术交底工作,并做好施工安全教育与培训。 如在夜间施工时,需落实反光工作服等着装的管理,同时做好人员管理工作,禁止施工人员随意横穿道路。 建立施工安全小组, 做好施工每个环节的检查工作,及时发现并解决隐患。 按照施工方案要求以及施工的进度情况落实临时标志和安全设施的布设。 并制定可行的完善的处罚制度,将安全生产事故责任落实到个人,保障安全制度的执行与落实,利用处罚警示提高施工人员的重视程度及责任心。
其次,做好质量检测工作。 将检测工作落实到施工中的各个环节之中, 安排专业的检测人员严格按照相应的技术规范对试验施工质量进行试验与检测, 并将检测结果上报至监理单位,由第三方监理单位对质量检测结果进行把关,进而保证各项指标能符合要求。
最后,还要落实现场文明施工与环境保护工作。 建立健全的施工规章制度,并充分落实,保证施工的文明性以及对环境的保护。 例如,施工车辆运行、入场时,应放慢车速,并严禁鸣笛,听从施工人员的指挥,禁止违规行驶,对于施工所需的设备、材料等,需做好分类存放工作,并安排专职人员对其进行管理,从设备和材料上保证施工的质量。 并按照施工环境保护要求,采取环境保护措施,减少因施工带来的环境污染问题,可以借助现代化网络与信息技术对施工进行全过程的监督与检测,保证项目能够带来较好的经济效益、社会效益以及环保效益。
在城市道路改建拓宽工程项目中,新老路面的拼接施工质量会直接影响着道路的使用寿命以及车辆行驶的安全性、稳定性。 在拼接施工时,需要严格按照相关规范的要求,选择科学合理的施工技术,进行科学、文明施工。 在施工前需要制订完善的施工方案,并充分落实到每个施工环节上,实现对各个环节的有效串联。 在施工后,做好质量检验工作,保障施工的安全与质量,并不断地对施工技术进行探索与创新,实现经济效益、环保效益的双提升,进而推动道路事业稳固、高效地发展。