文/俞天天 嘉兴市房屋征收管理服务中心 浙江嘉兴 314050
我国的市政道路拓宽改造项目日渐增多,在规范化的施工作业下延长了道路的使用寿命。在人们对市政道路提出一系列新要求的过程中,相关人员在面对市政道路拓宽改造工程时需将施工管理放在关键位置,创新管理理念及方法,构建现代化管理体系与路径。部分市政道路拓宽改造工程的施工管理问题突出,有必要渗透精细化管理思想,提高施工作业的质量、安全水平。未来各种规模及类型的市政道路拓宽改造施工中,需继续推广全新的管理技术,凸显施工管理的作用。
市政道路拓宽改造一般是为了使原道路能满足更多的通行需求,多位于城市交通干线或者交通拥堵路段,在这些路段的通行量大,原有道路的宽度不足,或者承载力有限,无法满足急剧增长的通行需求。为缓解交通压力,必须对这些路段实施拓宽改造。因此,大部分市政道路拓宽改造工程的施工周期较短,工期紧张且任务繁重,施工企业必须在紧张的时间内合理安排其施工任务,以快速恢复交通,减小拓宽改造施工对人们的影响。
市政道路拓宽改造工程已经成为了许多城市中的重点项目,此类项目实施中的专业性强,需要多个专业做好沟通与协调,通过相互配合来完成改造目标。考虑到拓宽改造的目的,市政道路拓宽改造多在老、中城区或者周边地块开发较为成熟的地块,在城市化迅猛发展的今天,这些区域的道路建设较早,在长期的使用过程中不仅出现了各种病害,还无法满足交通量日渐增长的需求。为改变市政道路的这一问题,有必要开展拓宽改造。但是,拓宽改造期间经常面临很多的专业性问题,如项目所在地的雨水、污水、电力、通信等管线较多,分布复杂,设计与施工期间相关人员需与这些专业人员协商,制定管线迁改方案等。
对于绝大部分的市政道路拓宽改造项目而言,其周边地块开发相对成熟,建有各种建筑物或者公共配套设施,在拓宽改造期间为降低成本、保障安全,必须在有限的作业面组织施工作业。因此,拓宽改造施工中的作业面相对狭窄,必须合理选择设备、技术,组织施工作业。
在组织市政道路拓宽改造期间也经常面临一系列的施工风险,这些风险来自于环境、技术、设备等方方面面。因此,综合大量的市政道路拓宽改造情况,安全隐患多为一大典型特点,正是因为这一方面,正式施工之前有关人员必须进行安全风险分析及评估,识别安全隐患并制定相应的解决措施,尽可能减少后续的安全问题。
城市发展的过程中市政道路拓宽改造工程能改善交通条件,对缓解交通压力具有一定的作用。一般来说,市政道路拓宽改造需加宽车行道宽度,但部分加宽路基地下分布有大量的地下管线,部分管线如雨污水管线的埋深较大,为保障施工效果,需提升加固检查井,并局部设置雨污水支管。这些管线施工作业的专业性强、技术要求高,施工人员常常未与专业人员沟通,盲目施工,不熟悉施工规范,如覆土厚度不达标、未做好临时保护等工作,导致增设的管线及其设施与道路拓宽存在一定的冲突,不仅增大了施工难度,也极易造成安全事故,影响人们的生产生活[1]。
针对市政道路拓宽改造项目,不单单是加宽路面,施工期间还需要迁移管线、开挖路基等,带来的施工风险较大。综合许多市政道路拓宽改造项目的实施情况,拓宽路基开挖、雨污分流改造时经常引发边坡失稳问题,必须要实施边坡加固等作业。但是,一些施工人员在道路拓宽改造施工中常常忽略了边坡问题,在设计与施工期间没有提前进行边坡稳定性分析与计算,陡坡开挖、雨污分流改造等方案不合理,后续随着施工作业的开展,极易出现塌方等事故。
新旧路基的处理是市政道路拓宽改造的重难点。原有道路路基范围内已加固了软土路基,并经过了一段时间的使用,路基沉降固结基本完成,但拓宽新建部分可能在绿化带或者人行道,地基压实度与路基压实度要求有差异,再加上土质松软,局部地段受到雨水侵蚀等的影响,极易发生较大的沉降,导致新旧路基的沉降速度不一致,在衔接位置极易出现裂缝,影响路面平整度、安全性。
任何类型及规模的市政道路项目中,有关人员都需要合理设计排水系统,以保障排水的通畅性,减小积水对路基路面的影响。一些市政道路为早期建成,在当时的条件下人们的思维受限,不注重道路排水设计,随着道路使用时间的延长,积水给道路带来了一系列负面影响。一些市政道路拓宽改造工程经常面临排水系统的问题,主要是因为在前期的工作中相关人员未做好调研,不了解道路所在地的气候条件,或者未把握现场的地质地形条件,未布设排水设施或者设计的排水系统不符合现场的实际情况,后续道路投入使用后经常因雨水侵蚀问题而出现路面破损等病害,无法凸显道路拓宽改造的作用。
某市政工程项目的中修工程,线路总长30.15km,起讫点为K75+300~K78+800。在改造之前相关人员进入现场展开了一系列调研,原路面沥青混凝土路面,不同路段的路面宽度各有不同。K55+150~K59+200、K59+200~K68+320、K68+320~K85+300 的路面宽度分别为18m、20m、7m。在整个拓宽改造施工期间,采取局部挖补、拉毛、2cm 微表处、铣刨旧路面、重铺4cm 细粒式混凝土面层加粘层、重划标线、重新设施边沟等处理方式。原有道路在长期的使用过程中出现了裂缝、剥落、板面破碎、接缝破损等病害,无法给车辆创造良好的通行条件。为改善此市政道路的通行条件,有关部门必须根据现有的道路条件,实施拓宽改造。
针对此项目的拓宽改造施工,为达到相应的施工目标,应维持原车行道的宽度及斜坡,人行道按照现状改建到两侧的建筑边沿。此次市政道路拓宽改造施工期间,为提高改造效果,有关人员必须遵循相应的标准设计横截面,重点考虑以下因素:
(1)以城市规划红线范围为基准开展横向设计。在设计之前相关人员需进入现场展开一系列调研,获取原有道路红线宽度、公路等级、道路性质、附近建筑物及其他相关设施的分布、车流量、行驶速度、地下管线等数据。对于道路沿线的建筑物、树木及管线等,应执行以下规定:
①规划红线内的房屋必须全部拆除。考虑到本项目附近的房屋分布,需压缩道路、机动车道,以避开建筑物。
②公路沿线无任何文物古迹。
③现有道路两侧有树木,为满足拓宽改造要求,需将这些树木移植到人行道。
④本道路所在区域的杆线数量多,多为附近居民用户及生产企业的电力杆,这些均在规划红线范围内。
⑤施工场地内的管线数量多,存在纵横交叉分布的情况,在道路改造时可能损坏已有管线,必须在拓宽改造道路的同时重新布局管线。
(2)道路断面的设计中主要需考虑通行的安全性,在此环节设计人员需分析道路等级、性质,适当优化绿化带设计,使绿化带与道路拓宽改造相配套。
纵断面设计也是道路拓宽改造方面需关注的重点部分。具体的设计过程中相关人员必须了解城市的总体规划,在此前提下确定标高,使道路设计与临街建筑物立面布局、道路区域排水要求相一致。如有条件在纵向上应优先设计缓顺纵坡,为车辆设计相对平稳的通行条件。在设计纵断面时有关人员也需要关注市政道路所在地的降水量、地质地形、管线分布等各类情况,优化纵断面设计。无论何种规模及类型的市政道路拓宽改造,有关人员都需要参考行业内的公路设计标准。在设计纵断面之前相关人员进入现场展开了一系列调查,发现道路的最大纵断坡、最小凸形、最大凹形竖向弯曲半径分别1%、12000m、5000m[2]。对于垂直斜率在0.3%以下的路段,在特定位置应布设“之”形边沟,确定边沟的深度、宽度。一般来说,纵坡面标高参考原标高进行设计,但在经过碎石化处理以后,无法保持原路面的纵剖面标高,直接按原路面的纵剖面施工时,开挖深度无法与现场情况完全一致。为避免上述问题,对于道路的拓宽改造施工,相关人员必须从实际情况出发重新设计纵剖面,确定关键参数。
市政道路建设中路面强度是需要关注的一大方面,这是影响路面性能的重要因素。如路面强度不达标,后续道路投入使用后易出现裂缝等问题,影响行车安全。本项目的拓宽改造施工期间,有关人员需根据总体的改造目标,重新确定路面强度。本项目的改建施工作业中依旧保持现有道路红线,施工人员可根据地图上的道路平面开展一系列拟合工作。全线设有分段曲线,最小半径为57m 的圆形曲线,其速度高达25km/h,这一数值与不设超高最小半径的要求相一致[3]。改造人行道时需考虑铺盖面层的各项规定,如高度控制段板厚应在25cm 以内,优先采用钢筋混凝土板。有关人员在分析了路面整体结构后,部分路段的路面强度基本可满足需求,这部分路段在改造时需设置水泥稳定级配碎石基层,严禁压实新旧路基的接缝。拓宽公路基层以水泥作为主材料,以确保新基层、旧基层的标高一致,且在现场作业中有关人员应分析路面板的接缝位置,按照此方式在恰当的位置布设纵向缝,横向缝不得设置传力杆,将传力杆设置在膨胀缝部位,以发挥其作用,增强路面结构的整体稳定性。如道路宽度在2m 以内,在改造期间原路面上应布设钢筋混凝土板。老路在长期使用期间出现了路基失稳问题,继续使用易造成安全事故。对于这部分路段需进行加固施工,将26cm 钢筋混凝土(2-10)+20cm 的贫混凝土作为主材料。部分路段的拓宽宽度较大,达到了3m 以上,对于这部分路基,应综合利用26cm 水泥混凝土、20cm 水泥稳定级配碎石、20cm 水泥稳定级配碎石等材料,此路段施工的技术要求较高,因为施工区域内的地下管线密集,新旧路面的衔接施工应尤其注意。现场作业中K75+300~K78+800 施工期间,有关人员需将左幅一侧的旧水泥板去除,重新开挖再铺设新材料,使新旧路面可靠衔接、自然过渡。
本公路项目中,为达到拓宽改造目标,保障路基路面整体结构稳定性、安全性的前提下又增加道路通行能力,在通视条件理想、无超高路口段的位置设置加宽梯度路段,使路面能通过更多车辆,并提高行车安全。在横断面施工期间继续保持原公路的车行道,斜坡为0.1%,人行道需在既有基础上改建两侧的建筑边沿。有关人员综合本公路工程的各种数据,再综合拓宽改造目标,横截面施工时主要包含中间分隔带、行车道、人行道,各自的宽度分别为2m、10.5m、7.5m。
纵断面施工期间为确保其符合行业规范,有关人员需进入现场展开一系列调查,了解路面结构、每一层的材料类型及用量等。经由安全性、技术性等的分析,在此项目中最大纵陡坡、最小凸起和最小凹陷半径分别为1%、12000m、5000m。局部路段的路面性能不达标,且路基稳定性不足,在施工过程中应进行必要的处理。此类路段在拓宽改造期间,施工人员需按照全断面碾压的要求,控制碾压速度及遍数,以保障压实度。当压实工作结束后在此路段上喷射粘层油,选用阳离子型乳化沥青,此后在上部铺设土工织物、SBS 改性沥青混凝土[4]。
现阶段公路项目的高程为5m,沿线建筑物分布较少,在纵断面施工中沿路纵断面应与现状路面保持合适距离。此次拓宽改建施工期间,沿线需增设多个斜坡,最大纵坡、最小纵坡分别为2.5%、0.0%。在纵坡在0.5%以下的地方,因为有排水需求,必须设置“之”形边沟。
本次道路拓宽改造的线路较长,在整个施工期间需做好路堑土方的开挖工作。综合路堑形态,主要有浅路堑、深路堑、长路堑、短路堑多种,不同类型的路堑所采取的施工方式各有不同。浅路堑相对平缓,适宜选择横挖工艺;深路堑或者长路堑条件下优先选择纵向开挖技术。无论横挖法还是纵挖法,都包含整体施工与分层施工两种,施工现场相关人员应根据具体情况来选择。以横挖法为例,在路基的一端或者两端沿水平方向开挖,在短路堑中这一开挖方法较为适用。路基深度不大的情况下,能整体开挖,一次性开挖到设计高度,但如深度过大,无法一次开挖到位,应合理分层开挖[5]。施工人员需控制每一层的开挖深度,并给每一层设置出土路、排水设施。分层横向开挖施工期间,工作面纵向张开,具备多层、多向同步开挖的条件,施工效率高。纵挖法施工下以纵向作为参考实施开挖作业,遵循小段顺序规定。当路堑宽度小、深度浅的情况下,纵向分层开挖更能保障施工作业的安全性,可克服现场不利条件的限制。但当为大宽度、大深度路堑时,正式开挖前应设置一条专用隧道,创造隧道纵挖条件,方便机械通过并提高施工速率。
在各种因素的影响下道路拓宽改造过程中路基和管线开挖时存在安全风险,施工作业面狭小,施工条件不佳。为提高路基稳定性,并达到拓宽施工的质量及安全目标,相关人员应综合应用多种施工措施,并根据风险因素制定防控方案。管线沟槽开挖施工有两种方式:在沟槽周围现有道路路基上进行注浆加固,以改善土质条件,促进开挖施工;设置临时支护结构,组织直立开挖作业。管线施工的难度较大,在正式施工之前不同部门之间应完成技术交底,确保全部施工人员都掌握管线施工的技术要点。对于需开挖的管线应提前探明位置,并做好标注,而对于无需开挖的管线则需做好保护,避免开挖施工损坏管线。开挖结束后施工人员需利用回填材料回填管沟,如沟槽宽度在2m 以上,施工人员应参考拓宽新建部分的路面结构、路基情况组织开挖施工,管道顶部应与管材回填要求相一致;如沟槽宽度为0.5~2m 之间,回填深度应超0.3m,使用水硬性材料;沟槽宽度在0.5m 以下时,直接用低标号素混凝土进行回填。
此次改造施工期间,新旧路基的结合施工难度较大,如缺乏专业化处理,极易引起不均匀沉降,影响道路使用。新旧路段的结合施工中需注意以下方面:
(1)分析工程现场的地质条件,如现场包含软弱路基,必须进行加固施工。拓宽部分的路基应按照老路基的方式来施工,如旧路基破坏严重,需挖除这部分路基,重新处理路基。
(2)选择高性能回填材料。回填材料的种类和性能是影响路基施工效果的重要方面,为提高新旧路基的结合效果,施工中应注意选择回填材料。一般来说,回填材料多为固体材料,在重力及其他作用力影响下回填料可能发生水平、竖直方向的变形,当新旧路基的变形速率不一致时,将增大沉降危害。为此,针对此现象,拓宽路基施工应选择与旧路基填料相一致的材料,以减小新旧路基的沉降差异。
市政道路拓宽改造工程较为常见,为全面提高拓宽改造的施工质量,相关人员需根据市政道路的使用现状、结构特点,选择最佳的拓宽改造方式。未来的市政道路项目中,有关人员需继续创新拓宽改造施工技术,以提高道路性能。