文/陳東輝 松原市眾成路橋工程監理有限公司 吉林松原 138000
我國自開始公路工程建設以來,國家發改委2013年6月正式印發《國家公路網規劃(2013-2030年)》。規劃明確指出,至2030年中國將建成總規模達到40.1 萬公里的國家公路網,主要以普通國道和國家高速公路兩個路網構成;至2017年底,我國高速公路總里程已達到13.65 萬公里,這里提到了普通國道,也就是國家二級及二級以上等級的公路;在我國高速及二級以上的高等級公路的早期工程建設中已經發現橋涵臺背填土質量問題,雖然一般不會出現安全事故,但臺背部位長度范圍內出現下沉、開裂、出現坑槽破壞等質量問題,而且個別情況還很嚴重,也就是公路建設人員所說的橋頭跳車,從而影響了公路的使用壽命和耐久性,更影響行車的舒適性,這些情況在高等級公路建設中,已經引起了國家有關部門和地方公路工程質量監管部門以及建設者的高度重視,嚴格按技術規范、標準和設計進行施工、檢驗,是高等級公路建設施工過程中常抓不懈的重要工作內容。但在低等級公路建設施工中,特別是縣鄉公路施工建設中確沒有引起足夠的重視,由于低等級公路建設周期短,公路等級低、重復建設次數多、返修率高的特點,承建單位更是沒有認識到問題的嚴重性,通常出現質量問題或事故都會認為后面會有管養和維修,特別是多數情況下沒有質量責任追究,為此本次本人只從臺后橋涵臺后填土施工質量進行本次探討。
在公路工程施工中,橋涵臺背填土是路基工程中土石方填筑工程重要組成部分,《公路路基施工技術規范》(JTGF10-2006)第四章第二節第六款橋、涵臺及結構物回填第三條中明確提出臺背回填與路堤路床同步填筑,《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2017)在路基土石方工程中并沒有提到關于臺背填土的相關檢驗方法與標準,但在第八章橋梁工程第六節第四款第二條中明確實測項目除壓實度及填土長度外,應按路基要求檢驗其他項目,基本要求與路基工程要求一致,所以可以充分肯定橋涵臺背填土是路基土石方工程的組成部分,只是在施工過程中控制及檢驗評定到最后歸檔,最終歸入橋涵工程。而路基工程的填筑施工與橋涵工程施工的進度往往不盡相同,特別是臺背回填進度,常常受構造物的影響較大,臺背填土進度常常是滯后于路基填筑及橋涵填筑,路基土石方與橋涵結構的沉降就相差較大,但在縣鄉公路施工建設中的橋涵臺后填土施工質量控制常常被忽視,一般公路工程橋涵臺后填土施工常見質量問題如下:
(1)橋涵臺背填土工序沒有在施工技術方案或技術方案質量要求或措施中提出,也就是根本沒有引起重視,施工前也沒有進行技術交底,(2)現場施工中施工人員沒有按設計要求、技術方案及技術規范、標準要求進行施工,體現以下方面:現場施工沒有分層填筑、逐層碾壓,而是滾填施工,就是臺后填土一次性填起,在路基頂面進行碾壓,致使工后沉降太大;在連接路基的部位,施工中沒有按設計及規要求在路基填土方向挖臺階,導致路基填土與橋涵臺后填土銜接效果不好,最終出現開裂、下沉;臺后填土過程中沒有設置土工合成材料降低或減少兩種材料(混凝土鋼性結構與路基填土柔性結構)不均沉降的問題;臺后填土層厚過大,壓實度不夠,產生后期沉降;因臺背填土施工作業面是倒錐形幾何形狀,最底層長度基本在2 米左右,寬度基本是按路基的坡角計算寬度,涵洞基本與涵洞八字墻坡度相同,但在2 米左右的范圍內基本壓路機械根本無法操作,特別是施工技術規范對涵洞有明確的要求,就是涵洞蓋板沒有安裝,嚴禁進行臺后填土施工,臺后填土施工與路基同步填筑幾乎不可能;臺后填土施工實質就是路基填筑,在填筑過程中就一定要按路基的填筑程序來進行,先進行基底清理或基底處理、清淤換填,之后再按設計及規范要求進行分層填筑分層碾壓,逐層檢測,而實際施工中基本都是在缺少監督管理下進行,給后期工后沉降及路面開裂、下沉留下隱患;橋涵臺后填土完成,沒有實施有效的防護,填筑的土體會產生滑移、剝落;臺后填土的部位排水設施沒有及時施工或施工不規范,導致施工后期雨水、地表水等滲入,最終影響臺后填土的質量和穩定;因臺后填土受施工場地影響,碾壓在最底層至高度的1/2 左右都無法采用壓路機械碾壓,特別邊角部位壓實更是難度很大,再加上以上各種原因,臺后填土的壓實質量無法得到保證。(3)關于我國高等級公路的橋涵臺后填土已經被工程監督管理部門、投資建設方、承建方、工程監理方、設計方高度重視,在高等級公路施工建設中,橋涵臺后填土的施工質量已被列為工程質量檢查的重要內容,基本在高等級的公路工程建設中已經解決了這個工程質量問題,通過對以上的這些在橋涵臺后填土施工控制,質量問題上采取相應的措施,完全可保證臺后填土的施工質量,再加地橋梁在橋臺部位有橋頭搭板,搭板處有基層,有條件的高等級公路建設可以采用較好的砂礫、洞渣、碎石等進行填筑,在設計及材料上得到了保障。材料在源頭上得到了控制,對于高等級公路的臺后填土質量進行本次探討是想分析本次鄉鎮公路橋涵臺后填土施工質量的另外一個特殊的質量隱患,是公路建設者不一定都想到的質量問題與質量隱患,那就是高等級公路建設期都是多年施工完成,比如一級公路或高速公路的建設期都在3年或3年以上,短的也在兩年以上,而縣鄉公路的建設基本都是在當年施工當年投入使用,特別在北方地區,冬天基本不能施工,建設期一般在8 個月左右,從建設期來看,高等級公路建設期可以讓橋涵臺后填土施工有合理的沉降期,施工控制的合理的情況下,完全在建設期就完成的臺后填土的工后沉降,而縣鄉公路的施工工期基本都在當年建設當年投入使用,橋涵臺后填土沉降在過程中如不嚴格控制施工質量,那么在建設期再無法完成工后沉降,建成后的縣鄉公路在橋涵臺后填土部位就無法保證使用壽命,造成使用、維修的時間縮短,使路面結構破壞開裂。本次在橋涵臺后填土施工過程控制進行了大量的分析,主要體現在施工工序出現質量問題及質量事故的可能性最多,但從整個分析來看施工期對臺后填土的施工質量影響最為嚴重。
橋涵臺后填土問題多出現在施工方面,但在設計方面主要體現因地制宜的選擇臺后填土所用的工程材料,對于高等級公路設計可以要求使用較好的碎石、砂礫、石屑、土工合成材料等,而在縣鄉公路建設中由于建設資金的籌集問題,的確無法使用較好的原材料,特別在北方地區根本沒有辦法用砂礫進行臺后填筑,更不要談碎石材料,如果是沙性土還好些,如果是黃土或粘性土就得用石灰進行改良,但不是透水性材料,其他基本都按《公路路基施工技術規范》(JTGF10-2006)及《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2017)執行。
本次只是從施工、技術管理及設計上進行縣鄉公路建設中的關于橋涵臺后填土施工質量問題通病及產生的原因進行分析,通過以上兩方面的分析得出,縣鄉公路建設在橋涵臺后填土施工質量的問題多數來自于施工方面,而且涉及工序環節較多,分析得出施工期是影響縣鄉公路橋涵臺后填土工后沉降最重要的原因。為此,建議對橋涵臺后填土施工質量采取以下對策和措施。
首先建議參建各方從提高縣鄉公路建設工程質量和使用壽命層面提高認識,作為建設單位應在工程立項決策后,從招投標開始就將工程質量納入合同進行嚴格管理,將工程發包給具有相應資質、施工經驗豐富且信譽良好的承建單位進行施工。按有關法律法規委托工程監理企業進行工程監理,施工過程中用檢測數據說話,嚴格控制工序檢查與驗收,建立工程質量責任追究制度,避免和減少建成后在合理使用年限內出現大修、維修或建成次年就進入維修狀態的現象。
現就縣鄉公路工程橋涵臺后填土施工質量主要在施工層面提出建議:(1)承建單位應在技術方面加強施工質量及現場施工管理,將橋涵臺背填土施工質量控制列入施工技術方案或單獨提出,施工方案進行嚴格審核并經監理工程師批準,施工前進行書面技術交底,并履行簽字手續;(2)施工前,以承建單位現場主要管理人員為主及技術、質檢、施工人員都要對設計文件、施工技術規范、施工安全技術規程進行學習;(3)技術負責從下達任務時要嚴格進行書面技術交底,交底涉及的施工人員必須參加并履行簽字手續;(4)對于縣鄉公路橋涵臺后填土施工按如下方法進行:臺后填土施工按路基的填筑順序進行,基底清理之后再基底處理或清淤換填,基底合格后再分層填筑分層碾壓,逐層檢測;臺后填土嚴禁滾填施工,控制好填筑層厚降低或減少工后沉降;在路基填土方向與臺后填土搭接部位挖臺階,臺階尺寸必須符合設計及規范要求;臺后填土過程中設置土工合成材料降低或減少兩種材料(混凝土鋼性結構與路基填土柔性結構)不均沉降的問題;工程開工后,盡快進行橋梁的橋臺及涵洞的臺身施工,盡可能讓路基填筑與臺后填土同步;配備足夠的機械碾壓設備,盡量擴大碾壓工作面,基底長度盡量保證不少于2 米,盡量創造條件采用振動式壓路機進行碾壓,無法采用大型碾壓設備,應采用電力振動式小型壓實機具進行壓實,保證壓實工作質量,充分發揮小型壓實機具的作用,確保邊角等部位的壓實度;橋涵臺后填土完成,及時實施有效的防護,并與排水設施緊密結合,確保臺后填土質量不受雨水、地表水影響,確保臺后填土的穩定;在不違反設計及規范要求的情況下,盡快完成臺后填土的施工,計算路面結構層施工與路基間隔時間,有可能的情況下進行堆載預壓加速臺后填土的沉降;橋涵構筑物臺背回填應選擇適宜的材料并通過試驗,除設計文件另有規定外,一般應采用滲水性材料,砂性土或砂礫較好,當無條件采用非滲水性材料時,應在土中加入石灰、水泥等穩定材料進行改良,使用前要進行試驗,確定施工參數和配合比;關于縣鄉公路建設施工期較短對橋涵臺后填土的施工質量,在施工層面上施工隊伍進場后,第一要落實橋涵構造物的施工進度,創造條件讓橋涵臺后填土施工進度與路基同步。
以上是本人多年從事公路建設的一點經驗以及發現在縣鄉公路施工中關于橋涵臺后填土的施工質量存在的問題,在分析過程中全面綜合了橋涵施工中臺后回填的較多質量通病,在此也給出了施工的意見和建議,在分析的眾多質量問題中,其中最關鍵是的縣鄉公路施工期普遍較短,基本沒有給縣鄉公路橋涵臺后填土留有沉降期,所以對該工序施工質量控制難度較大;工程質量在很大程度上取決于施工質量,但對于縣鄉低等級公路有時決策和設計以及質量監督對工程質量都起著特別重要的作用,一定要從滿足公路路面結構層強度、穩定性、耐久性方面進行考慮,針對本次提到的臺后填土沉降期,是不是可以在縣鄉公路建設決策時,將建設橋涵構造物施工提前,或者單獨進行考慮橋涵構造物提前量;關于設計在現有條件,考慮因地制宜的情況下,給出原材料設計或土質改良方案;作為施工承包企業在考慮利潤的同時一定要提高技術能力和管理水平,不要站在以前經驗的立場上看問題,以實力進行競爭,以誠信站穩立足建設市場;委托有實力、信譽好的工程監理企業,進行現場質量、安全監督管理,可有效的降低建設單位的工程管理強度。本次探討希望對縣鄉公路建設在施工建設的細節上能引起同行及有關部門的注意,工程質量非小事,特別在縣鄉低等級公路的建設中,控制好工程質量會造福于民,對經濟效益和社會效益都會產生積極的影響。本次探討請同行多多批評指正。