呂東
(新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院,新疆 烏魯木齊 830006)
路基是公路的重要組成部分,主要承擔路面結構荷載與活荷載,并把荷載傳遞到地基。如果路基質量欠佳,會造成道路承載能力弱、路面開裂、不均勻沉降、路面結構起皮、脫落等現象。因此,如何控制并預防路基施工過程中出現的質量通病,是每個工程建設參與主體關心的問題。
在建設過程中如采用不合理的施工方法、設計理念或施工監督管理不到位、缺乏后期養護措施,均會引發路基大幅不均勻沉降、路面裂痕等各種路基質量問題。路面開裂不僅會降低路面性能,還會加速路面老化,縮短公路的壽命周期。路基不均勻沉降不僅影響路面行車舒適性,還會直接影響路面行車安全。總之,路基施工作為公路建設的重要環節,不僅關乎工程項目的整體質量,還關系到人身安全和工程總體的經濟效益。
路基壓實度是路基施工控制中的一個基本要素。路基壓實度達不到規定值的原因主要包括:機械設備參數、施工技術參數、路基填料含水率指標選取不合理等。如路基施工中路基碾壓不均勻,甚至局部發生漏壓;壓路機噸位、壓實次數不夠;用于填筑路基的材料實際含水量與最佳含水量有較大偏差。此外,路基填筑時填料分層控制不嚴,分層厚度過厚;強夯施工現場無旁站監理和施工技術人員指導施工;現場無明顯標識、標牌,不能準確控制夯點間距、落錘高度、夯擊次數等關鍵指標,都是導致質量問題出現的原因。
高填方路堤、軟土地基路段往往會在通車一段時間后出現不同程度的下沉,究其原因包括:勘察設計方面,項目在前期外業勘察階段對路線巖土地質勘察不詳細、不準確,或者設計采取的軟土地基處治方法欠妥等;施工方面,軟土地基處治質量未達到設計及規范要求,未進行預壓或預壓時間不足、路基填筑壓實參數控制不嚴、分層填筑厚度過厚等;路基填筑材料方面,路基填料最大干密度及最佳含水率指標有誤,或路基填料實際含水率與最佳含水率存在較大偏差,填料壓縮系數過大,采用高塑性指數的黏性土等。
高填方路堤下沉,軟基超限沉陷會使路面發生較大變形、開裂或下陷,造成橋頭及結構物臺背跳車,影響路面行車的舒適性,甚至影響行車安全,因此施工中需嚴把質量關,徹底解決該類問題。
出現“彈簧路”的根本原因,是項目在前期巖土地質勘察階段對現場地質情況調查得不詳細和不準確,對于路基土質判斷有誤,導致現場實際情況無法準確反映到設計過程中。設計方面,采取的不良地質與特殊性土處治方法欠妥等。此外,路基填料含水率大幅超標或填料中摻雜有淤泥、雜草、樹皮、腐殖土等不易壓實的不良填料;路床下臥層存在軟弱土或下臥層土含水率較高;由路基下臥層透水性差的土壤包裹透水性好的土壤形成了“水壤”等,這些因素均會導致壓不實的“彈簧路”出現。
圬工質量差是由于施工方法欠妥、施工人員技術水平達不到要求;旁站或監理人員監督管理不到位;盲目追求工期,不注重工程質量;后期缺乏養護措施等原因造成的。
路基表面起皮的主要原因包括:施工時為達到路基設計高程而采用薄層貼補的方式填土;路基填筑土因后期養護措施不到位造成路基表面填料失水過多或含水量不均勻;路基填筑完成后填土碾壓不及時;選用自身黏結力較差的填料土,不易碾壓成型等。路基表面松散的原因包括填料碾壓時的實際含水量遠低于最佳含水量、路基表層失水過多、碾壓完畢后未能及時做好后期養護工作等。
針對路基壓實不足的問題,應合理選擇施工碾壓設備機型、數量、噸位及組合,松鋪厚度、碾壓遍數等技術參數應通過試驗段現場試驗結果確定。工程經驗應與實際情況相結合,將試驗得出的技術參數與經驗值對比驗證,核實無誤后開始下一步施工。對于堅硬材料填筑路基,應采用震動碾壓或沖擊碾壓為主,靜震動碾壓為輔的方式碾壓成型。此外,施工前監理和業主應認真檢查承包人的挖、運、平土及碾壓設備,要求各類機械設備與目標工作效率相匹配,避免路基在碾壓前因長時間暴曬造成水分損失。
針對高填方路堤下沉、軟土路基超限沉陷的問題,前期巖土地質勘察應詳細、準確,根據工程勘察難度,適當調整探坑數量,以確保勘察結果能夠準確反映現場實際情況。設計中合理選取路基填料,嚴格按照標準、規范要求處置軟土地基,施工過程也嚴格按照設計內容執行。此外,路基施工中應嚴格控制路基填筑厚度,填筑厚度不宜過厚;在新舊路基銜接處嚴格按照規范要求,控制搭接臺階最小長度,避免搭接處填土過厚,造成路基壓實不足。
為防止路基在壓實過程出現“彈簧”現象,材料選取應避免天然稠度偏小、液限塑性指數與實際含水量大于規定值的路基填料。施工方面,路基填筑時嚴禁使用不同性質的材料混填,尤其不能用透水性差的土壤包裹透水性好的土壤;在路基下臥層發現軟弱土時應及時清除。對已產生“彈簧”現象的路基,可翻曬、拌和均勻路基填土后,重新碾壓或直接換填合格的填料后再碾壓。除上述方法外,也可以在路基填料中添加適量的生石灰粉,待填料含水量適宜后重新碾壓成型。施工中嚴格把控每道工序,在檢查合格前嚴禁開展下一道工序。
漿砌片石擋土墻、漿砌片石護坡等路基圬工構造物在砌筑施工時一律采用坐漿法。圬工砌筑開始前,施工單位對現場每一位施工人員完成技術交底,并由監理工程師考核砌筑人員的施工方法,禁止技術水平不達標人員參與圬工砌筑施工。圬工砌筑采用的水泥砂漿一律采用機械攪拌,從各方面保證砂漿較好的工作性能。此外,圬工構造物砌筑前應將砌筑塊沖洗干凈,使砌筑塊表面保持清潔與濕潤,圬工構造物砌完后應及時灑水養護,養護時間不少于規范要求的7天。
為防治路基表面松散、起皮的質量通病,需要合理組織施工,嚴格按照最佳施工段落長度施工,配備滿足施工要求的壓實機具,保證路基碾壓及時且密實;確保路基填料的含水量為最佳含水量,差值也在規定范圍內;嚴禁采用薄層貼補的方式修補局部低洼之處;當路基填料含水量較小時,碾壓過程中可適量灑水,保證填筑層表面含水量在最佳含水量,然后重新碾壓;路基施工完成后,需及時做好路基的后期養護工作。
公路建設質量控制需要工程建設參與主體的共同努力,施工過程中各方要加強責任感和使命感,對項目整體質量負責。此外,為保證施工質量,各方應加強對專業技術人員的培訓學習,提高從業人員技術水平和思想認識。為從根本上杜絕“豆腐渣”工程的出現,要高度重視施工產生的質量問題,認真調查分析問題,總結經驗教訓,為我國公路工程高質量發展奠定扎實的理論基礎。