李雷 夏作洵
中國建筑第七工程局有限公司 河南 鄭州 450000
道路橋梁作為經濟活動與日常生活當中重要基礎性設施,一直以來是社會各階層所關注的重點內容[1]。而路橋過渡段作為其中的重要建設部位,進一步增強了規范合理開展施工技術應用的必要性與迫切性[2]。然而在實踐操作中,由于設計、原料、施工等因素局限性,致使過渡段建設所產生潛在風險仍難以消除,為此過渡段的合理設計及施工技術改進,已然成為強化升級路橋建設所面臨的必然選擇。
從路基施工特征上來看,是整個道路橋梁建設工程各路段的核心連接部位,是通過對原地面進行處理或填筑后形成的土工類構筑物,其目的在于承載路面及過往車輛對于道路整體所產生的巨大壓力,保證其在接受反復碾壓震動過程中,道路不會造成較大程度的變形[3]。
從路面施工特征來看,過渡段路面一般由面層、基層、墊層三部分構成。其施工建設目標在于道路表面能夠保持良好的平整度以及抗滑性,保證面層構造物在交通工具運行時和自然狀態下,減少或避免因受外力的作用而發生路面塌陷或開裂現象。
由于道路本身跨度范圍較大、覆蓋范圍廣等特性,使其在建設期間難以實現一次性整體成形施工,而需要采用分段、分批次施工或建設,以及道路中間不可避免的存在橋涵等結構物要和路基銜接,這也就形成了數量較多且具備明顯特征的過渡連接點。
與此同時在各連接點內部剛性存在較大差異,過渡段路基因壓實度的原因工后沉降較大,形成一定幅度范圍內的沉降差,造成了路基及路面內相互作用力增加[4]。從而導致依附于路基的路面發生變形。因而為減少交通工具對道路的沖擊力,需要按照內部結構變化程度來設置一定長度的過渡段。
其一,啟動該環節內的工程施工科目需要與其他路基工程同步進行,確保整體道路工程連貫性與緊密性。其二,針對該過渡段內地基加固作業,需要在道路橋涵等基礎部位施工前期完成,且要控制好結構物臺后填料的種類和質量并進行反復壓實,使其內部結構進一步緊密無縫[5]。臺后的填筑完成后可以采用專用設備進一步夯實,提前完成沉降,減少工后沉降量。其三,路堤與路塹連接處應按照工程設計要求在原地面縱橫向開挖臺階。避免造成各路段連接不上或存在較大連接縫隙的狀況出現。
道路在實際交付使用期間,會因多地方過渡段受力不均勻而出現不均勻沉降狀況,同時在對外擴展力的積壓下,出現了對整體道路的積壓。在特定區域內其抗壓力已然超出了既定設計當中的有效負荷,打破各連接點內力的平衡狀態,進而產生了對道路整體結構的壓縮變形。
其原因主要由以下幾部分構成:首先表現為自然狀態下,土層結構之間存在較大間隙,其內部組織排序不穩定,在外力的沖擊作用下會產生較大幅度的變形,造成了原有地基下陷[6]。其次表現為路面表層部位與搭板厚度對接不緊密未能保持一致性,出現問題時養護不到位未能及時對其進行加固,在局部地區內形成一定空間進而容易導致跳車現象出現。
剛性道路表面與原有土方結構,因為路基及地基軟土等柔性因素的存在,使其在施工后容易產生一定范圍的沉降距離,進而會引起道路工程上半部分產生折彎限值。繼而發生通常所熟知的軟地基下沉問題。
其形成原因表現如下:施工操作方式不當,造成路基填料壓實度不足,長時間承受外部荷載導致過渡段沉降過大。道路內部排水不順暢,路面防水較差,積水滲入路基,路基中土壤內部含水量較多,致使土壤結構發生軟化。同時在雨水等大容量水源沖刷下,造成填土流失,填充物的減少使其道路內部各物料之間緊密性、抗壓力效益大幅度降低,加之過渡段施工質量未引起足夠重視,則增加了地基下沉的可能性。
第一、堅持以安全第一、質量可靠、技術創新、科學管理的建設觀念,落實并開展針對道路橋梁過渡段的施工建設,其重點要放置在突出技術工藝設計的科學性與合理性,施工技術實踐操作規范性與嚴謹性。嚴格遵守職業操作準則,按照工程設計意圖將各項建設任務指標及作業流程落實到位。
第二、著力推進過渡段建設科技化升級,將三維建模、立體定位等網絡信息化技術,引進到施工技術設計當中來,改變原有傳統單一、滯后的實踐作業形式,實現對實施技術方式創新,調整改進技術組織結構,使其施工技術能夠更好地與過渡段建設達到理論與實踐相結合的境地[7]。
一是要做好前期準備工作,其側重點是要設計勘察從業人員根據道路建設項目的規模、覆蓋面積等內容,深入到建設駐地對道路沿線的地質結果、天氣氣候、水文信息、土壤的各項性質等影響質量的因素進行現場收集整理,并對項目周邊可用于過渡段路基的材料進行調查,根據現場及周邊材料情況進行針對性設計。
二是要進一步明晰過渡段區域內地基詳細要求,道路天然地基應當具備充足的承載能力,為確保其道路穩定則要以結構較為穩定的天然地基為基礎。從變形方面來看,地基要擁有均勻的壓縮量,確保承受路基荷載時,不因受力不均衡導致開裂變形。
以軟基處理方式為例子:
首先,盡可能地減少新老路基、路面在拼接過程當中地基的強度與填料之間的強度、壓實度不同產生沉降或裂縫,并在其拼接處采用深挖臺階、鋪設雙向土工格柵,減少二者在對接時所產生的較大間隙。
其次,選擇對過渡段軟基地基加固時,盡量選擇PHC管樁或者CFG等剛性工程樁,盡量和橋涵等結構的地基處理形式相似并達到持力層,減少工后沉降差;具體施工時要根據設計意圖詳細繪出布樁圖并準確放樣,嚴格按照規范要求施工。
再次,施工完成后盡量減少對樁間土及樁體的擾動,樁頂要設置不少于30cm厚的褥墊層,最好頂部再鋪設雙向土工格柵,以形成復合地基。
一是要歸納統一各施工階段技術執行標準,統一施工計量、驗收標準及程序,結合過渡段的路基的性質,嚴格按照規范要求施工甚至要高于規范標準施工。如:目前現階段所遵循的執行施工標準主要由《公路工程技術標準》(JTG B01—2014)、《公路路基施工技術規范》JTG/T 3610-2019等。
二是要制定工程各環節規章管理制度,包括施工操作制度、機械操作制度、不合格品處理制度等,明確各施工操作人員的職責與權利義務劃分,在規定的范圍內按照所提供的技術圖紙開展作業操作,加強對建設人員機構的行為約束力。
一是要將監控范圍覆蓋至道路項目各過渡節點內,監督管理的時間應當貫穿于整個設計施工階段,待進入到后期完成檢驗并交付使用后方可結束。
二是要劃定監測管理的具體事項及內容。包括判定監測鉆機打孔深度是否符合標準,樁基長度則應以勘察資料與圖紙文件中設定為基礎進行測量審核,擠壓填充物是否達到既定剛性需求等。
三是要以項目工程自檢為基礎,結合第三方專業檢測機構相并存的方式,完成對整個過渡路段的施工技術應用監督。
一方面,需要加強對施工建設機構職業資質的審核與管理。重點是要強化在項目承建招投標階段,對競標建設部門的生產建設能力以及施工優勢特征進行綜合評定,按照“擇優錄取”的原則,將符合道路建設需求的建設部門予以中標采納。
另一方面,則要加強對施工從業人員安全防范意識,在實踐作業中嚴格遵守工藝技術方案以及施工操作細則所規定的事項予以執行,在進入到操作區域內按要求佩戴好防護器具。同時定期對相關施工技術進行定期崗位培訓,掌握處理裂縫、夯實路基等關鍵技術操作要領。
綜上所述,未來我國將重點支持“兩新一重”包括新型基礎設施建設,新型城鎮化建設,交通、水利等重大工程建設,道路橋梁等交通項目工程仍為其中的重要組成部分,施工技術的標準化、規范化、系統化實踐應用則關系到整個工程質量安全可靠性,因此消除技術作業中的隱患因素,提升其實踐應用效益,保障過渡段施工質量仍任重道遠。應當以技術、設備、人員等儲備條件為前提,強化對軟基等關鍵部位處理,調整改進技術運行體系,嚴格落實監督管控,進而為實現安全、科學的道路橋梁建設提供強有力支撐。