王延浩
中交二公局國際公司,陜西 西安 710065
目前,公路工程建設規模較大,建設周期較長,施工難度較大,為了保證施工進度,即使在下雨的天氣也需要持續施工。在雨季施工時,路基進雨后含水率過高,排水不足會影響路基的穩定,同時雨水會影響混凝土和瀝青路面的性能和質量,降低路基路面的抗壓強度。因此,施工單位必須重視雨季施工對公路工程的不利影響,采取科學、合理的技術措施,保證雨季公路工程的施工質量。
科特迪瓦鐵比蘇-布瓦凱高速公路項目是科特迪瓦國A3公路的重要組成部分,A3公路縱貫南北,經濟首都阿比讓、政治首都亞穆蘇克羅、第二大城市布瓦凱均分布其上,是該國公路交通運輸的動脈之一,是該國重要的運輸通道和骨架公路,也是西非內陸國家通往港口的主要通道。
A段施工部工程起訖樁號為PK29+450~PK64+450,共35km,主要工程內容包括現場臨建、場地清理、土方工程、路面工程、排水排污工程、橋涵構造物、交通工程、公共照臨及其他環境保護等。采用高速公路標準設計,主線雙向四車道,路基寬度為33m,其中行車道寬14m,瀝青混凝土路面結構為6cm瀝青混凝土+14cm瀝青碎石+10cm機軋碎石+30cm4%水泥穩定紅土粒料+30cm天然紅土粒料。
A段施工部所在位置為熱帶草原性氣候,全年平均氣溫30.9℃,平均降水量為1100mm,全年分為旱季和雨季,11月至次年3月為旱季,6—8月為雨季,雨季長且降水量大,對施工有顯著影響。
公路路基路面施工總周期較長,投資成本較高,一般在雨季施工需要比平時更多的人力、物力。雨季路基路面施工易受周圍環境的影響,若不采取科學合理的技術措施,將直接影響整個工程的質量。在雨季施工時,必須嚴格控制各環節的質量,以保證工程的最終質量。
公路路基施工所用的材料主要有水泥穩定土和石灰石等,一般采用烘干法或添加石灰粉,以減少路基填料的含水率,需要消耗一定的人力、物力。路面基層在施工碾壓過程中,需嚴格控制其含水率,一旦含水率過高,則會使基層松軟,并出現下沉、裂縫、車轍等現象。受降雨的影響,雨季氣候也會在一定程度上增加路基施工的難度,在雨季施工時填料的含水率很難控制,如果排水措施不到位或不及時,就會形成軟土層,影響路面結構和路基的抗壓承載力,或出現其他較嚴重的質量問題。
目前,公路大多采用瀝青混凝土路面,其中瀝青與細集料的黏結率較高。由于雨季施工時含水量大,影響了瀝青與細集料之間的黏結度。道路碾壓過程需要一定的溫度,而雨水天氣會降低道路溫度,影響材料的黏性,使道路碾壓難以順利進行,從而降低道路結構的穩定性。此外,雨水滲入路基下,易發生凍脹,在車輛行駛時,路面會發生斷裂,對整個公路工程質量造成嚴重影響。
公路工程建設均在戶外進行,受自然環境影響較大,雨水天氣會延長施工時間,影響施工工期。高速公路建設本身任務繁重,雨季施工不僅拖延工期,還很難控制工程質量和施工安全,公路工程中的路基施工中有許多環節需要保持一定的溫度,雨水天氣會使溫度下降,使瀝青混凝土等材料的穩定性難以保證,從而影響施工質量。此外,在施工過程中,往往需要運輸大量的材料,雨水天氣會使道路變得泥濘,運輸不方便。由于雨水的侵蝕,設備的維修也變得更加困難。
公路建設需要使用大量的水泥、石灰石等材料,無機材料在雨水作用下,材料的顆粒間隙會增大,并產生化學反應,導致材料結構松散,影響材料效果。在碾壓施工中,石灰會發生硬化,并與砂礫凝結,導致路基產生板結。另外,在施工過程中需要使用鋼材等材料,遇雨會出現銹蝕,從而影響施工。因此,雨水對建筑材料產生的影響將直接影響公路工程路基施工質量。
(1)公路建設項目雨季施工應提前組建雨季施工策略小組,制訂具體的雨季施工方案。施工隊伍中應有專門的技術人員負責整個工程的管理和技術指導,有關技術人員需勘察工程、收集降雨資料,然后根據工程及現場情況制訂詳細的施工方案和應急措施。在施工之前需要安排專業人員對施工現場的天氣進行觀測和記錄,發現異常及時處理,避免因天氣原因而影響施工質量。在雨季施工方案設計中,應重視公路排水系統的設計,防止降雨過多導致路面積水影響施工,排水系統還應設計雨水引流,避免因降雨過多而影響附近農田、建筑物等,還要根據施工前的實際情況,合理采購施工材料和防汛設備,提前做好應急預案。
(2)清理路基。施工前必須對路基進行清理,以保證工程質量。路基清理的主要工作首先要保證路基施工面整潔,將工程施工現場的土石塊、腐殖土層和植物的根莖清理干凈,然后清理干凈施工地各個排水口的淤泥和雜物,把整個路基層面處理平整和夯實,以保證路基的土層密度和含水量符合施工標準。此外,公路工程施工現場的植物、樹木等需要根據國家規定予以保護,可以在周邊建設圍欄保護植物,避免其受到傷害。項目周圍如果有建筑物和居住人群,也要提前做好防護措施,以保證建筑物和居民的安全。
(3)在項目實施之前,施工人員首先要到施工現場進行實地考察和調研,根據項目的實際情況和現場情況制訂施工方案,做好工程預算。在工程建設之前,需要事先列出材料和設備的清單,以及其他所需的材料和施工人員的安排情況。在采購建筑材料之前,需要對市場進行調查,盡量選擇質量高、價格合理的材料,并且保證機械設備符合施工要求、質量合格。另外,還要提前與當地水力發電部門溝通,確保施工期間水電能及時維持供應,同時要安排足夠的施工人員在施工前閱讀和審核圖紙,進行技術交底,共同探討相關技術問題,對施工人員進行崗前培訓和考核,考核合格后方可上崗。
(4)公路建設項目在雨季施工所需的施工材料與非雨季相比存在差異,雨季施工受環境影響較大,為保證施工質量,需選擇壓縮比相對小、穩定性強的施工材料。特別是針對坡料的選擇,其對高速公路的穩定性影響較大,因此選用的材料硬度要求較高,如中砂、卵石、碎土、粗砂等,都是硬度較高、施工簡單的材料,利用這些材料可加快在雨季施工的速度,保證工程質量。
(5)公路雨季施工,路面較為潮濕,一些機械設備容易出現打滑或者側翻的現象,可能出現安全事故。因此在機械設備的選擇方面,應選擇不容易打滑、附著力強的機械設備,例如凸塊式壓路機。在施工前應提前清理路面,保持路面清潔平整,并在積水較多的地方提前鋪設砂石,避免因路面凹凸不平影響設備通行。
在雨季施工時,需根據施工方案,在降雨到來之前提前做好填方、挖方和堆土場工作。挖掘出來的土應堆放在施工現場附近、地勢較開闊的地方,并事先做好遮蓋和排水措施,以免雨水淋濕土方,導致土方含水量過高,降雨后需晾曬。在施工過程中,應根據各施工環節制訂合適的施工方案,并事先做好對突發事件的應急處理。施工中應反復碾壓,以保證路基面牢固平整,必要時可挖運路基,以免造成環境污染、土壤侵蝕及發生塌方事故。路塹開挖前要做好臨時截水溝、排水溝的施工,確保施工路面無積水現象,排水溝開挖后要及時做好防滲處理,防止積水滲漏,沖刷坡面和路基。
由于雨季天氣比較多變,又經常出現臺風、雷電、暴雨等現象,惡劣天氣不僅影響施工質量,還很容易引發施工安全事故,因此施工單位必須實時監控雨季天氣情況,提前做好安全防范工作,遇有大暴雨可暫停施工。雨季到來之前,要做好不防水施工設備的保護工作,提前搭建好遮擋不防水設備的雨棚,對怕濕的材料、電線等一定要做好防水措施,防止材料進水造成短路,影響施工進度,造成安全事故。
雨季施工是公路工程建設都會遇到的問題,雨季施工對公路工程路面路基的建設和整個項目質量都有著巨大的影響,因此雨季施工時施工人員應重視每一個施工環節,做好雨季施工的準備工作和相關的技術措施,保證工程施工的順利進行。文章對雨季施工前的準備工作和相關的技術要點進行了系統分析,希望可以提升公路工程雨季施工的施工質量,保障施工人員的安全。