周福
(中鐵二十四局集團江蘇工程有限公司,江蘇 南京 210042)
公路排水管道是公路施工中的重要組成部分,而排水管道的施工質量是排水功能的重要保障。但在工程實踐中,公路排水管道施工依然面臨諸多挑戰,如管道安裝精度、溝槽塌方、溝槽回填土沉陷等方面的問題亟待解決[1]。因此,總結分析公路排水管道施工技術要點并提出對應的解決措施,對提高管道施工質量、保障排水功能穩定性十分必要。
首先,施工環境復雜、要求高。公路排水管道開挖及施工過程中,無論在水平和豎直方向上,均面臨著與其他管線發生沖突的可能性,部分管線的危險性較高,因此施工過程中規避難度較大、易造成連帶損害,對施工水平要求非常高[2]。
其次,施工范圍廣、工期緊。公路排水管道施工進行地面開挖時受周圍環境限制,往往無法放坡開挖或放坡系數過小,導致開挖邊坡的失穩風險顯著增加。同時,為減輕排水管道施工對周邊環境的影響,施工時需與其他施工流程緊密合作,嚴格按照預定工期完工。
公路排水管道施工時,排水管道位置偏移是比較常見的問題之一。出現此類問題的原因主要有3點:一是測量放線階段實際開挖線與設計圖紙有偏差,進而造成排水管道位置出現偏移。二是溝槽開挖完成后由于碎石、泥土等雜物掉入溝槽中,造成模板安裝出現偏差,最后影響排水管道的位置。三是采用機械對公路進行開挖,雖能提升施工的效率、降低施工成本,但在機械開挖過程中因施工人員經驗不足無法準確控制溝槽基底標高,導致排水管道位置不準確。
排水管道溝槽開挖時或開挖后,溝槽邊坡可能會發生塌方,造成塌方的原因主要有以下幾個方面:一是公路管道溝槽開挖工作面較小,且沒有擋土墻等防護設施,開挖的土方直接堆放在坡頂或者施工時,機械振動使得坡頂荷載過大,造成邊坡失穩而塌方[3];二是溝槽開挖深度較大時,若存在不同土層但未根據土層類別放坡處理,會導致部分土層邊坡不穩定;三是當排水管道溝槽開挖地區的地下水位較高時,降水、排水不徹底導致地表水較多,造成邊坡上土容重增大、滑動力增大、黏聚力降低,從而引發塌方。
公路排水管道安裝完成之后,溝槽回填要嚴格按照設計要求進行,如果回填土的含水量過大,或回填土的壓實機具選擇不當,又或者沒有采用分層夯實等,均會影響壓實效果,故在施工結束后易出現回填土沉陷現象[4]。在部分情況下,回填土沉陷還會導致本來已形成的土拱效應消失,造成排水管道所受荷載增大甚至破壞。
為了預防公路排水管道施工時出現的管道位置偏移問題,可采取如下處理措施:
1.施工前選擇經驗豐富的測量放線人員,并仔細對照施工測量范圍和規范進行交接樁復測與保護。在進行測量放線時要結合該地區的地質勘察報告,避免影響其他線路的正常運行。嚴格按照施工圖紙要求的排水管道埋置深度和相關規定放樣,且必須多次重復測量,并檢驗誤差,符合規范要求后才能進行下一道工序[5]。
2.溝槽開挖結束后,需要清理槽底,并在放置排水管道前再次檢查槽底是否存在碎石、泥土等雜物,防止槽底出現空隙導致管道安裝位置出現偏移。
3.排水管道施工時采用機械開挖與人工開挖結合的方式控制溝槽底部標高,在機械開挖到距離設計標高200mm左右時,采用人工開挖,嚴格控制開挖量,防止少挖和超挖,確保槽底質量及標高符合設計要求。
為了避免公路排水管道溝槽發生邊坡塌方,可采取如下措施:
1.在排水管道開挖前認真研究地質勘察報告等資料,同時根據不同土層類別設計相應坡度,并按設計要求放坡。棄土應及時運出,施工材料或開挖土應堆放在基槽邊緣1m以外,以保證邊坡的穩定。
2.在雨季施工時,應分段開挖基槽,在挖好一段后及時支模澆筑該段的管道墊層。為了防止地面積水流入溝槽,應在基槽兩側設置排水溝及時排出地面積水,并檢查邊坡支護情況,避免溝槽受水浸泡導致塌方。
3.當施工部位在地下水位以下時,應在基槽的兩側開挖臨時集水井和排水溝,降低水位至槽底500mm以下,降水工作應該連續進行至管道施工完成。
4.開挖過程中若發生局部坍塌應立刻停止開挖,并作臨時性支護,如堆放土袋、設置支撐護墻等措施,確定邊坡穩定后繼續開挖。
為了防止溝槽回填過程中和回填之后發生回填土沉陷,可采取如下措施:
1.根據施工場地所在位置及周邊地質狀況,選擇合適的回填土、回填厚度及壓實設備。對于溝槽較窄的部位可選用人工或蛙式打夯機夯實[6],選擇質地均勻且未摻雜樹根、草皮、淤泥及腐殖質的回填土,避免發生沉陷。
2.回填土含水量是影響回填質量的關鍵因素,根據規范要求,回填土的含水量須嚴格控制在最佳含水量以下,且低于2%。在地下水較多的地段或降雨后施工時,必須排干水分,然后邊分層回填邊壓實。
3.當回填之后表面出現沉降時,根據具體情況,可采取表面處理、換土回填、泵壓水泥漿填充等處理方式。其中,表面處理的方式僅適于沉降量較小的情況,當造成土體結構破壞時應采用更換回填土的方法,更換穩定性更好的回填材料修復損壞部分。
4.根據實際情況采用泡沫輕質混凝土等新型回填材料代替傳統的回填土,保證排水管道上方回填效果的穩定性和耐久性。
本文針對公路排水管道施工中易出現的管道安裝位置偏移、溝槽邊坡塌方、溝槽回填沉陷等問題,分別從加強溝槽開挖施工質量管理、有效處治溝槽邊坡和采用合理回填方法等三方面提出了具體措施,對提高公路排水管道施工質量、維持其功能穩定性具有參考價值和指導作用。