康壽平
(云南交投集團投資有限公司,云南 昆明650228)
隨著我國經濟的發展和社會的進步,公路交通運輸的重要性越來越凸顯,作為主要的交通運輸方式,公路運輸為人們的出行提供便利,同時也影響著區域經濟的發展。為了確保交通運輸的暢通和安全,公路工程質量十分重要。一方面,要避免公路工程出現嚴重問題影響車輛運行甚至出現嚴重交通事故,另一方面,如果不重視公路工程的路基施工質量,那么在使用過程中,公路的壽命將會不斷縮減,公路工程的投入很大,如果使用壽命縮短,對當地的財政以及經濟效益都會產生不小的影響,因此必須保證公路工程的施工質量,而路基施工則是公路工程質量保障的重中之重[1]。
路基施工作為公路工程最為基礎的施工單元,可以說,對于公路工程的質量具有決定性的影響,只有保證路基施工的質量,才能在后期施工過程中保障公路工程的質量。實際的路基施工過程中,也很容易出現問題,影響工程質量,這主要是因為路基施工貫穿整個公路工程的施工區域,施工面積大、路段長、周期久,工程量巨大,涉及到的工種、設備及工程車輛種類較多,正是因為這樣的特點,使得路基施工更加容易受到各種各樣不確定因素的影響而導致施工質量難以控制。一方面,要通過工程管理確保施工人員、施工材料、施工工藝、施工設備符合相關的標準。另一方面還不得不考慮水文、地質、天氣和其他不確定因素對施工可能造成的影響,而從以往的經驗來看,路基施工的各種細節同樣會對后期公路工程的質量產生較大的影響,因此,需要對路基工程進行質量控制。
路基沉陷是路基施工過程中最為常見的一種情況,由于自身重量的原因,路基工程本身是一定會存在沉陷現象的,一般來講,在進行施工時,需要根據施工現場的地質情況以及工程實際情況,對路基的沉陷進行預估,或者利用機械設備對路基進行壓緊夯實,能夠一定程度上減小沉陷的幅度,加快自然沉陷的速度,但是一些施工單位在進行公路工程施工時,為了節約施工成本,縮短施工工期,往往不等到路基自然沉陷完畢就開始進行后續的施工,這樣做所面臨的主要問題就是后續施工的標高、尺寸將會與設計出現較大的偏差,使得后續的施工極容易出現問題。除此之外,對于一些特殊路段的施工,尤其是道橋的施工,必須要考慮到路基沉陷的問題,否則就會出現公路工程與道橋銜接度不夠的問題,使得道路的平整度受到影響。而且,長此以往,道路與橋梁之間的裂縫將會越來越嚴重,可能因此而導致一些交通事故的發生,嚴重威脅行車安全[2]。
凍脹問題主要發生在冬季,顧名思義,因為氣溫下降,路基下方土壤中的水分結冰,體積增大,發生了膨脹,導致路基變形、開裂,出現較為嚴重的病害。發生凍脹的主要原因是在進行路基施工時,沒能有效地對土壤含水量進行處理,導致土壤的含水量超標,尤其是一些水邊、河邊地區,土質偏軟,含水量高,不能進行充分的排水處理,就會導致不均勻沉降與凍脹等問題的發生,使路基嚴重變形,對公路工程質量產生相對較為嚴重的影響。
沙害對于路基施工來講,并不算是常見的問題,這主要是因為沙害一般發生在特定的地域,主要在戈壁和沙漠地區的道路工程施工中容易出現[3]。所謂沙害,實際上就是在施工過程中,路基工程受到風沙的影響,降低了施工質量,在部分施工過程中,甚至出現流動沙丘將公路路基完全掩蓋的情況,不僅導致工程被迫停止,對于工程質量來講影響也是非常巨大的。
作為一種在戈壁、荒漠甚至沙漠較為常見的自然現象,風沙對于路基施工的影響是十分顯著的,因此,對于特殊區域的施工,要充分考慮到風沙的問題,關注氣象變化,做好防范,尤其是在施工前,應該對當地的水文地質條件進行充分勘察,避免在流動沙丘出現的地段進行路基施工,并做好保護措施,降低風沙對路基施工的影響。
除此之外,路基施工最為常見的一種質量問題是裂縫,從工程實際情況來看,一旦路基出現裂縫,往往就會導致路面開裂,不僅影響行車安全,而且受到車輛載荷的影響,裂縫往往會越來越大,直接降低公路的整體使用壽命,影響經濟效益,是非常需要注意的問題[4]。
導致路基出現裂縫的原因有很多,例如材料的使用、工藝不過關等都是導致裂縫出現的主要因素,除此之外,舊路加寬的時候,沒有使用土工合成材料,很容易導致新舊路基接縫處出現縱向的裂縫,而路基施工周期較長,有時受到天氣因素和其他因素影響,工程長時間停滯,再進行施工時,跟此前施工的路段沒有進行很好地銜接,那么在投入使用后,就會產生橫向的裂縫,相比于縱向的裂縫,橫向的裂縫對于形成安全的影響會更加顯著,橫向裂縫還常見于一些特殊的連接部分,例如路基與橋梁的鏈接處,就非常容易出現裂縫,這主要是與對路基沉降考慮不周以及施工時沒有進行壓實處理有關;最后一種裂縫為網狀裂縫,網狀裂縫的出現,主要是施工工藝的問題所致,例如上文提到的凍脹問題、路基下方的土層含水量太多或者太軟,施工時沒有給路基預留熱脹冷縮的伸縮縫,沒有進行鑲邊處理或者鑲邊處理不到位等,也會產生不規則的網狀裂縫,如果沒有及時進行修補,就會產生坑狀病害。
路基的平整性對于路基質量的控制來講,是非常有必要的,如果路基施工的過程中,表面平整度不夠,路基表面標高不夠均勻,那么在后續的路面施工過程中,就會出現問題,投入使用后,受到車輛的載荷影響,路基內部應力就會出現不均勻的情況,久而久之,路面就更加容易出現開裂的情況,進而影響公路工程的整體質量和使用壽命[5]。
保證路基平整性,一方面要在施工過程中,將路基表面的各種雜物及時清理,尤其是在戈壁、沙漠等地區進行施工時,需要充分考慮風沙對路基表面平整性的影響。除此之外,在路基的養護階段,還可以借助防水薄膜材料提高養護的質量,路基施工完畢后,驗收時要重點檢查表面的平整度,對于不平整的部分,要想辦法進行補平。
壓實工作是路基施工的重中之重,在上文對路基施工中各種問題的研究不難看出,沉陷、凍脹、裂縫等病害的出現,都與壓實工作處理不當有著密不可分的關系,路基施工的壓實,一定是建立在路基下層土壤的含水量、干密度符合施工要求的基礎之上,因此,在進行壓實之前,還需要對路基下層的土壤進行合理處理,一般來講,需要先對土壤中的含水問題進行處理,如果土壤的含水量超標,不僅可能在天氣寒冷時產生凍脹,而且路基的沉陷問題也難以解決,通過機械設備和回填材料,保證路基下層土壤的含水量符合要求后,再進行壓實工作[6]。
路基施工的壓實,是路基施工的基礎工序,對于后期的施工具有重要意義,一般來講,壓實需要注意避免在開始時就進行重壓,應該先輕壓處理,緩慢進行重壓,最后快速壓實,提升土壤干密度,降低沉陷量,提升路基的施工效果。
在進行公路路基施工的過程中,可能會遇到較為堅硬的巖層結構,這種結構對于施工來講,難度較大,依靠人工或者小型機械都不好進行處理,由于這類地下巖層結構分布較為復雜,路基布置在這種地質結構上,在受到車輛的壓力后,內部應力極其不均勻,就容易出現各種各樣的路面病害,為了避免這種情況的發生,需要對地下的堅硬巖層進行處理[7]。
沖孔灌注樁技術對于此類堅硬且復雜的地下巖層地基具有非常好的針對性,利用沖擊鉆機沖擊巖層,并將碎渣排除,之后放置鋼筋籠,利用混凝土澆筑成樁基,該方法不僅對周邊環境造成的影響和破壞較小,而且沖孔灌注樁的長度能夠自由控制,這對于工程質量的把控具有重要意義,因此該技術對于路基施工質量的幫助具有非常顯著的效果,不過就目前的情況來講,沖孔灌注樁技術還沒能夠得到廣泛的使用,這主要是因為該項技術對于相關工藝以及機械的操作都具有較為嚴格的要求,并不是所有的施工單位都能夠滿足,若是施工水平不高,那么就可能導致事故的發生,造成更為嚴重的影響,此外,進行沖孔灌注后的樁基需要長時間的養護,工程施工時間間隔較長,對于目前我國公路工程普遍存在的工期緊張情況來講,這類技術目前還存在一定的矛盾,但是其在復雜巖層地基處理方面的優越性仍舊無法替代,相信在未來會有越來越多的工程中使用沖孔灌注樁技術[8-9]。
此處所說的路基排水技術控制,并非上文中壓實部分所講的對土壤含水量的處理,而是在公路工程投入使用后,如果出現陰雨天氣時,公路出現積水,不僅影響行車安全,還會對公路工程產生較為嚴重的腐蝕性,進而降低工程的質量和壽命,因此,需要保證在出現雨水天氣時,公路工程的排水通暢。
對于絕大多數地區,需要采取橫坡、縱坡相結合的方式來保證排水順暢,對于特殊路段,還應該進行專項的排水處理,避免積水的產生[10]。
總而言之,路基施工是公路工程施工的基礎,是公路質量的重要保證,一旦路基施工出現質量問題,直接會導致公路工程路面病害的出現,增加行車危險,降低工程使用壽命,無論是從安全性還是從經濟性的角度來看,都是我們不想看到的,因此,需要施工單位結合時代發展,引進新技術,把握路基施工的重難點,保證路基施工的質量,為后續的施工打下堅實的基礎。