高速公路路基混凝土施工技術應用及控制措施研究

于之華

(山東交通職業學院 山東濰坊 261206)

在高速公路建設工程中，路基的本質特點決定了其施工特點，一般而言路基工程的工作量最大，資金投入最多，耗費周期最長，施工附屬設施也多；同時，由于我國山脈與河流眾多，偏僻荒野地區地勢險峻，路基和隧道、橋梁、涵洞等公路設施相互交錯，使高速公路路基的施工環境和條件更為嚴峻和困難，然而路基建設以及基層結構的施工始終是整個高速公路建設的核心部分，高速公路路基建設的好壞決定了路面的施工工藝和使用效果。因此，施工單位要不斷地提高路基施工技術的標準，這樣才能更好地保障高速公路的建設質量。

1 高速公路路基的問題及成因分析

高速公路路基的建設質量決定路面的好壞程度。眾所周知，路面層所承受的力量來自行車荷載的垂直作用，如果沒有牢固扎實的路基也就不會有穩固的路面，因此高速公路路基的強度以及穩定性是關鍵要素，而它又同時受制于一些主客觀原因的影響[1]。通常，高速公路路基存在的重點問題就是路基沉降現象，而造成這一問題的主要原因主要有以下幾方面。

1.1 受施工技術不合理規范的影響

首先，高速公路施工是一項大工程，通常工程建設周期都較長，而施工單位為追求經濟利益的最大化，會想盡辦法節約人力、物力和財力，盡可能縮短工程建設周期，從而為自身追求更高的經濟利潤。在此情況下，一些追求私利的施工單位工程建設往往會存在路基結構碾壓不實，橋梁與路基銜接處施工工藝不到位引起無法壓實，沒有預留足夠充分的地基自然沉降等待周期等問題[2]。如此不按施工規范建設的高速公路，在正式投入使用之后，時間長了便會提高路基沉降的發生概率，該問題會直接反饋到高速公路的路面表層上。

其次，是高速公路縱向裂縫的問題。在施工環節中，施工單位未能按照嚴格標準預留路基填筑寬度，采取分層填筑、碾壓臺階式分層的施工辦法，從而造成鑲邊的下沉，使高速公路路面形成縱向性裂縫。另外，由于施工后未能按要求進行清淤處理，也會造成路基邊緣沉降并形成裂縫。

1.2 受土質層濕度過大的影響

高速公路路基建設質量的好壞也與施工環境及土質層有著緊密的關系。通常，如果高速公路路基土質層的濕度過大，而施工單位未能意識到這一問題，從而未能進行科學有效的技術處理，回填土方時沒有滿足施工規范，這也會在很大程度上提高路基沉降問題的產生概率。

2 高速公路路基混凝土施工技術的應用

2.1 混凝土施工的前期準備

2.1.1 施工之前的準備

首先，施工單位需要完全熟悉高速公路工程設計圖紙，設計單位要與施工單位做好圖紙設計交底工作，施工單位要在此基礎上開展現場核對與施工考察，核準具體工程數量，制訂合理的土石方調配方案，實施施工組織設計工作。結合施工現場的實際地形地貌，制訂科學合理的地基施工方案。其次，根據施工現場地基施工基礎，制定合理的地基混凝土數量、型號，針對路基混凝土填料開展液塑限、塑性指數、顆粒大小、含水量、密度以及相對密度等實驗。

2.1.2 路基挖方施工環節

在高速公路路基正式開工之前，施工單位需要先將開工區域內的積水使用抽水泵或是采用機械開挖技術進行放水處理，再通過推土機進行表面清淤，并將所清理出來的淤泥和表土轉移到施工范圍之外。按照所設計的路基高程，明確各個斷面所需要的開挖寬度和深度，并以控制樁進行標注記錄。新舊公路的路面銜接處要處理好臺階，所挖臺階的寬幅為80 cm、高度為20 cm左右，確保高速公路路基施工技術的質量標準。通過挖掘機進行挖裝，安排自卸車運送到指定需要地點，再用推土機粗略將其平整化，最后用平地機進行細致精平。按照之前實驗所最終確定的路基沉降值，進行控面的標高預留，在測量沉降值確定達到設計規范要求后再進行路基結構的碾壓，通?？燔嚨缐簩嵍缺仨氁哂?5%，慢車道以及人行道壓實度不得低于93%[3]。

2.1.3 混凝土材料的預備

高速公路施工單位在制作混凝土材料時，必須要嚴格控制好石料的顆粒大小和松鋪厚度。不同型號的混凝土會造成材料混合后產生較大差異，因此施工單位有必要根據所建地基的具體情況因地制宜地優選混凝土型號，使用推土機和平地機規整出較為平整密實的工作面，所有需要填實空隙應采用小石料通過人工作業填滿鋪平，同時要注意填料不可離析[4]。在壓路機碾壓工作中，施工人員要繼續添加小石料、石屑對縫隙處進行填埋，重復壓路機重輪工作直至石料沒有松動現象、可見表面均勻平整即可。

2.1.4 壓沉值的測試方式

高速公路路基壓實的壓沉值測試方式為：在測試點上設置一個直徑為12 cm 的鋼球，使用壓路機將鋼球壓入到路堤，讓鋼球可與路堤表面相平，再用精密度準確的專用儀器測量出鋼球頂面的標高，使用振動壓路機進行碾壓之后，重新再來測量鋼球頂面的標高，借此得出最近兩次測試點的對應沉降量，這就是壓沉值[5]。通常，高速公路路基的壓沉值始終保持在平均值小于5 cm、標準差小于3 cm的情況下即可符合施工的規范要求。

2.2 路基施工中混凝土的制作

2.2.1 混凝土拌料環節要確保各種衡器的準確性

在混凝體的拌料環節中，高速公路施工單位首先需要經常測試混凝土制作過程中的含水量，尤其是雨天作業情況下更應增多測試的次數，以此準確調節好混凝土材料與水的用量比例。其次，施工單位要嚴格控制好混凝土的拌料時間，不可隨意縮減時間，以免混凝土無法得到充分均勻的攪拌。在高速公路路基混凝土填筑之前要加強其質量的控制，比如選擇合理的壓路機噸位和型號、監管壓實工作次數、正確的壓實工作方法、是否處在壓實不均勻性等[6]。高速公路路基建設對壓實度的要求較高，因此也就對壓路機的噸位要求高，而不同類型的壓路機在施工作業中對不同土質的壓實效果也各有不同。

2.2.2 混凝土攤鋪

首先，施工單位在對混凝土進行攤鋪前，要針對模板位置以及支撐穩定性問題，還有原傳力桿、拉桿以及鋼筋網的焊接等前置性工作進行認真細致的檢查[7]。安排專人來指揮混凝土自卸車，盡可能保證卸料位置的準確性。如果因故使得混凝土初凝時間超過1 h 以上或已達到2/3凝固狀態，導致混凝土拌合物難以振實的情況下，施工單位則必須要在已鋪設的面板層設置施工縫，將無法振實的拌合物廢棄。其次，在選擇設計高速公路路基邊坡沖刷防護類型時，一些偏僻地區可能缺少片石、塊石材料，此時則可使用水泥混凝土預制塊做好防護措施，這樣做可有效防護和抵御較大的水流速度及水波浪的沖擊力，還可抵抗一定的冰壓力。通常，水泥混凝土預制塊建議制成邊長大于1 m、厚度不低于6 cm 的正方塊，其中配比一定的鋼筋材料，以此提高預制塊的堅固牢靠性。為有效減少水流等對預制塊的沖擊影響，在制作預制塊時應預留孔眼為宜。

2.2.3 混凝土振實

施工單位應使用插入式的振搗器進行混凝土振實作業，通過振動梁進行刮平提漿，最后以人工作業抹平。每個車道路面需要使用兩根振搗棒形成組合作業，沿著橫斷面連續不斷振搗緊實，同時要留意路面板底情況，邊角處及內部位置不可少振搗或漏振搗，通常振搗工作時間應不低于30 s，振搗作業時要以人工補料予以輔助，施工人員還應隨時跟進查看振實的效果好壞，其中模板、拉桿、傳力桿、鋼筋網等是否存在變形移位、松動漏漿的情況，一旦發現問題應及時停工糾正。高速公路路基施工完結之后，施工監管單位要嚴格觀測其工程質量，一是可采取試驗檢測，二是還應在投入使用之后跟進觀測效果；而為了提高社會效率、節約使用時間成本，建議實際操作中主要以試驗檢測高速公路工程質量更為妥當，此種方法可檢測混凝土質量以測試高速公路工程的質量[8]。要確保高速公路路基的質量，應合理控制好路基施工的材料和技術，這是提升高速公路路基的關鍵要素。在對高速公路的建設質量評價中，一定要對其路基混凝土予以檢測，比如：在路基混凝土填制施工環節中，要分別針對每個批次的混凝土進行必要的封存和實驗，檢驗各批次混凝土是否完全符合施工使用要求。

3 高速公路路基混凝土施工的質量控制措施

綜上所述，筆者對高速公路路基混凝土施工技術的具體應用進行了較為詳細的分析和總結，施工單位在合理處理好以上路基施工技術的同時，還需要從以下幾個方面進一步加強高速公路路基混凝土施工作業，切實做好質量控制措施。

3.1 制訂完善的施工安排計劃

首先，高速公路施工單位承接項目之后，應制訂一套完善的施工安排計劃，這是保障路基施工質量的基礎。在具體施工過程中，不管是哪個環節和步驟的施工選擇及具體施工參數的確定，都必須要以高速公路施工設計圖作為指導基礎。而在設計和確定施工圖紙時，應注意不可照本宣科，針對原有舊設計圖上的弊端和問題，一定要在做出大量地質調查并符合工程規范的前提下嚴謹對待。

3.2 構建施工質量全生命周期監控體系

在高速公路路基施工中，要對施工各個環節進行全程的監督及質量檢測，施工單位需構建施工質量全生命周期監控體系，這是保障路基施工質量的核心。不管是施工圖紙設計還是施工質量水平的保障都應建立在合理、規范、有效執行的基礎之上，而只有以制度監督才是保障合規性的關鍵手段。施工質量全生命周期監控體系可劃分為兩個部分：第一，監督并審核高速公路施工設計的質量，借助專業理論核算及地質模型方式對施工設計是否科學合理并進行全面評價，最終形成有效設計方案；第二，監督并管理高速公路施工的整個過程，貫徹落實施工質量管理體系，一是要對施工現場進行全面監管，通過監理單位監督各個施工環節和步驟的執行情況，針對施工入場材料、設施設備及施工作業人員等進行監管，必要情況下要留存原始記錄內容以方便備查使用；二是要同時采取隨機抽查模式進行監管，針對施工作業人員、施工工程段等進行隨機檢查，繼而可形成強有力的監督制約措施，規避由人為因素所引發的施工質量不達標問題，以便及早發現并將監督結果反饋報備，在有效時間內進行合理處理，避免問題擴大影響，給施工造成重大的質量安全隱患。

4 結語

總而言之，高速公路路基混凝土施工技術及管控措施是路基建設質量好壞的關鍵，高質量的高速公路建設工程必然離不開先進技術的應用及強有力的施工監管。然而在高速公路建設體制及實踐過程中，仍舊存在一些有待改進和不完善之處，究其原因分析還是由于施工機制的不健全及施工環節中的不合理所造成的，所以高速公路施工單位還應采取對應有效的機制和措施，從各個方面著手改善這之中的不合規管理，構建科學、合理、全面、有效的施工監督管理體系，繼而能為高速公路路基混凝土施工工程提供有力支撐，實現高質量高速公路的產出和投入使用；尤其是要強化施工技術的規范應用、施工人員的職責管理，保障混凝土路基施工技術的高效作業，最終確保整個高速公路路基建設的使用效果，切實提高我國高速公路的價值效能，更好地促進國家交通事業的持續健康發展。