市政工程特殊路基施工現(xiàn)場部署與施工方案設(shè)計分析

黃傳志

(亳州市中興建筑工程有限責(zé)任公司，安徽 亳州 236814)

0 引 言

路基施工屬于市政工程施工范疇，也是地方政府給予高度關(guān)注的工程項目，為了落實對此項目的標(biāo)準(zhǔn)化施工，本文將以某市政道路工程項目為例，針對此工程中的特殊路基施工段，進行現(xiàn)場部署規(guī)劃與具體施工方案設(shè)計。

1 市政道路工程特殊路基施工現(xiàn)場部署

為了保證此工程的順利施工，需要在施工前，做好市政道路工程特殊路基施工的現(xiàn)場部署。

此次施工將在施工沿線交通便利、場地空曠的場地選作現(xiàn)場辦公室及料場，項目部在附近租用民房建設(shè)。

施工中，現(xiàn)場的多種臨時搭建設(shè)施、輔助工廠都需要按照招標(biāo)文件與前期簽訂的工程協(xié)議規(guī)劃布設(shè)。下文將從五個方面進行施工平面布置設(shè)計：

(1)施工現(xiàn)場所有臨時建設(shè)設(shè)施都需要按照場地容量進行規(guī)范化與計劃性建設(shè)，建設(shè)中要嚴(yán)格遵循“方便施工、易于管理”等原則[1]。

(2)施工覆蓋范圍內(nèi)應(yīng)按照要求與標(biāo)準(zhǔn)布置足夠的施工環(huán)保設(shè)施與消防安全設(shè)施，降低突發(fā)性安全事故對工程施工進度造成的影響[2]。所有臨時裝置與現(xiàn)場施工輔助設(shè)施都需要安排得緊湊、合理，不可對工程交叉施工作業(yè)造成干擾。

(3)在滿足工程現(xiàn)場布置要求后，應(yīng)減少工程輔助設(shè)施占地，施工材料擺放應(yīng)科學(xué)、合理，盡量降低機械運輸所需的費用，節(jié)約工程施工成本。

(4)對于非施工區(qū)域，需要設(shè)置圍擋墻體，對生活區(qū)域與施工作業(yè)區(qū)域進行劃分。

(5)現(xiàn)場臨時設(shè)施均進行廠區(qū)路面硬化處理，并對非道路區(qū)進行綠化或苫蓋密目網(wǎng)。

進行施工現(xiàn)場臨時設(shè)施布置設(shè)計，具體內(nèi)容見表1。

此外應(yīng)注意的是，工程地亳州市南擴一路(湯王大道—省道307)，區(qū)域暫時沒有市政管網(wǎng)自來水，生產(chǎn)、試驗及養(yǎng)護用水將從最近的市政管網(wǎng)自來水駁接點敷設(shè)管道至施工現(xiàn)場[3]。現(xiàn)場設(shè)排水設(shè)施，所有生活、生產(chǎn)污水經(jīng)沉淀后運至指定排放點，避免生產(chǎn)、生活污水隨意排放，造成污染。

2 施工方案設(shè)計

2.1 水泥攪拌樁施工

為提高市政工程整體施工質(zhì)量，針對其質(zhì)量影響程度較高的特殊路基施工方案進行設(shè)計。仍然以上述工程項目為例，為解決由路基沉降引起橋頭跳車現(xiàn)象，橋頭范圍需要進行特殊處理[4]。考慮到本工程大部分橋頭位于魚塘段或景觀湖段，且塘底較深，填筑高度較大，因此選用水泥攪拌樁進行路基處理，以控制橋頭沉降。結(jié)合該工程項目設(shè)計圖紙中的相關(guān)要求，在對水泥攪拌樁的選擇是，選用雙攪拌頭機具，并利用該工具完成水泥攪拌樁施工。

在施工準(zhǔn)備階段，選用425號普通硅酸鹽水泥材料，并將這一材料作為施工材料中的固化劑，將其水灰比設(shè)定為小于0.5，正式開工前先打入3根試驗樁，在打入試驗樁的過程中，應(yīng)注意對試驗樁進行單樁承載力測試，并確保試驗時使用的水泥與實際施工時使用的水泥各項參數(shù)均一致[5]。具體施工中應(yīng)當(dāng)按照以下流程完成水泥攪拌樁施工：

第一步，對施工現(xiàn)場清理并完成大致整平處理，并對施工區(qū)域地下管線進行遷移，在完成遷移后才能夠開始施工。

第二步，對施工區(qū)域內(nèi)所有水泥攪拌樁進行定位測量，并做好相應(yīng)標(biāo)記。

第三步，利用起重機完成對水泥攪拌樁的吊裝，并在起吊過程中需要保證起重機行走平穩(wěn)；

第四步，完成水泥漿的制備，并將噴漿攪拌提升。最后向集料斗當(dāng)中添加適量清水，對攪拌頭清洗，完成樁基移位，實現(xiàn)水泥攪拌樁施工。

2.2 泡沫土施工

路南側(cè)魚塘、溝渠段清淤完成后，及時回填60 cm山皮土，上層回填20 cm碎石，并碾壓密實。檢驗合格后方可在碎石層上方鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)(φ3mm，5 cm×5 cm)，準(zhǔn)備泡沫輕質(zhì)土施工。南側(cè)橋頭臺背處理段在水泥攪拌樁施工完成、路基填筑完成后進行施工，該部分施工先將路基開挖成1.5 m×1 m臺階狀[7]。檢驗合格后回填第一步碎石30 cm，碾壓完成后鋪設(shè)一層鋼塑雙向土工格柵，回填第二步碎石30 cm。第二步碎石碾壓完成后鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)，支設(shè)模板準(zhǔn)備泡沫土施工。具體施工流程如圖1所示。

按照圖1所示流程施工，在安裝模板時，每間隔20 m設(shè)置變形縫，填縫板采用普通的木板，厚度不宜超過20 mm。泡沫土每層澆筑高度0.5 m，每1 m收回1.5 m，形成1.5 m×1 m臺階狀。

2.3 泡沫生成

泡沫生成需要通過發(fā)泡劑完成稀釋，在稀釋過程中其倍率不得超過100倍，標(biāo)準(zhǔn)泡沫密度應(yīng)當(dāng)控制在40～60 kg/m3。圖2為現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土施工工藝流程圖。

圖2 現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土施工工藝流程圖

在施工過程中，若周圍溫度環(huán)境超過0 ℃發(fā)泡劑出現(xiàn)了離析現(xiàn)象，則應(yīng)當(dāng)立即停止使用，并更換發(fā)泡材料[8]。同時，在制泡前還應(yīng)當(dāng)在發(fā)泡劑當(dāng)中加入適量清水進行稀釋，嚴(yán)禁將原始未經(jīng)處理的發(fā)泡液直接加入到發(fā)泡機當(dāng)中完成發(fā)泡，以保證泡沫生成的質(zhì)量。

2.4 水泥漿制備

在完成泡沫生成后，需要對水泥漿進行制備。水泥漿材料可由拌和站直接提供，但由于每一立方單位體積的水泥漿當(dāng)中含水量會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過混凝土材料當(dāng)中的含水量，因此拌和站針對水的計量可采用流量方式，而不采用重量計量方式，以此能夠進一步加快水泥漿材料制備的效率。水泥漿在制備的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照規(guī)定的控制配比以及拌和時間完成制備，并且由于經(jīng)過兩次間斷制備的水泥漿無法確保區(qū)分均勻且無沉積，因此制備時需要具備一定的連續(xù)性。在進行水泥漿的現(xiàn)場運輸時，應(yīng)做好材料達到現(xiàn)場的二次攪拌處理，確保材料均勻且無明顯沉積現(xiàn)象后才能進行施工。在此基礎(chǔ)上，在裝置的出料口放置一個過濾網(wǎng)，進行泥漿材料的二次過濾處理。利用該過濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以有效避免發(fā)生較大的顆粒材料堵塞泵管的問題。在進行水泥漿的制備和供應(yīng)時，都需要確保其連續(xù)性，以此避免局部消泡問題的產(chǎn)生，進一步提高水泥漿施工的質(zhì)量。除此之外，水泥漿制備時，其強度也應(yīng)當(dāng)滿足設(shè)計階段的要求，并在實際應(yīng)用水泥材料前對其進行消泡試驗，在確保水泥材料的實密度增加率符合要求后，完成對水泥漿的制備。

2.5 泡沫輕質(zhì)土澆筑

在完成對泡沫輕質(zhì)土的生成后，進行澆筑施工。泡沫輕質(zhì)土應(yīng)分塊澆筑，每10～15 m設(shè)置一道變形縫，一次澆筑的厚度為0.3～0.8 m，最大厚度不應(yīng)超過1 m，最小厚度不應(yīng)小于0.25 m。分塊澆筑采用18 mm膠合板或者20～30 mm聚苯乙烯板設(shè)置，且不可拆除。泡沫輕質(zhì)土材料需要通過泵送方式完成澆筑，將一級泵送的最大距離設(shè)置為400 m，當(dāng)輸送的距離超過400 m時，則需要采用二級泵送裝置。為了確保澆筑模板安裝更加牢固，在澆筑的過程中，利用塑料布對其基本結(jié)構(gòu)進行密封處理，以防止泡沫輕質(zhì)土材料滲流到縫隙當(dāng)中。泡沫輕質(zhì)土澆筑應(yīng)當(dāng)具備自然密實、無須振搗的特點，并且在澆筑過程中應(yīng)避免泡沫輕質(zhì)土過度振動。同時，為了進一步提高澆筑質(zhì)量，針對已經(jīng)完成澆筑但未完全達到固化狀態(tài)的輕質(zhì)土，盡可能不在其周圍走動。若存在必須在上面行走的需要，則應(yīng)當(dāng)通過鋪設(shè)木板的方式將輕質(zhì)土隔離。泡沫輕質(zhì)土養(yǎng)護至齡期后方可進行金屬網(wǎng)、防滲膜施工。路床頂部金屬網(wǎng)應(yīng)鋪設(shè)在防滲土工膜下。

3 對比分析

選擇某市政道路工程項目作為試點工程，設(shè)計對比實驗。實驗前進行項目工程概況的分析，此工程位于亳州市高新區(qū)，東西走向，與橋下輔路相接。工程施工起點為兩車道輔道交叉口(樁號K1+871.817)，跨越河后，終于307道交叉口(樁號K2+688.221)，總里程為816.404 m。新建道路面積為31 480 m2，道路輔道加寬3 m，總寬11 m。路基段：0.5 m(路緣帶)+10 m(行車道，2×3.25+3.5)+0.5 m(路緣帶)，共11 m。全路段設(shè)置收水隔柵，通過導(dǎo)管與泄水孔連接的方式進行排水，并設(shè)置無砂混凝土碎石排水層，道路寬度為4.5 m，整體采用橫向1%向內(nèi)側(cè)傾斜的形式設(shè)計，上部設(shè)置預(yù)制人行道板的結(jié)構(gòu)形式。側(cè)分帶上設(shè)置2%的橫坡，方向與行車道一致。側(cè)分帶采用現(xiàn)澆枕梁，其上設(shè)置預(yù)制板的結(jié)構(gòu)形式。本工程機動車道靠近設(shè)計路中線側(cè)設(shè)置混凝土防撞護欄，防撞等級不低于SB 級；另一側(cè)在側(cè)分帶位置設(shè)置波形梁護欄，防撞等級不低于A 級。

本工程附近沒有工業(yè)廠房及民宅，廠區(qū)距外圍居民區(qū)較遠(yuǎn)，利于施工現(xiàn)場加班及夜間作業(yè)。施工場地沿線有較空曠的場地，可用作料場。本工程根據(jù)施工現(xiàn)場的狀況，西側(cè)有臨時的道路，東側(cè)河堤為景觀道路，該部分與南路部分重疊，因此施工現(xiàn)場可以利用兩側(cè)河堤道路作為施工現(xiàn)場的臨時便道。將燃?xì)狻⒔o水管線施工的路由位置填筑路基兼做更改河道后的河堤及景觀道路，該部分道路在施工前期可作為施工便道。該市政道路與307道交叉點位置為亳州市生態(tài)綠色屏障的起步區(qū)，且施工現(xiàn)場有較多的綠化樹木需要遷移，此外還有信號塔1座、沿河電力電線桿等設(shè)施需要遷移。

完成對工程現(xiàn)場施工環(huán)境的分析后，對施工中主要機具使用進行設(shè)計，見表2。

表2 主要機具使用計劃

完成施工中的相關(guān)設(shè)計后，使用本文設(shè)計的施工方案與傳統(tǒng)施工方案，進行路段施工，將此路段劃分為雙向車道，對比施工后，相同區(qū)段中不同點的沉降量。預(yù)設(shè)澆筑施工后，道路橋梁的水平面高度為a，施工后隨機選擇A～E 5個測試點，使用高精度測量裝置，對各點的水平高度進行測量，測量后結(jié)果表示為b。計算沉降量，計算公式如下：

△C=|a-b|

(1)

式中：△C代表沉降量，計算5個測試點的沉降，繪制成折線圖，如圖3所示。

從圖3可以看出，本文施工方案測點沉降明顯小于傳統(tǒng)施工方案測點沉降，證明本文設(shè)計的施工方案在實際應(yīng)用中效果更佳。

圖3 道路橋梁沉降

4 結(jié)束語

以某市政道路工程項目為例，針對此工程中的特殊路基施工段，開展現(xiàn)場部署規(guī)劃與具體施工方案設(shè)計研究。為了進一步提高工程質(zhì)量，可在后續(xù)的施工中，做好施工現(xiàn)場環(huán)境保護，合理安排施工工序，流水作業(yè)，進行土方平衡，將下一段開挖的土方用于上一段回填。土方平衡后仍有余方時，可以與道路施工單位協(xié)調(diào)用于道路回填，避免現(xiàn)場堆放臨時渣料，嚴(yán)禁隨意棄置。