龔劍影,楊步鵬,潘重安(中國二十二冶集團有限公司華東分公司)
混凝土道路面層發展至今已有素混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土、裝配式混凝土、鋼纖維混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基(墊)層所組成的路面。近些年所經歷工程項目的臨時道路依舊采用的是現澆的普通混凝土路面。本文中普通混凝土路面是指除接縫位置和道路邊緣及角隅以外,不配置鋼筋的混凝土路面。
本文結合桐鄉市富春桐鄉智能制造產業園項目道路施工中出現的一些技術質量問題進行分析,在永臨道路結合大方向下對施工組織、調整進行總結,取眾家之所長,探索出一套在淤泥質基層條件下可行的道路施工組織方法。
我國施工現場修建的臨時硬化道路,其建設周期短,從開始施工到結束往往只有 1 個月左右的時間。首先,根本上道路基層得不到足夠的固結沉降時間,特別當項目所處位置為土質較差得情況,路基的穩定性受到了嚴峻的挑戰。根據以往項目的臨時硬化道路情況,最終由于施工車輛反復作用而破裂不堪,需翻掉重新來過。而對于道路的沉降不均勻,造成道路質量急速下降,嚴重影響了施工現場的安全文明形象,若不及時維修,將引起更大的破壞,造成不可逆的損壞。因此,本項目擬將瀝青路面施工采取一次設計、分期建設的方式,這是一種相當適合我國碳中和、碳達標大環境下節能節排的施工組織方案。
瀝青道路分期建設是相對于在一個工程建設周期內一次性修建完成而論的。道路底基層、基層、面層等各結構層次的材料及厚度與一次性修建設計做法原則上完全相間,只是將瀝青面層分兩次鋪筑,通過技術經濟分析,確定分期修建的施工組織計劃。
這就需要優先考慮穿插進行道路軟基處理,但需將諸多室外管網先行施工完成,避免二次開挖,前功盡棄。合理進行施工組織,在分期修建的時間間隔內,保證現場交通的正常運作,給軟土地基一個在工程建設周期內較長時間來進行固結沉降的條件,保證在最后一次施工作業時即工程鋪筑瀝青面層前,軟土地基的排水固結已基本完成,剩余的工后沉降量很小,沉降監測數據保持基本穩定,可確保最后工程竣工時的道路質量。
(1)底基層為軟弱土或非軟弱土時,路面皆可采取分期修建。
(2)道路面層最終為混凝土或瀝青面層(即白加白或白加黑)。
(3)具備永久道路與臨時道路結合的實施條件。
(1)原本工程道路設計如圖 1 所示,經與建設單位、設計單位洽商后確定,各層做法為:壓實土基、40 cm 厚塘渣分成夯實、5 cm 厚級配碎石層、20 cm 厚 C 30 普通混凝土、乳化瀝青透層、8 cm AC-25 C 型粗粒式瀝青混凝土、乳化瀝青黏層、5 cm 厚 AC-13 C 型細粒式瀝青混凝土。

圖1 原園區道路做法
(2)混凝土道路橫縫、縱縫構造、邊緣鋼筋、角隅鋼筋的配置,增強各縫與混凝土邊角部位的整體性。
(3)室外管網過路位置混凝土層配筋構造,增強基層軟弱處面層整體性。
(4)永臨結合道路邊坡剪切角留設,即道路兩側皆增幅 50 cm,按照 45° 沖切角度考慮放坡,作為后續路緣石及綠化施工交界面。
在樁基階段,順序組織樁基工程單向流水施工,提前穿插地下水、電管網的施工,采用 BIM 技術指導排布、優化預留預埋,同時根據地下管網模型建立道路混凝土配筋布置圖。也局部優化主體廠房基坑開挖不具備安全距離部分后施工的組織安排。
(1)管網施工完畢,基槽回填完成后,控制好路基換填標高,根據以往類似土質下道路施工經驗,將素土標高抬高 15 cm 分層夯實。然后分層回填塘渣夯實。在樁基及土方開挖階段通過土方單位需自行規劃道路用的鋼板鋪設在換填層上,經歷渣土車、混凝土罐車、掛車等重型車輛的反復震動荷載作用下,項目測量部門每周形成道路標高監測報告,反饋道路沉降情況,沉降變化基本穩定后,跟隨基礎逐步完善永臨結合道路的硬化施工,混凝土澆筑前通過 5 cm厚級配碎石找平基層。
(2)樁基、基礎按計劃施工至年關前,已時歷經 4 個月,在春節返鄉前將本項目的永臨結合道路全部予以澆筑、切縫完畢,給予一個春節假期的養護時間,為來年開春施工提供便捷的施工道路。但過程中無法避免應溫度、雨水、施工等影響,致使混凝土道路局部開裂、破壞,若不及時采取修補措施,將是放任混凝土路面的破壞擴大,造成擴大損失。對于水泥混凝土路面裂縫的維修可采用擴縫灌漿法、直接灌漿法、開槽灌漿法、低壓樹脂灌漿法等方法進行維修。局部利用混凝土余料逐步修補完整。保證混凝土抗滑表層的厚度及平整度。
(3)可間斷一個月進行一次道路沉降數據采集,反饋實時數據,便于第三道工序施工確定方案。
根據《舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結構可靠性分析》,現場依舊根據原設計采用兩層粗細粒瀝青混凝土和層間處理的方案。可實現道路設計使用年限內的質量可靠性。
在最后一道工序(兩層瀝青加鋪層及層間處理)施工前,室外工程已基本完成,僅余綠化草籽播撒,其余皆已施工完成。此時沉降觀測數據已符合規范要求,先進行粗粒式瀝青混凝土澆筑,再進行細粒式瀝青混凝土澆筑。到此時,道路分期建設目標完成。
直接效益,5 cm 碎石單價 7.91 元/m2,30 cm 厚 6%水穩 32.52 元/m2,道路面積為 11538 m2,即設計做法取締后效益為(32.52+7.91)×11538=46.65 萬元;同時節省破除及外運費用,破除費用為 133元/m3,外運費用68 元/m3,道路實際施工厚度為 20 cm 厚 C 30 混凝土,共計節省成本 (133+68)×11538×0.2=231.91 萬元。而混凝土臨時道路必須采用,計入措施費,合計效益 231.91+46.65=278.56 萬元。修補費用累計花費約 30 萬。最終效益258.56 萬元。
一次設計、分期建設在本項目園區道路中的應用,為業主節約了土方換填致使原狀土外運和新土的購置費用,降低了成本;同時也減少了產生的建筑垃圾,降低了資源損耗,符合國家“碳達峰、碳中和”的戰略方向,提升了中國二十二冶的企業形象和企業競爭力。
本文對桐鄉市富春桐鄉智能制造產業園項目的園區道路一次設計、分期建設的施工情況和經驗做了總結,為永臨結合提供了一個分部的施工組織方法。希望能夠在今后的設計層面能見到更為詳細、專業的研究與發展。