高繼禹
(山東華邦建設集團有限公司,山東 青州 262500)
我國近些年城市發展速度較快,城市化建設力度提高,無論是城市人口還是車輛數量都得到迅速提升,此時對道路交通系統的要求和需求也進一步增加。為延長道路使用壽命,提高道路綜合價值,可以加大道路改造,在保證道路使用安全穩定的同時節約成本。
第一,市政交通壓力緩解。隨著我國汽車保有量的增加,市民出行頻率提高,城市通行車輛逐漸增多,這導致城市交通網絡運行壓力隨之增加,在早晚出行高峰期很容易出現交通擁堵的情況。通過改造和重建市政道路可以重新規劃建設城市交通網絡,將部分車道拓寬,從而將城市道路運行的通暢性提升,降低市政道路的交通壓力,確保交通通暢。
第二,市政道路結構可靠性提升。我國市政道路在近些年的發展有目共睹,人們越來越重視市政道路路面施工方法,通過綜合應用現代科學技術進行現有道路的整改,有機結合新舊道路,將市政道路運行的安全性和可靠性提高。即便如此,我國現有市政道路中仍然存在諸多病害問題,在改造過程中可能出現工期延長、路面改造應用效果不佳等問題,對市政道路工程總體效益產生不良影響。為了將市政道路改造施工質量水平提升,施工單位應當提升施工團隊綜合能力,加大現有市政道路改造技術的有效創新,達到工程成本減少,市政道路使用壽命延長的效果[1]。
市政道路在運行中需要承擔較大荷載,在運行中路面松散容易導致車輛通行中出現交通安全事故,威脅市民的出行安全。路面松散問題分為多種,其中路面病害常見現象為坑槽、凹陷等病害[2]。
車轍是市政道路所有病害類型中最具普遍性和代表性的現象,這種路面病害出現頻率高、影響范圍大[3-4]。
瀝青道路、混凝土道路是市政道路常見的2種鋪設形式,自然環境、施工質量都會對市政道路使用情況產生影響。在市政道路運營階段,裂縫是十分常見的一種病害,引發裂縫病害的因素也偏多,比如較大的溫度變化、地基結構施工不當、車流量過大或荷載過多等。市政道路一旦出現裂縫病害會對整個道路結構穩固性產生直接影響,甚至會威脅到路基結構安全性和穩定性,進而引發市政道路使用壽命縮短的情況,甚至引發嚴重的道路交通安全事故,造成不良的社會影響。
處于露天環境的市政道路必然會遭受到風霜雨雪的侵蝕。施工人員在建設或者改造市政道路過程中,必須做好道路排水設施的合理設置,根據道路走向、坡度等因素合理規劃設計,合理設置雨水井,結合地形變化做好雨水井高度的合理設置,避免管道中滲入積水。但是當前很多市政道路由于環境影響、養護不到位等因素出現排水口堵塞、路面排水不暢等問題,降低了排水系統的應用效果。
某市政道路為瀝青混凝土道路,經過長期運轉后存在裂縫、坑槽等病害,加上當地交通量增加,為滿足城市交通運行要求,緩解城市交通壓力,決定進行道路改造,并且合理地處理部分路基塌陷路段,提高道路的安全性和穩定性[5]。
3.1.1 軟土路基
軟土路基是市政道路改造重建中十分常見的不良地質,有的工程沿線還存在松散土問題。只有合理地進行基礎加固才能保證道路基礎結構的穩定性,才能提升路基的安全性和穩定性。為此,施工單位可以根據現場實際情況合理選擇軟基處理方法,比如當前常見的有換填法、強夯法和化學加固法等。
3.1.2 路基挖方
在開挖地基之前技術人員首先要明確施工線路,精確地測量挖層斷面中相關數據信息,之后結合測量結果用木樁進行標記,合理設計施工方案。在開挖路基過程中先用機械設備進行大面積地挖掘,提高土方工程施工效率。在距離設計深度30~50 cm后可以由人工進行挖掘,便于良好地控制挖方深度,修整基礎周邊,同時還可以避免機械設備的運行擾動下層土壤,避免威脅基礎的穩定性。現場質量管理者應嚴格控制開挖深度、斜坡深度等參數,確保嚴格落實設計施工方案中的要求[6]。
3.1.3 路基填方
在路基填方之前技術人員需要嚴格控制施工路線和土方結構,按照施工規范標準控制土場層段。在路基填方過程中應根據設定的施工方案做好填方工程順序的合理安排。在填方過程中,及時清理干凈填方材料中的雜物,避免影響到土層結構穩定性。在處理土層時還要根據坑道處理要求合理規劃設計防水層,將路基填方質量和穩定性提升。
3.2.1 面層厚度控制
市政道路改造重建工程中需要嚴格控制路面厚度,工作人員可以根據瀝青道路路面彎沉值設計標準并按照施工標準控制半剛性基層的厚度即可。瀝青面層較薄,如果面層過薄或者過厚導致上部荷載作用下層低拉應力存在一定不足,可以先按照質量要求驗收層次拉應力。在具體實踐中,通常按照表1中的標準進行瀝青路面厚度控制。為保證面層施工質量,還要進行路面厚度檢測。雙向車道的檢測單位為每車道150 m。市政道路瀝青路面施工和運營中容易出現路面厚度變化,這也是影響市政道路整體質量安全、道路使用壽命的關鍵所在。瀝青路面厚度變異水平會隨著市政道路等級降低而增加。為了保證市政道路上面層路面厚度質量達標,可以鋪設改性瀝青混合料,并且實時測量鋪設過程中面層厚度。在控制面層厚度時常常采用平衡梁法。如果鋪設過程中遇到加料停止、設備停運的情況會增加材料的阻力,導致面層厚度比正常標準范圍超出。為避免出現這種問題,可以及時調整平板高度,將平板高度提升,確保平衡受力。市政道路改造路段難以準確地判斷道路下層厚度,其具體數值不明確,此時可以進行檢測和預測。該市政道路改造工程的上面層厚度測點分布示意圖[7]如圖1所示。

表1 市政道路瀝青路面厚度標準要求
通過對圖1進行分析可以預測下面層厚度情況。該道路上面最大厚度和最小厚度分別為50 cm和35 cm,厚度變異系數為0.086。相比來講,上面層有著偏小的變異系數,在攤鋪下面層過程中其有著較為均勻的分布,按照不超過40 mm進行厚度控制。

圖1 上面層厚度測點分布示意圖
3.2.2 路面溫度控制
溫度是影響市政道路改造工程施工質量的關鍵因素,在施工中通過嚴格控制溫度可以提高路面施工質量水平,為此,應由專門的人員實時測量施工中的溫度。在測量中,測量人員首先要充分掌握各個階段溫度控制標準,明確施工工藝流程,然后對不同溫度條件下瀝青路面材料性能差異進行深入地分析,明確市政道路路面質量受到溫度的影響情況。比如SBS改性瀝青SUP-12混合料的壓實度和溫度之間存在一定關系。路面壓實度隨著擊實溫度的增加而呈現上升趨勢[8]。
市政道路改造工程中,路面材料承受交通荷載首先要滿足壓實度要求,這也是道路工程改造和重建必須高度重視的內容。為精確地評估施工材料壓實度情況可以采用馬歇爾穩定度評價試驗檢測瀝青路面溫度和壓實度情況。在具體施工中如果遇到溫度和規定標準不符合的情況可以及時采取控制措施,做好溫度的管控。
第一,在運輸施工材料過程中選用和工程需求相匹配規模的運料車,綜合考慮運輸時間、路線距離和道路是否平坦等情況合理規劃設計運輸路線和時間,在運輸中為避免瀝青材料溫度降低影響攤鋪效果,應當覆蓋棉氈等保溫材料。
第二,優化設計施工材料配比,對瀝青混合料后期常見的溫度離析問題進行提前分析,通過試驗確定最佳配比,明確骨料級別、瀝青用量等參數。管理人員還要加強以往經驗教訓的總結,明確溫度離析問題和材料含水量、骨料顆粒之間的關系。通常隨著骨料粒徑的增加會導致離析問題出現的概率增加,可見,應嚴格控制瀝青材料配比和溫度。在配比過程中,可以適當降低骨料粒徑。總之,通過對施工材料和溫度等各選項因素進行控制,有助于提高路面的施工質量[9]。
3.2.3 路面壓實度
市政道路改造工程主要使用復合型材料進行瀝青路面改造處理,在壓實之前材料有著較為松散的質地,經過壓實可以大大提升材料的強度,材料牢固地粘聚在一起,有著很好的抗拉性能。在市政道路壓實過程中在外部荷載作用下可以重新排序瀝青結合料中的顆粒,壓縮顆粒之間的距離,增加顆粒彼此的摩擦力。施工材料中的骨料顆粒在這種相互作用下可以在瀝青材料中分布更加均勻,進而實現材料密實度提升,平衡每個顆粒各個接觸點的內外應力。此外,為進一步提高整體施工質量,在實際施工中工作人員還可以通過如下方式嚴格控制路面壓實度。
第一,工作人員在施工材料確定之前先對材料加工廠環境背景進行細致地分析,確定其是否滿足工程材料供應需求,并且檢查加工廠是否充分做好防污染、防雨等保護措施,避免生產的材料不合格或者生產后受到外界因素影響使質量降低。
第二,使用裝載設備進行施工材料裝料,分層推平施工材料,保證各層有著均勻的厚度。
第三,按照試鋪路段碾壓流程進行市政道路碾壓,碾壓過程中注意避免漏壓,按照規定要求進行碾壓重疊度控制。由人工操作小型設備完成邊角部位的碾壓。
混凝土路面是市政道路常見的一種路面結構形式,其有著較大的強度,在具體施工中工作人員需要充分考慮碎石顆粒比例,按照施工范圍要求控制各項材料的數量。市政道路改造工程中混凝土路面施工效果從很大程度上受到混凝土配合比的影響,為此,在施工之前工作人員需要通過配比試驗確定混凝土中各種原材料數量,然后按照一定的順序進行投料和攪拌,攪拌過程中嚴格控制攪拌時間。只有保證原材料質量合格才能確保后續施工效果。在混凝土路面施工中容易出現水泥裂縫,為了避免水化熱引發裂縫問題,施工企業應當嚴格控制水泥使用量,適當增加添加劑,將混凝土澆筑質量提高。在運輸混凝土材料過程中,還要盡量避免外界因素影響施工效果。路面澆筑是最為關鍵的一個環節,工作人員按照設計標準中的縱向橫坡高度控制路面高度,及時振搗壓實。在路面澆筑完成后還要及時養護,及時灑水避免表面水分蒸發過快出現干縮裂縫。如果高溫季節可以適當增加灑水頻率和撒水量,如果是低溫季節要重點做好保溫處理,避免發生溫度裂縫[8-9]。
首先應科學合理地設計排水設施,做好市政道路路面坡度、排水系統的合理設計,提高市政道路排水通暢性,避免在降雨時發生道路給水甚至城市內澇的情況。為保證排水設計施工科學合理,在規劃設計前應由專業的隊伍勘查工程實際情況,將道路土層抗滲能力、坡度等參數確定,做好排水口位置的合理選擇,將整體結構排水能力提升。還要客觀地評價原有道路存在的排水系統,確定其排水能力、布局合理性,及時進行改善優化,調整不合理之處或者存在質量缺陷的問題,提高市政道路的排水能力。當前很多地區都在進行雨污分流系統改造,在市政道路改造中,應充分重視這一規劃,及時做好管道位置、接入接出口位置和高度變化等情況的設置和完善,合理布置污水管道和雨水管道,進一步提高排水能力,并且合理利用雨水資源。
通過加大力度改造市政道路工程,有助于進一步完善城市交通系統,緩解現有的城市交通壓力,提高市政道路改造和重建質量水平,進而推動城市健康、長遠、持續地發展。本文重點對瀝青路面道路和混凝土路面道路的改造重建質量控制要點進行了探討,并且針對市政道路排水系統提出了一些建議,希望可以為市政道路改造施工人員提供一定的參考。