劉曉娟
(福建眾誠盛建設有限公司,福建 福州 350001)
隨著城市化進程逐步深入推進和城市功能逐步完善,市政道路工程對完善城市功能起到非常重要的作用,市政道路工程質量的高低與居民日常出行的交通安全及便利性息息相關。近年來,雖然市政道路工程建設及施工技術不斷發展進步,但市政道路路基路面不均勻沉降等現象仍頻繁出現,道路使用的舒適性、安全性受到一定程度的影響。
沉降是市政道路工程建設及使用過程中常見的問題之一,當道路工程出現不均勻沉降后,極易引發道路基礎結構變形和開裂,影響人們日常出行安全、舒適及便利性。而造成市政道路工程沉降的原因較多,包括支撐結構施工不規范、底板施工質量不佳等,進而導致基礎結構支撐力不足,引發沉降問題。此外,施工過程中基礎壓實度不足也會導致路堤變形,引發市政工程路段基礎沉降變形。而市政道路橋梁連接部位也是容易引發沉陷、不均勻沉降的重要部位。
市政道路沉降問題可大可小,對居民出行安全及穩定、舒適有較大影響。隨著城市化進程深入推進及城市功能逐步完善,市政道路承擔著交通運輸的重要功能,是城市交通的重要載荷路段。而城市車輛越來越多,且出行頻率越來越大,市政工程的外界載荷不堪重負,一旦出現不均勻沉降極易引發交通安全事故,對城市交通運輸發展極為不利。市政道路工程不均勻沉降是一個不斷發展變化的過程,不是一蹴而就的,而是在市政道路日常運營中逐漸、緩慢出現的,通常難以察覺。發生不均勻沉降后會逐漸蠕變,慢慢地出現路面路基開裂的情況,加大交通行駛的危險性。一般情況下,路面不平整會產生跳車等情況,直接影響行車的舒適性,當路面路基沉降達到一定程度時,極易引發交通安全事故,縮短市政道路的使用壽命。因此,管理部門應重視市政道路運營過程中的沉降問題,一方面,要提升施工技術水平;另一方面,要加強日常運營管理,以最大限度地降低發生沉降現象的概率,并不斷提高道路的安全性。
橋臺牛腿是路基的支撐點,也是市政道路運營過程中出現彈性支撐的重要部位。市政道路在運營過程中,橋臺牛腿與橋臺的距離是逐漸變化的,橋臺位置土壤承受的應力逐漸改變,土壤受力逐漸不均勻,進而引發橋頭搭板沉降問題。此外,道路橋梁受車輛長期碾壓,縱向受力不斷增加,車輛直接接觸位置會集中大量應力,達到應力峰值時,引發沉降問題。因此,橋頭搭板是發生沉降的常見部位,主要發生在搭板末端,市政道路工程建設應重點關注這一部位的施工質量,以減少橋頭搭板沉降問題。
市政道路施工過程中會遇到各種各樣的地質條件,其中,黏土是不良地質條件之一。黏土具有黏性強、密實度不足的特點,是市政道路工程建設過程中需要重點處理的問題。如果施工過程中沒有科學處理黏土,市政道路投入使用后,容易受外界載荷影響,引發路基路面不均勻沉降問題。此外,其他方面因素也會影響路基路面施工質量,使其穩定性受損。市政道路工程施工需要使用大量的混凝土,其中,臺背施工要有一定的柔性,若柔性不足而黏土回填臺背柔性又太強,臺背與黏土之間的柔性差異會引發沉降問題。
市政道路過渡段的溝壑位置土壤有一定的壓縮性,這與土壤的特性密切相關。一般土壤內部存在縫隙,含水量高,穩定性會受到影響,加上投入使用后車輛長期碾壓路面,極易引發沉降變形問題。若臺背地基變形處理不及時,會嚴重影響市政道路行車的安全性。此外,市政道路過渡段高于一般路面,應力作用更為明顯,進而在運營過程中出現沉降問題的概率較大。
市政道路工程建設中,對橋梁搭板的設計及施工要求較高。市政道路作為城市交通的重要承載路段,需承載大量社會車輛的出行,在長期外力作用下,市政道路路基路面結構剛度會受到一定程度的影響,進而出現沉降或其他問題,影響道路的使用效果。市政道路結構基礎是板材,強化板材質量可以提高市政道路的荷載沖擊能力,進而提高市政道路的穩定性。搭板施工前,施工隊伍要勘察現場實際情況,充分掌握施工現場條件,并科學、合理地確定設計參數,確保搭板高度與路面高度一致。某些情況下,可以通過反向調整搭板來調節其高度。此外,搭板橋面施工過程中,要平衡好路面和橋面的方向,減少路面、橋面之間的高度誤差,以控制沉降問題。橋梁開口相交位置要設置收縮接頭,做好板坯防滑處理,以減少斷裂情況。為了提高結構穩定性,橋頭后面要設置地腳螺栓或者連接桿,一般采用鋼桿,并合理控制安裝距離。
市政道路施工前,要勘察、分析施工現場的地質環境,尤其要確定特殊地質情況,并設計科學的處理方案,以保證地基的安全性和穩定性。路基開挖施工要注意以下幾點:一是要科學合理地設計圖紙,開挖順序為自上而下;土層厚度較深的路段區域,不能使用爆破方式開挖,而應采用其他方式,以保證路基的安全;石方坡面應采用光面爆破的方式。二是路基開挖過程中若遇土層性質改變,應停止施工,由專業技術人員具體分析土層施工的實際情況,科學、合理地優化施工方案后,方可繼續施工。三是當施工過程中出現棄土場無法滿足實際棄方堆砌時,應分析調整后選擇新的棄土場,但需要完善相關手續,并做好記錄。四是市政道路施工過程中會遇到文物古跡、地下管線問題、影響其他建筑結構等情況,需要施工隊伍通過一定的技術手段保護文物古跡或地下管線,避免其他建筑結構受到侵害。
市政道路沉降段有一定的特殊性,這與地質條件、施工環境密切相關。施工過程中,在對容易發生沉降的路段進行路基壓實時要注意提高要求,尤其要控制回填土厚度,以提高路基壓實度。選擇回填材料時要注意材料的透水性能,并明確、科學設計路基壓實工藝流程,加大沉降路段的路基壓實度。路基壓實操作要規范,嚴格遵守圖紙設計和流程手冊等,在保證施工安全的同時,提高施工質量。路基壓實階段有5 個技術要點:一是為了提高路面排水能力,路基壓實順序要先兩邊后中間,并設置一定的拱度,確保排水通暢。二是要把控好路基壓實力度,一般由輕到重逐漸增加壓力,使土層更加均勻、一致,進而提高路基的穩固性。三是控制路基壓實設備的行駛速度,一般采用從慢到快循序漸進的方式,以避免速度過快損害土層壓實效果,一般采用軋壓機進行施工,并合理設置軋壓機的寬度,確保路基能夠分層壓實。四是壓實施工過程中要嚴格控制各項參數,壓實力度要均勻,避免路基受力不均埋下安全隱患。五是路基壓實后,要嚴格檢查施工質量,若發現壓實情況不足,應經施工隊伍分析,檢測壓實結果后,調整施工方案進行二次碾壓,直至路基壓實達到最初設計參數要求。
市政道路運營階段受外界影響因素較多,一旦路基防護不到位,極易引發沉降等問題,嚴重影響道路的安全性和穩定性。市政道路施工過程中要嚴格控制基礎結構施工質量,同時重視路基防護施工。路基防護施工技術要點有三方面:一是完成市政道路工程主體施工后,對道路兩側斜坡進行處理,一般采用植被、磚石、混凝土等進行覆蓋保護,以提高市政道路的穩定性。二是鋪設人行道,一般采用瀝青混凝土,并嚴格控制施工質量,尤其要保證瀝青的穩定性,降低路面出現裂縫的概率。三是市政道路施工結束后,持續監測溝渠、滲透點、巷道等,關注地下水和管網滲透對市政道路路基的影響情況,以免過度滲透引發路基沉降問題。
市政道路路基軟弱或產生不均勻沉降與道路的基礎積水有密切關系,因此,要做好路基排水防護工作。一般情況下,市政道路施工會設置止水溝和邊溝,從而及時排除路基積水,減少積水對路基的滲透損害。市政道路施工時,可以采用鋼筋混凝土板來增強排水溝渠的排水效果,通過建筑材料性能控制路基積水的滲透程度。此外,專業技術人員設計排水溝和管路前,要詳細勘察施工現場,科學、合理地設置各個要素,使排水功能最大化,以減少積水滲透對路基的損害。
臺后填筑質量是決定市政道路基礎施工質量的關鍵因素,對沉降段質量影響重大。回填質量水平直接影響市政道路結構的穩定性,科學、合理地選擇回填材料及施工工藝,做好回填工作,可以較好地控制基礎沉降情況。在市政道路正式施工前,專業技術人員必須對比、分析各類填充材料性能,結合工程建設方案和目的,科學、合理地選擇填充材料和施工工藝,一般選擇容易取材、經濟性強、透水性好的填充材料。目前,建筑技術不斷發展,新型建筑材料不斷被研發、應用,臺后填充建筑材料也逐漸豐富,性能越來越好,如泡沫混凝土和發泡聚苯乙烯塑料等,可以更好地發揮填充功能,提高路基的穩固性。
市政道路軟土地基處理的常用方式有排水固結法、化學加固法和換填法。軟土地基處理要根據施工現場實際情況合理選擇處理方法,并把握不同處理方法的處理要點。以換填法為例,其適用于軟土范圍較小的市政道路軟土處理。軟土處理的最終目的是降低土質中的含水量,進而提高基礎穩定性。因此,施工過程中技術人員要重點分析和預防以下幾個方面:一是施工季節是雨季時,要科學、合理地安排路基固定及碾壓工序,以避免路基出現沉降。二是根據施工現場周邊環境氣候,科學選擇換填、排水固結等基礎加固方法。三是做好施工機械設備及勞動力的資源配置,保證軟土處理效率及質量。
市政道路施工質量的關鍵是建筑材料質量。沉降段對施工材料質量要求更高,填料質量直接影響路基路面的穩定性。因此,施工隊伍要嚴格篩選施工材料,把控材料質量水平,一般可以采取招投標的形式,選擇具備相應資質的供應商,并做好質量檢查、進場管理等。一方面,設計階段要綜合考量市政道路施工現場地質地貌、周邊環境氣候等因素,在分析、研究的基礎上,選擇合適的施工材料。其中,砂礫碎石是常用的填料,其滲透性好,且承載力較強,對提高市政道路路基結構的穩定性有較好的作用。此外,一些新型建筑材料也是非常好的選擇,如新型泡沫混凝土,不僅輕盈且承載力較高,可廣泛應用于市政道路填充中。另一方面,施工隊伍要嚴格控制材料采購及進場時間,以保證材料質量符合施工要求。采購部門要選擇具有資質的供應商、抽查材料質量等,嚴格控制材料質量。
市政道路是城市交通功能的重要承載,關乎著人們出行的舒適性及安全性。相關部門進行市政道路施工前,必須詳細勘察、分析施工現場,科學、合理地設計施工方案,尋找并分析市政道路運營過程中出現的沉降問題的原因,制定相應的解決方案,從而減少路基路面沉降問題,提高出行的安全性,為社會發展貢獻力量。