齊少博
(岳陽市城市運營投資集團有限公司,湖南岳陽 410000)
沉降段作為市政道路工程的重要組成部分,是公路與橋梁聯系的關鍵。如果不能正確設計、處理沉降段,將會對城市道路、橋梁的使用壽命和安全性產生不利影響。
目前,市政道路工程中沉降段路基不均勻沉降、路面變形等問題較多,嚴重影響市政道路的行車安全,甚至造成交通事故。
因此,為了有效地解決上述問題,必須嚴格落實沉降段路基路面施工技術,以達到優化施工效率、提高交通安全的目標。
市政道路工程是城市發展的關鍵基礎性項目,其規劃與施工是否科學將直接影響城市的發展速度[1]。市政道路的寬度和路基平坦度,既能保證居民出行安全,又能促進城市間的經貿往來。若市政道路工程建成后,出現較大的沉降問題,不但會為居民帶來極大的交通安全風險,也會制約現代城市的發展,因此,相關部門要從多個角度出發,加強對路基路面沉降問題的重視,各有關部門要認真思考問題產生的原因,并制定行之有效的對策,以改善市政道路工程的施工質量。
沉降問題具有很大的現實危險性,路面開裂、路面不平等問題容易導致汽車在行駛時出現跳車現象,導致市政道路的整體設計效果無法滿足城市道路設計需求。此外,路基路面沉降極大地減少市政道路的使用年限,造成不良后果,因此要進一步加強對路基路面施工技術的運用和研究,提高建設質量。
隨著城市化進程加快和交通設施增多,對市政道路工程周圍的排水能力要求顯著提高。在工程建設過程中,受天氣、地質等因素的制約,路基滲水問題比較顯著。當相應的排水管設計標準較小,或在短期之內排水量急劇增長的情況下,沉降段積水問題就會變得更為嚴重。在汽車連續運行或路面長時間處于浸潤狀態下,不但會對道路構造產生一定沖擊,而且會對路基的穩定性產生不利影響,從而縮短其使用年限。
許多市政道路工程項目在多溝壑地區,路基變形概率大大增加。溝壑地區的地基硬度比較弱,而且基礎濕度比較大,土層之間會留下較大空隙。在這樣的條件下進行市政道路工程建設,很可能在地基基礎上產生外部載荷,引起地基變形,對路基質量產生不利影響。
造成市政道路坍塌的最大因素是路基土壤構造太脆弱。如果土壤構造太過脆弱,土壤應力分布不均衡,進而造成嚴重的剪切力,對市政道路工程的承重造成不利影響。在市政道路工程中,沉降路段的路基鋪設是難度較大的工作。例如,下雨時,受雨水影響,路基施工難度會大大增加。
在市政道路工程中,施工質量的主要評價指標是路基路面的平整性[2]。由于沉降段的路基路面存在土質軟弱問題,因此在工程建設中必須對路基進行加固,若路基沒有達到一定的緊實度,那么在長時間的碾軋下,很可能造成路面坑洼不平,從而對車輛的正常行駛造成一定的影響。在路面坑洼不平的道路上行駛,不但會導致輪胎老化,而且會嚴重影響行車安全。另外,在市政道路工程中沉降段路基路面對施工材料的質量有著非常苛刻的要求,必須確保施工材料的品質,否則很容易造成路基質量問題。例如,施工材料高低溫控制質量存在問題,就會造成地面變形。
當前,經濟高速發展,居民生活水平不斷提高,城市交通運輸手段日益增多,城市道路規劃與建設必然要符合居民的安全出行需求[3]。因此,市政道路工程施工建設要求較多而且十分嚴格。例如,在涵洞、通道、橋梁等工程建設中,應樹立規范的施工觀念,合理應用回填法。但是,由于各種因素的影響,使得市政道路工程的整體質量不能達到要求。另外,施工人員的施工技術水平、施工設備質量、施工材料的優劣都會對施工作業的順利進行產生不利影響,從而造成工程質量下降,甚至造成重大的經濟損失。
以岳陽市長康路為工程背景,對沉降段路基路面施工技術的應用進行探討。長康路(冷水鋪互通—奇西路)為岳陽市城市道路規劃中的南北向,集城市交通、城市景觀于一體的城市快速路。道路主線車速為80km/h,輔道車速為40km/h,道路紅線寬度為60m。
長康路有北港河大橋、王家畈大橋2 座大橋,其道路工程連接的搭板設置十分關鍵。搭板設置在沉降段路基路面施工中的作用是減少沖擊荷載,提高其承載力,保證市政道路工程質量,延長道路使用年限。在施工中,必須在全面了解市政道路工程的基礎上,對各項指標進行精確計算。要特別留意搭板頂部高度和路面基礎高度是否相符。如果有特別要求,可以根據實際情況采取反向坡預留的方法進行搭板設置。在這一階段,施工方要時刻關注路面縱向方向的平穩性,以便準確地判斷出路基沉降差異,并預留反向坡。在搭板和橋臺連接時,應安裝固定螺栓。為防止支架安裝產生偏移,造成橋頭坍落,要求將支架靠近平臺,并置于臺背與支架之間,設垂直錨索和水平拉桿。例如,在22 號鋼筋施工中,其鋼筋間隔應該在80cm 左右。為提高工程施工質量,必須注意橫向拉桿方位和約束位移方位必須是相同的。為防止翻轉,造成道路損壞,必須在近臺端下放位置鋪上1.5cm 厚的氈墊。采用板式橡膠材料,將距離限制在80cm 左右。對于倒角的處理,應在近臺端以及牛腿邊緣根據不同情況進行調整。當橋臺和搭板連接完畢,必定會有空隙,可選用油浸甘蔗板或瀝青麻絮等填料,再用稀疏的瀝青填補空隙。
在長康路道路工程施工中,臺背回填的壓實質量是直接影響路面是否塌陷的主要原因。由于路面凈高排水性能的影響,填筑工作量也會相應增大,同時大型填筑和碾壓設備在施工過程中會受到狹窄路面的干擾,增加路基壓實施工的困難程度。在臺背回填施工中,應重點注意采用蛙式夯擊器對盲區進行夯實,同時,要避免路面積水滲透臺背,防止臺背填方發生塌陷,可采用夯錘法進行強夯。另外,在進行道路建設時,可以采用優先填堤,再借助挖掘回填的方式進行施工,從而達到改善道路建設效果的目的。
長康路大部分路基為軟土地基,因此,軟土地基處理得是否得當,是長康路道路工程施工質量的關鍵。在進行混凝土攪拌樁施工時,必須保證樁位設置合理。
第一,在工程開工前,施工人員要根據設計圖紙,深入工地實地勘察,確定其位置,并事先做好加固工作。
第二,保證工程機械按時到位。攪拌車到達工地后,施工人員應該將鉆孔重心與樁的中央對齊,然后在樁機到位前,由施工人員將定位儀和導向基準分別固定在樁左右兩邊,通過定位儀可以保證樁的位置偏差不超過2cm。
第三,在配制混凝土時,應參照有關設計標準和要求,進行合理配比。
第四,在攪拌噴樁施工時,要對噴射灌注樁施工進行嚴格控制,從而提高整個工程的施工效果。
在實施強夯法時,必須使工程技術人員對強夯法的技術要領有清晰認識,以保證工程質量。強夯法也稱為壓實施工技術、動力壓密施工技術。在施工中,施工人員要用大型起重機將吊錘起吊到指定的高度,然后用吊錘進行自由下墜,把軟土地基夯實。在一些黏性土、碎石土、砂土等地段,常采用強夯法進行加固。在施工中,如果將強夯法用于淤泥地層,就要根據具體的工程條件,合理地調節施工技術。
由于洞庭湖地區3~8月降雨較多,因此,在長康路施工過程中,排水措施至關重要,若排水不暢將會嚴重影響道路質量。在長康路沉降段施工中,降雨時,施工人員要做好路基路面排水工作,結合具體條件,對溝渠和排水渠道進行相應改造,以降低降水過程中某些淤泥和水分的積累。由于降雨會對道路產生一定的侵蝕,故在進行路基路面排水設計時,設計人員要針對具體工程條件進行合理調整,減少積水對道路的損害,降低市政道路工程沉降的可能性。
在長康路路基碾壓施工中,施工人員要按照靜壓力、強振次序進行作業,以全面掌握場地平整度、執行靜壓力。在靜壓完成后,要進行振動碾壓。碾壓強度由弱到強,碾壓速度由慢到快,最高的碾壓速率不大于4km/h。當靜壓達到4 次以上時,施工人員要對路基表面進行觀測,以確定路基表面沒有任何損傷。在碾壓期間,要特別留意輥子,并將有關資料進行詳細記錄。在此基礎上,沿垂直方向每20m 為一段,安排3個點。由施工人員用石灰線進行定點,對點進行測量和記錄,再進行振動壓力測算。當振動碾壓結束時,重新測量各點的高度,并將兩者進行對比。通過檢驗和對比,發現在振蕩前后振幅的平均落差都在3mm以內,確保施工符合相關要求[4]。
3.5.1 填筑物料水分含量控制
市政道路工程中沉降段路基路面施工要點比較多,選用合適的材料進行施工,是保證市政道路工程質量的重要環節。在市政道路工程中,填筑物料含水率是決定市政道路工程碾壓質量的重要指標。填筑物料中的水分含量太高或太低都會對壓實效果產生不利影響,從而對市政道路工程質量造成不利影響。所以,在路基和路面填筑物料使用之前,施工單位要對所用填筑物料進行檢驗,并對其進行嚴格控制。同時,技術工人通過試驗確定填筑物料,減少材料選用錯誤的概率,提高整體市政道路工程質量。此外,在使用中,技術和施工單位要對填筑物料含水量進行嚴格調控,從而確保道路碾壓的工程質量。目前國內最常見的填筑物料是砂石,其含水量高、滲透能力強。
3.5.2 市政道路工程中路基路面壓實度的試驗方法
市政道路工程中路基路面壓實度的試驗方法主要有填砂法、環刀法和落重頻譜快速測定法[5]。填砂法是市政道路工程中常用的一種碾壓試驗方法,其以粒徑均勻的砂粒置換試洞的體積,適用范圍廣泛;環刀法是常規的壓實試驗技術,應著重區分圓盤上的標志和測點處的隨機特征;落重頻譜快速測量儀是一種廣泛應用于路基路面壓實度測量的方法,操作簡便,大大降低了工程中煩瑣的檢驗程序。在同一路段路基路面壓實度試驗中,最大值為環狀葉片,其次為填充砂粒,環刀法測定的壓縮效果與砂土填充法測定的壓縮效果有較好的關系。在市政道路工程中,有關技術人員應重視新測試方法的探索,不斷改進技術。
在長康路道路工程沉降段路基路面施工中,需要根據現場實際條件,合理選用相應的軟土地基處理方法,確保其施工順利進行,從而有效提高路基的整體質量,進而大大降低工程建設工期。隨著城市化的迅速發展,市政道路工程的規模越來越大,若繼續沿用以往的地基處理方法,將會對路基穩定性產生一定的不利影響,因此,施工單位必須綜合考慮外部環境、地形地貌等,對施工技術進行改造。此外,由于市政道路工程對施工技術水平要求較高,對施工人員的技術能力也有很高的要求,因此,施工單位應針對市政道路工程中沉降段路基路面施工特點,對施工人員進行定期技術培訓,以確保施工順利進行。
隨著市政道路建設快速發展,規模不斷增大,對道路沉降段路基路面施工質量有著較高的要求。正確、高效的施工技術能使工程順利進行,加強管理,有序推進控制工作。此外,在追求高速發展的同時,也常常忽略道路的安全性,導致沉降段路基路面存在諸多隱患。如果路面惡性塌陷,影響道路通行安全,甚至導致嚴重的交通意外。因此,必須正確應用各種技術與材料,以確保市政道路工程的建設質量,提升道路承重性能,從而實現市政道路建設的良好發展。以岳陽市長康路為工程背景,對沉降段路基路面施工技術進行了探討,并在市政道路工程的施工過程中嚴格控制工程質量。目前,岳陽市長康路已通車5年,道路通行狀況良好,特別是道路與橋梁相交的沉降段變形量較小。