文/俞天天 嘉興市房屋征收管理服務中心 浙江嘉興 314050
我國的市政道路拓寬改造項目日漸增多,在規范化的施工作業下延長了道路的使用壽命。在人們對市政道路提出一系列新要求的過程中,相關人員在面對市政道路拓寬改造工程時需將施工管理放在關鍵位置,創新管理理念及方法,構建現代化管理體系與路徑。部分市政道路拓寬改造工程的施工管理問題突出,有必要滲透精細化管理思想,提高施工作業的質量、安全水平。未來各種規模及類型的市政道路拓寬改造施工中,需繼續推廣全新的管理技術,凸顯施工管理的作用。
市政道路拓寬改造一般是為了使原道路能滿足更多的通行需求,多位于城市交通干線或者交通擁堵路段,在這些路段的通行量大,原有道路的寬度不足,或者承載力有限,無法滿足急劇增長的通行需求。為緩解交通壓力,必須對這些路段實施拓寬改造。因此,大部分市政道路拓寬改造工程的施工周期較短,工期緊張且任務繁重,施工企業必須在緊張的時間內合理安排其施工任務,以快速恢復交通,減小拓寬改造施工對人們的影響。
市政道路拓寬改造工程已經成為了許多城市中的重點項目,此類項目實施中的專業性強,需要多個專業做好溝通與協調,通過相互配合來完成改造目標。考慮到拓寬改造的目的,市政道路拓寬改造多在老、中城區或者周邊地塊開發較為成熟的地塊,在城市化迅猛發展的今天,這些區域的道路建設較早,在長期的使用過程中不僅出現了各種病害,還無法滿足交通量日漸增長的需求。為改變市政道路的這一問題,有必要開展拓寬改造。但是,拓寬改造期間經常面臨很多的專業性問題,如項目所在地的雨水、污水、電力、通信等管線較多,分布復雜,設計與施工期間相關人員需與這些專業人員協商,制定管線遷改方案等。
對于絕大部分的市政道路拓寬改造項目而言,其周邊地塊開發相對成熟,建有各種建筑物或者公共配套設施,在拓寬改造期間為降低成本、保障安全,必須在有限的作業面組織施工作業。因此,拓寬改造施工中的作業面相對狹窄,必須合理選擇設備、技術,組織施工作業。
在組織市政道路拓寬改造期間也經常面臨一系列的施工風險,這些風險來自于環境、技術、設備等方方面面。因此,綜合大量的市政道路拓寬改造情況,安全隱患多為一大典型特點,正是因為這一方面,正式施工之前有關人員必須進行安全風險分析及評估,識別安全隱患并制定相應的解決措施,盡可能減少后續的安全問題。
城市發展的過程中市政道路拓寬改造工程能改善交通條件,對緩解交通壓力具有一定的作用。一般來說,市政道路拓寬改造需加寬車行道寬度,但部分加寬路基地下分布有大量的地下管線,部分管線如雨污水管線的埋深較大,為保障施工效果,需提升加固檢查井,并局部設置雨污水支管。這些管線施工作業的專業性強、技術要求高,施工人員常常未與專業人員溝通,盲目施工,不熟悉施工規范,如覆土厚度不達標、未做好臨時保護等工作,導致增設的管線及其設施與道路拓寬存在一定的沖突,不僅增大了施工難度,也極易造成安全事故,影響人們的生產生活[1]。
針對市政道路拓寬改造項目,不單單是加寬路面,施工期間還需要遷移管線、開挖路基等,帶來的施工風險較大。綜合許多市政道路拓寬改造項目的實施情況,拓寬路基開挖、雨污分流改造時經常引發邊坡失穩問題,必須要實施邊坡加固等作業。但是,一些施工人員在道路拓寬改造施工中常常忽略了邊坡問題,在設計與施工期間沒有提前進行邊坡穩定性分析與計算,陡坡開挖、雨污分流改造等方案不合理,后續隨著施工作業的開展,極易出現塌方等事故。
新舊路基的處理是市政道路拓寬改造的重難點。原有道路路基范圍內已加固了軟土路基,并經過了一段時間的使用,路基沉降固結基本完成,但拓寬新建部分可能在綠化帶或者人行道,地基壓實度與路基壓實度要求有差異,再加上土質松軟,局部地段受到雨水侵蝕等的影響,極易發生較大的沉降,導致新舊路基的沉降速度不一致,在銜接位置極易出現裂縫,影響路面平整度、安全性。
任何類型及規模的市政道路項目中,有關人員都需要合理設計排水系統,以保障排水的通暢性,減小積水對路基路面的影響。一些市政道路為早期建成,在當時的條件下人們的思維受限,不注重道路排水設計,隨著道路使用時間的延長,積水給道路帶來了一系列負面影響。一些市政道路拓寬改造工程經常面臨排水系統的問題,主要是因為在前期的工作中相關人員未做好調研,不了解道路所在地的氣候條件,或者未把握現場的地質地形條件,未布設排水設施或者設計的排水系統不符合現場的實際情況,后續道路投入使用后經常因雨水侵蝕問題而出現路面破損等病害,無法凸顯道路拓寬改造的作用。
某市政工程項目的中修工程,線路總長30.15km,起訖點為K75+300~K78+800。在改造之前相關人員進入現場展開了一系列調研,原路面瀝青混凝土路面,不同路段的路面寬度各有不同。K55+150~K59+200、K59+200~K68+320、K68+320~K85+300 的路面寬度分別為18m、20m、7m。在整個拓寬改造施工期間,采取局部挖補、拉毛、2cm 微表處、銑刨舊路面、重鋪4cm 細粒式混凝土面層加粘層、重劃標線、重新設施邊溝等處理方式。原有道路在長期的使用過程中出現了裂縫、剝落、板面破碎、接縫破損等病害,無法給車輛創造良好的通行條件。為改善此市政道路的通行條件,有關部門必須根據現有的道路條件,實施拓寬改造。
針對此項目的拓寬改造施工,為達到相應的施工目標,應維持原車行道的寬度及斜坡,人行道按照現狀改建到兩側的建筑邊沿。此次市政道路拓寬改造施工期間,為提高改造效果,有關人員必須遵循相應的標準設計橫截面,重點考慮以下因素:
(1)以城市規劃紅線范圍為基準開展橫向設計。在設計之前相關人員需進入現場展開一系列調研,獲取原有道路紅線寬度、公路等級、道路性質、附近建筑物及其他相關設施的分布、車流量、行駛速度、地下管線等數據。對于道路沿線的建筑物、樹木及管線等,應執行以下規定:
①規劃紅線內的房屋必須全部拆除。考慮到本項目附近的房屋分布,需壓縮道路、機動車道,以避開建筑物。
②公路沿線無任何文物古跡。
③現有道路兩側有樹木,為滿足拓寬改造要求,需將這些樹木移植到人行道。
④本道路所在區域的桿線數量多,多為附近居民用戶及生產企業的電力桿,這些均在規劃紅線范圍內。
⑤施工場地內的管線數量多,存在縱橫交叉分布的情況,在道路改造時可能損壞已有管線,必須在拓寬改造道路的同時重新布局管線。
(2)道路斷面的設計中主要需考慮通行的安全性,在此環節設計人員需分析道路等級、性質,適當優化綠化帶設計,使綠化帶與道路拓寬改造相配套。
縱斷面設計也是道路拓寬改造方面需關注的重點部分。具體的設計過程中相關人員必須了解城市的總體規劃,在此前提下確定標高,使道路設計與臨街建筑物立面布局、道路區域排水要求相一致。如有條件在縱向上應優先設計緩順縱坡,為車輛設計相對平穩的通行條件。在設計縱斷面時有關人員也需要關注市政道路所在地的降水量、地質地形、管線分布等各類情況,優化縱斷面設計。無論何種規模及類型的市政道路拓寬改造,有關人員都需要參考行業內的公路設計標準。在設計縱斷面之前相關人員進入現場展開了一系列調查,發現道路的最大縱斷坡、最小凸形、最大凹形豎向彎曲半徑分別1%、12000m、5000m[2]。對于垂直斜率在0.3%以下的路段,在特定位置應布設“之”形邊溝,確定邊溝的深度、寬度。一般來說,縱坡面標高參考原標高進行設計,但在經過碎石化處理以后,無法保持原路面的縱剖面標高,直接按原路面的縱剖面施工時,開挖深度無法與現場情況完全一致。為避免上述問題,對于道路的拓寬改造施工,相關人員必須從實際情況出發重新設計縱剖面,確定關鍵參數。
市政道路建設中路面強度是需要關注的一大方面,這是影響路面性能的重要因素。如路面強度不達標,后續道路投入使用后易出現裂縫等問題,影響行車安全。本項目的拓寬改造施工期間,有關人員需根據總體的改造目標,重新確定路面強度。本項目的改建施工作業中依舊保持現有道路紅線,施工人員可根據地圖上的道路平面開展一系列擬合工作。全線設有分段曲線,最小半徑為57m 的圓形曲線,其速度高達25km/h,這一數值與不設超高最小半徑的要求相一致[3]。改造人行道時需考慮鋪蓋面層的各項規定,如高度控制段板厚應在25cm 以內,優先采用鋼筋混凝土板。有關人員在分析了路面整體結構后,部分路段的路面強度基本可滿足需求,這部分路段在改造時需設置水泥穩定級配碎石基層,嚴禁壓實新舊路基的接縫。拓寬公路基層以水泥作為主材料,以確保新基層、舊基層的標高一致,且在現場作業中有關人員應分析路面板的接縫位置,按照此方式在恰當的位置布設縱向縫,橫向縫不得設置傳力桿,將傳力桿設置在膨脹縫部位,以發揮其作用,增強路面結構的整體穩定性。如道路寬度在2m 以內,在改造期間原路面上應布設鋼筋混凝土板。老路在長期使用期間出現了路基失穩問題,繼續使用易造成安全事故。對于這部分路段需進行加固施工,將26cm 鋼筋混凝土(2-10)+20cm 的貧混凝土作為主材料。部分路段的拓寬寬度較大,達到了3m 以上,對于這部分路基,應綜合利用26cm 水泥混凝土、20cm 水泥穩定級配碎石、20cm 水泥穩定級配碎石等材料,此路段施工的技術要求較高,因為施工區域內的地下管線密集,新舊路面的銜接施工應尤其注意。現場作業中K75+300~K78+800 施工期間,有關人員需將左幅一側的舊水泥板去除,重新開挖再鋪設新材料,使新舊路面可靠銜接、自然過渡。
本公路項目中,為達到拓寬改造目標,保障路基路面整體結構穩定性、安全性的前提下又增加道路通行能力,在通視條件理想、無超高路口段的位置設置加寬梯度路段,使路面能通過更多車輛,并提高行車安全。在橫斷面施工期間繼續保持原公路的車行道,斜坡為0.1%,人行道需在既有基礎上改建兩側的建筑邊沿。有關人員綜合本公路工程的各種數據,再綜合拓寬改造目標,橫截面施工時主要包含中間分隔帶、行車道、人行道,各自的寬度分別為2m、10.5m、7.5m。
縱斷面施工期間為確保其符合行業規范,有關人員需進入現場展開一系列調查,了解路面結構、每一層的材料類型及用量等。經由安全性、技術性等的分析,在此項目中最大縱陡坡、最小凸起和最小凹陷半徑分別為1%、12000m、5000m。局部路段的路面性能不達標,且路基穩定性不足,在施工過程中應進行必要的處理。此類路段在拓寬改造期間,施工人員需按照全斷面碾壓的要求,控制碾壓速度及遍數,以保障壓實度。當壓實工作結束后在此路段上噴射粘層油,選用陽離子型乳化瀝青,此后在上部鋪設土工織物、SBS 改性瀝青混凝土[4]。
現階段公路項目的高程為5m,沿線建筑物分布較少,在縱斷面施工中沿路縱斷面應與現狀路面保持合適距離。此次拓寬改建施工期間,沿線需增設多個斜坡,最大縱坡、最小縱坡分別為2.5%、0.0%。在縱坡在0.5%以下的地方,因為有排水需求,必須設置“之”形邊溝。
本次道路拓寬改造的線路較長,在整個施工期間需做好路塹土方的開挖工作。綜合路塹形態,主要有淺路塹、深路塹、長路塹、短路塹多種,不同類型的路塹所采取的施工方式各有不同。淺路塹相對平緩,適宜選擇橫挖工藝;深路塹或者長路塹條件下優先選擇縱向開挖技術。無論橫挖法還是縱挖法,都包含整體施工與分層施工兩種,施工現場相關人員應根據具體情況來選擇。以橫挖法為例,在路基的一端或者兩端沿水平方向開挖,在短路塹中這一開挖方法較為適用。路基深度不大的情況下,能整體開挖,一次性開挖到設計高度,但如深度過大,無法一次開挖到位,應合理分層開挖[5]。施工人員需控制每一層的開挖深度,并給每一層設置出土路、排水設施。分層橫向開挖施工期間,工作面縱向張開,具備多層、多向同步開挖的條件,施工效率高。縱挖法施工下以縱向作為參考實施開挖作業,遵循小段順序規定。當路塹寬度小、深度淺的情況下,縱向分層開挖更能保障施工作業的安全性,可克服現場不利條件的限制。但當為大寬度、大深度路塹時,正式開挖前應設置一條專用隧道,創造隧道縱挖條件,方便機械通過并提高施工速率。
在各種因素的影響下道路拓寬改造過程中路基和管線開挖時存在安全風險,施工作業面狹小,施工條件不佳。為提高路基穩定性,并達到拓寬施工的質量及安全目標,相關人員應綜合應用多種施工措施,并根據風險因素制定防控方案。管線溝槽開挖施工有兩種方式:在溝槽周圍現有道路路基上進行注漿加固,以改善土質條件,促進開挖施工;設置臨時支護結構,組織直立開挖作業。管線施工的難度較大,在正式施工之前不同部門之間應完成技術交底,確保全部施工人員都掌握管線施工的技術要點。對于需開挖的管線應提前探明位置,并做好標注,而對于無需開挖的管線則需做好保護,避免開挖施工損壞管線。開挖結束后施工人員需利用回填材料回填管溝,如溝槽寬度在2m 以上,施工人員應參考拓寬新建部分的路面結構、路基情況組織開挖施工,管道頂部應與管材回填要求相一致;如溝槽寬度為0.5~2m 之間,回填深度應超0.3m,使用水硬性材料;溝槽寬度在0.5m 以下時,直接用低標號素混凝土進行回填。
此次改造施工期間,新舊路基的結合施工難度較大,如缺乏專業化處理,極易引起不均勻沉降,影響道路使用。新舊路段的結合施工中需注意以下方面:
(1)分析工程現場的地質條件,如現場包含軟弱路基,必須進行加固施工。拓寬部分的路基應按照老路基的方式來施工,如舊路基破壞嚴重,需挖除這部分路基,重新處理路基。
(2)選擇高性能回填材料。回填材料的種類和性能是影響路基施工效果的重要方面,為提高新舊路基的結合效果,施工中應注意選擇回填材料。一般來說,回填材料多為固體材料,在重力及其他作用力影響下回填料可能發生水平、豎直方向的變形,當新舊路基的變形速率不一致時,將增大沉降危害。為此,針對此現象,拓寬路基施工應選擇與舊路基填料相一致的材料,以減小新舊路基的沉降差異。
市政道路拓寬改造工程較為常見,為全面提高拓寬改造的施工質量,相關人員需根據市政道路的使用現狀、結構特點,選擇最佳的拓寬改造方式。未來的市政道路項目中,有關人員需繼續創新拓寬改造施工技術,以提高道路性能。