高速公路路基施工技术与质量控制
2021-03-17陈振义
陈振义
中交一公局第三工程有限公司
1 高速公路路基工程施工的质量要求
1.1 结构稳定性
因为高速公路在建成投入使用以后,承担的行车荷载量较大,且需要受到一定的自然因素影响,这就使得高速公路路基必须要具备极强的结构稳定性,只有这样,才能够从根本上抵御行车荷载、自然因素等作用,减少沉降、变形等病害的出现[1]。因此,高速公路路基施工中的结构稳定性是基本的要求。
1.2 结构强度
高速公路路基施工中,对结构强度也有着明确的规定,在施工建设的过程中,工程企业必须要采取极为有效地方式,来达到结构强度的施工标准。因为高速公路的行车数量多、荷载大,路基所承受的承载量非常大,当结构强度不足时,路基可能会由于承载量超过设计标准、自然环境因素等的影响而出现沉降、裂缝等问题,加强对路基强度的控制,可以最大程度上保障整体的施工目标。
1.3 地表水或地下水水文的稳定性
水同样会给路基产生一定的作用,地表水和地下水的水文都会对路基整体性能有所影响。当地表水或者地下水的水量等水文存在剧烈波动的情况,路基可能会遭受水的侵蚀,难以保障其结构稳定性。地面水或者地下水对路基的作用中,水文会使得路基的稳定性和强度难以保障,尤其是在一些季节性冰冻区域,由于水文条件比较异常,路基可能会面临周期性冻融威胁。
2 高速公路路基施工技术要点分析
2.1 路基挖方施工技术
路基挖方是高速公路路基施工时的关键施工工序,在整个的施工建设工作开展过程中,为使得路基挖方可以达到相应的施工标准与要求,工程人员在正式的挖方作业开始之前,必须要对可能存在的施工影响因素加以全面分析,做好充分的前期准备给工作。路堑开挖施工时,施工人员必须要充分考虑现场的地形、土石方调配和路堑断面等现实情况,来制定有效地开挖方案。高速公路路基开挖施工时,如果针对的是平缓地面上短而浅的土石路堑,一般选用的是全面开挖的方式;对于比较平缓的横坡土石路堑开挖,一般选用的是横向台阶开挖的方式;对于石、土质傍山路堑,纵向台阶开挖方式更为适用[2]。
2.2 路基填料施工技术
高速公路路基施工时所使用的填料也会对路基性能产生直接的影响,在实际的路基填方作业开展时,工程人员必须要结合工程路基的施工规范和要求,来进行路基填料的选择,科学进行路基填料的质量控制。填料技术应用时,施工人员要量化填料的最小强度大粒径,利用CBR值来进行路基强度的评估和判定。一般情况下,对于高速公路底面以下0m~0.3m的路床而言,填料技术应用时,要严格将CBR值控制在8以内;对于高速公路的下面与下路床而言,要开展规范化的填料施工作业,选用稳定性比较好的填料[3]。
2.3 路基填方施工技术
高速公路路基施工时,填方作业开展时,填料的质量控制非常重要,工程人员在实际的施工作业中,要严格根据路基的质量标准,来进行填料各个性能指标的严格控制,比如,可以利用CBR来对土质进行严格分析,在填料质量的检测过程中,一旦发现填料的塑性指数或者CBR 值超出了正常标准,严禁将该填料作为路基施工材料,必要情况下利用专门的机械设备,将填料中的一些大块岩石加以粉碎或者去除,保障高速公路路基的间隙符合标准,降低路基大面积塌陷、断裂等事故的发生。
填方施工技术应用的过程中,对于填料水分的控制也是非常重要的,施工人员必须要严格根据路基施工要求,应用有效地方式来控制填料中的含水量,只有当填料含水量符合标准以后,方可利用压路机来开展碾压施工处理,只有将填料含水量控制在合理的范围内,规范化施工作业下的路基填料密实度才是合格的。路基施工时的填方作业开展时,对于土层厚度的控制也是有必要的,工程人员在施工现场每间隔10m的位置,就应该进行监测点的设置,通过抽样检查的方式来保障填方施工效果。
2.4 路基压实施工技术
路基压实作业的开展可以大大提升路基的结构稳定性和强度,只有在施工时开展了规范化的压实作业,才能够使得路基的压实度达到相应的标准,降低路基结构性问题的出现概率。对于同类型土壤而言,在压实度这一指标的控制过程中,需保障压实机械设备的科学选择与应用,如果要使得路基的最大干密度能够达到施工标准,需借助于重型击实压实机械设备,而在最佳含水量的控制方面,要利用轻型压实。压实作业开展的过程中,施工人员必须要严格遵循工程现场的基本情况,来采用分层压实的方式,将每层的压实度控制在合理的范围内。压实处理时,要使得最佳含水量的土壤能够在规定的时间内板结,实现最佳含水量最高密度的要求,路基压实处理之前,相关人员要做好相应的准备工作,将土壤含水量控制在相应的范围内。压实作业要连续进行,尽量避免一些因素影响所造成的压实作业中断,开展规范化的压实施工作业,比如,软质石压实的质量标准如表1所示。
表1 软质石料压实质量控制标准
图1 路基分区验收
2.5 路基排水施工技术
2.5.1 路面排水
路基施工中,路面排水多采用的是集中排水和分散排水的方式,前者在具体的实现中,主要是在路肩带外部来设置预制水泥混凝土砌块或者现浇沥青混凝土石,使得路肩道路汇水可以形成三角形集,使得路面积水可以顺利被排放到坡脚位置;分散排水主要是要在路肩、路基边坡等位置来进行排水沟渠的设置。
2.5.2 地面排水
高速公路路基施工的过程中,地面的排水施工也是非常重要的,如果在路基施工时地面有大量的积水,这些技术将会给路基结构造成一定的侵蚀作用,路基受到的破坏是非常大的。因此,高速公路路基施工时,严禁在雨天开展施工作业,且要做好严格下水管道和沟渠等的合理设置,保障地面积水可以顺利排出。
2.5.3 路基排水
路基排水施工,渗透式排水方式更为常用,在路基的地下排水处理中,工程人员必须要结合现场的施工条件,来进行暗沟、宫沟、渗沟等的设计,当处于水流量较大的施工条件下时,可以选用带渗水管的渗沟来保障排水效果。随着现阶段路基施工中对排水问题的日渐重视,市场上的排水管道类型和排水方式越来越多,工程企业在实际的施工建设过程中,必须要严格根据现场的实际情况来选择最佳的路基排水方式。
3 高速公路路基施工的质量控制策略
3.1 选择科学的施工方法
高速公路项目实施中,公路的建设里程长,在施工现场往往会跨越不同的自然地理条件,再加上高速公路经历了多个不同的施工环节,这就要求工程企业在实际的施工作业开展过程中,要针对施工的不同路段、不同的施工环节,制定有针对性的施工方案,在施工方案中要明确规定相应的施工计划、施工工艺和要点。总之,高速公路路基施工时,工程人员需在前期的施工规划中,做好总体的安排,并结合实际的施工现场调查和分析,来选择最为恰当的施工方法,使得施工人员可以根据施工规划来开展规范化的施工作业,提升整体的路基施工效率与质量。
3.2 做好机械设备的管理工作
路基施工时也涉及了很多的大型机械设备,这些机械设备是否可以保持稳定、安全的运行状态,将会与路基施工的效率与质量有着紧密的联系。一些高速公路的路基施工时,常常会由于机械设备故障而引起路基施工的质量缺陷,因此,工程企业在施工建设时的机械设备管理也是非常重要的,工程人员除了要根据施工标准来进行装载开车、挖掘机、压路机与摊铺机等的选择和使用,还需要做好对这些机械设备的维护检修工作。
3.3 防止路基出现病害
高速公路路基施工作业开展的时候,路基裂缝是比较常见的质量问题,这一问题多是由于整体道床承受的拉应力超过了本身可承受的抗弯极限所引起的,多表现为不规则的网状裂缝。针对此类问题,高速公路路基施工时,施工人员必须要严格根据施工设计的标准与规范,来开展规范化的施工作业,并针对裂缝出现的原因,采取有针对性的改进策略,从根本上控制路基裂缝的形成。比如,在基层裂缝的控制上,可以从填筑材料的质量控制出发,通过收缩性较小的水泥材料的使用,来提高基层的强度和稳定性指标。
4 结束语
针对当前高速公路建设施工时路基施工的各种问题,工程企业在实际的施工建设时,必须要严格做好路基施工的技术选择和质量控制,使得施工现场的路基施工更为规范和高效,为高速公路提供稳定、安全的路基结构,延长高速公路的使用寿命。