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高速公路路基路面排水施工工艺分析

2021-06-01

工程技术研究 2021年8期
关键词:渗沟边沟水沟

中交一航局第三工程有限公司,辽宁 大连 116083

1 工程概况

海南省万宁至洋浦高速公路第三代建段(WYTJ9)高速公路标段路基属于整体式路基,总长9.66km,宽26m,横断面的组成为3.5m中间带+2×2×3.75m行车道+2×3.0m硬路肩+2×0.75m土路肩。关键施工内容有挖填方、路基排水设施、构筑物台背等。

2 路面排水技术

2.1 中央分隔带排水

(1)低坡设计工作中,要求坡度>0.3%。

(2)对于横向排水管的设置,要求其间距为30~50m,能高效排除盲沟中的水,使其可汇聚至路面外,以免冲刷路面。

(3)合理设置防渗结构层,采用土工布防渗层的方法,在混凝土终凝后立即对防渗结构层进行养护,在其表面覆盖土工布,期间适当洒水,使混凝土维持在相对湿润的状态,避免产生收缩裂缝。

2.2 超高段分隔带排水

多雨地区表面无铺面的中央分隔带可以修筑纵向排水渗沟,通过多重设施的应用有效清理分隔带内的表面水。为增强排水效果,按40~80m的间距依次设置横向排水管,进而高效清理渗沟内的水,将其排出路界。渗沟施工中,在其周边包裹反滤织物,利用该材料阻隔细粒,以免出现渗沟槽堵塞的情况。在渗沟回填料与路面的交界部位均匀涂抹双层沥青,同时铺设防水土工布。

2.3 路面结构排水

反射裂缝为该项目重点考虑对象,必须预防反射裂缝所伴随的质量问题。在路面基层下方设置砂垫层,通过中央分隔带将盲沟中的水快速排至路面外。

2.4 路面渗水的排水

设置沥青封层,路面肩纵向、横向排水,通过多重措施的应用将路面的积水高效排至周边的设施中。沥青下渗的水流需得到有效的控制,建议在排水径面中按照10m的间距依次布设排水管道。

2.5 路基路面综合排水

路面、路基以及桥涵的排水设施既要能独立运行,又要能协同作用,从而切实提高排水效率。设计时应考虑路线的平面设计和地形情况,制订完善的设计方案。

2.6 路基排水

(1)路基排水设计方法。①路堑边沟设计:底部有渗沟及渗沟检查井,沟底和侧墙两部分结构施工采用M7.5浆砌片石,侧墙顶盖采用C30混凝土台帽(厚度按13cm控制),盖板为提前预制成型的C30钢筋混凝土结构。②路堤边沟设计:按设计图纸将C30预制梯形混凝土块拼装到位,截水沟急流槽施工采用M7.5浆砌片石砌筑成型的方法,经预制块拼装后构成踏步和平台排水沟。

(2)路基排水施工方法。①渗沟施工。渗沟主体结构成型后,在其底部铺设15cm厚的C25铺底混凝土。以设计流水坡的相关要求为准,精准控制顶部标高,避免回流问题。在铺底混凝土的顶部设置夹砂玻璃管(内径为20cm、壁厚6mm),纵向按30cm的间距依次开孔,在外侧紧密包裹渗水土工布,搭接宽度至少应在2cm以上。②台帽施工。模板为竹胶板,利用φ14mm拉杆螺栓稳定连接,在模板拼缝处紧密粘贴双面胶带,提高模板的严密性,以免出现漏浆现象。③盖板安装。提前在预制场制作盖板,在盖板底部垫设10mm厚的水泥砂浆,以保证盖板的平稳性。路基排水的具体施工方法如图1所示。

图1 路基排水施工方法

(3)路堤边沟施工方法。①基槽开挖。根据设计图纸精准控制水沟基槽的开挖尺寸,以挖机开挖的方式为主,人工辅助修整。基槽开挖期间不可出现超欠挖现象,应适当预留5~10cm,该部分由人工进行精细化清理。②砂浆垫层施工。预制板安装前,先在底部铺设砂浆垫层(厚度可采取4cm和10cm两种标准),铺设过程中加强对厚度和平整度的检测与控制,以便给后续预制板安装等相关工作的开展奠定坚实的基础。③路堤边沟采取预制块安装的方法提前预制成型,通过质量检验后转至现场安装到位;严格控制安装缝隙,确保预制块可组成平顺性较好的整体边沟结构。④预制边沟安装。边沟由C30混凝土预制板拼接而成,各处缝隙间距应一致,每10~20m划分为一个安装单元,并为预制边沟安装提供参照基准,提前根据设计图纸定位放线,使线形平顺。

3 地表排水设施的施工工艺

3.1 边沟

根据边沟的施工条件,采取以下施工方法:土质边沟以梯形为宜,内侧边坡坡度一般选用1∶1~1∶1.5;石质边沟呈矩形,底宽、深度均要≥0.6m。按照设计图纸,可适当调整边沟的断面尺寸。在水流的冲刷作用下,沟体易受损,为有效避免此问题,要求单向排水长度≤500m,若超过该值则需要根据实际情况增设涵洞或出水口。通过此类水工设施的应用达到分流的效果,将水引至路基范围外,减小对工程结构的不良影响。

3.2 排水沟

排水沟为直线形,转弯处采用弧线形。密切关注路基坡脚的位置,要求排水沟与之形成的间距至少达到3m,沟底纵坡按1%~3%控制,超出该范围则对排水沟采取加固措施,以保证排水沟的稳定性。排水沟与周边的沟渠对接时需要确保其水流顺畅,以免出现排水不畅的情况。在圆弧对接的施工方式下,成品排水沟通常采用模具直线定制的方式,但施工环境错综复杂,常存在弧形和转弯曲线的情况,此时排水沟不宜采取直线形的设置方式,而应当采用圆弧曲线形状,这也对施工工艺提出了更高的要求。

对于弧形转弯的排水系统,在设计阶段需利用CAD软件或是其他方法测定各弧形的弧长数据,此后将直线的成品线性排水沟根据弧长截断为若干小段,各小段的排水沟呈弧形拼接,并在圆弧两侧采取回填固定措施,选配合适尺寸的盖板。弧形线性成品排水沟的施工要点较多,各项细节均容易对整体的质量造成影响。以设计工作为例,应精准控制转弯的度数,若出现较大的偏差,容易影响成品排水沟转弯处的对接情况,也容易形成缝隙。

沟盖板材质的选择也属于重点内容,现阶段主要有电缆沟盖板和树脂沟盖板两种形式,随着材质的变化,沟盖板的使用效果也将随之产生差异。对于线性成品排水沟而言,应当重点关注弧形转弯部位,严格依据设计图纸精准控制排水沟的尺寸,在拼接时需要确保排水沟之间不产生裂缝,保证其正常使用。

3.3 截水沟

在常规土质边坡施工中,若截水沟与路堑边坡坡顶的距离L≥5m,则需修筑截水沟;在软弱岩层施工时,若L≥H+5m,则也需要设计截水沟。截水沟的断面以梯形为主,底宽至少达到0.5m,为满足流量要求,深度至少达到0.5m。

3.4 地下排水设施施工

渗沟或盲沟为地下排水系统施工中的重点内容,该类设施的应用有助于降低地下水位,拦截地下水,以免出现地下水渗入的情况。渗沟的类型丰富多样,该项目主要采用管式渗沟,其在引水距离较长、流量较大的施工场所具有可行性,适应性较强。

当管式渗沟长度达到100~300m时,宜在其末端设横向泄水管,逐步排除地下水。陶瓷、混凝土、塑料等均是比较主流的泄水管材料,但无论何种形式的泄水管,均要在管壁处交错布置泄水孔,间距不超过20cm,并且严格控制渗沟的高度,确保填料的顶面高于原地下水位。在沟底垫层施工环节,宜使用干砌片石,但需要考虑各类特殊情况,如沟底深入不透水层,此时宜使用浆砌片石,也可使用防水性能较好的混凝土或其他防渗材料。

4 结束语

综上所述,路基路面排水是高速公路建设中不可或缺的一项工作,完善的排水系统对于缓解水损害、提升高速公路运营水平具有积极意义。文章主要围绕高速公路路基路面排水施工工艺展开探讨,希望所得结论能为类似工程提供参考。

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