路桥工程建设中路基路面施工技术要点研究
2021-12-07刘欢欢
刘欢欢
(中交一公局第六工程有限公司,天津 滨海 300451)
0 引言
目前我国城市交通行业快速发展,并且居民汽车保有量也在不断增加,这无疑给路桥工程带来更大压力,因此必须提高建设质量标准,将安全、性能放在首要位置,以此保证最终的工程质量。在工程建设时,施工单位要注意路基路面施工技术的应用,明确好技术要点,通过全面、综合性的设计与安排,对施工技术展开有效控制,提高路桥工程建设水平,满足我国路桥质量标准与实际使用需求。
1 路桥工程建设中常见的质量问题
1.1 路基路面平整度不足
路基路面不仅是路桥工程建设核心,更是保证交通运行的基础条件,所以在质量方面往往有更严格的要求。施工过程中需要设计与安排好用料与设备,确保符合质量标准。不过在当下的路桥工程中,路基路面存在不平整现象,这也是比较常见的质量问题,主要原因是施工过程中施工人员没有严格按照施工规范操作,导致路基路面质量不达标,在投入使用后地基自然下沉,最终引发路面平整度不足;另外,路基路面需要有较强的承载力,如果施工过程中没有达到要求,在运行后同样会受到压力作用影响,导致路面凹陷问题越来越多,甚至会影响行车安全,尤其在近些年车流量不断增加的条件下,路面平整度问题也愈发显著[1]。
1.2 路基路面破损严重
如果路桥工程无法保证质量,在投入运营后没多久就出现路面破损,不仅会降低路桥的使用寿命,甚至存在引发安全事故的风险。这个问题与路基路面施工操作有关,也是比较常见的病害之一,具有显著的负面影响。在路基施工过程中,没有按照质量标准展开压实处理,会导致路基本身的密实度与承载力不足,如果路桥的车流量比较大,则使用一段时间必然会出现路面破损。另外,其和路基填筑的材料也有一定联系,由于填筑材料本身质量存在问题,无法满足路桥工程的荷载要求,最终会引发路面破损、裂缝。除此之外,对于沥青混凝土材料温度控制不当也会造成路面破损,大多以不均匀的沉降现象为主,因此在施工过程中施工单位必须注意规范标准,满足质量要求,从而杜绝路面坍塌、裂缝以及沉降现象发生,降低路桥运行的安全风险。
1.3 路基塌陷桥头跳车
路桥工程桥头跳车也是较为常见的问题,大多是桥头与桥身连接不均匀造成的,这与本身的设计有关;同时,施工过程中没有严格控制管理,最终导致连接处平整度不足,每当车辆经过就会引起跳车现象。另外,施工前期没有展开全方位的设计规划,路基排水能力存在问题,如果出现大量降雨,路面结构的含水量持续增加,就会引发路堤填土流失现象,再加上行车荷载等因素造成的影响,桥头路堤就会沉陷[2]。基于安全因素的考虑,施工单位必须全面完善公路桥台设计与施工,尽量缓解地基沉降与稳定性不足的问题,尤其是桥台背的填土高度,应严格按照标准施工,这样路基填料就不会被压缩,出现沉降的概率也会大大减少。
1.4 路基沉降
作为路桥工程中比较常见的质量问题,路基沉降大多由地基因素造成,很多地区存在软土基,此类土质具有较强的流变性,受到强烈的外部荷载影响,就会出现明显的沉降与变形,路基路面也会因此沉降。软土地基是较为特殊的土层结构,大多由黏土、泥炭以及粉土组成,同时本身具有较高的含水量,如果施工前不进行有效处理,必然会对整个工程质量造成影响,促使路基路面受到损害。
2 路桥工程建设路基路面施工技术要点
2.1 路基路面施工前准备
路桥工程建设前期准备工作非常关键,这也是保证施工顺利开展的基础条件。在准备阶段,以熟悉设计文件、制定施工方案、引入材料设备为主。设计文件是明确施工技术运用的重要依据,同时能够深入了解施工意图,掌握基础的工程内容,因此在工程开始前工作人员必须首先做好实地勘察,与图纸展开详细比对,以此来判断是否符合施工条件,包括采用哪种施工方法、技术,确保满足设计规范;其次,还要根据实际工程、现场条件以及工期时间,布置好施工现场,编制完善的施工进度计划,拟定关键的施工技术要点;最后,综合设计与规划使用的材料及设备,按照需求量进行采购,清理好现场,以便存放、保管,避免材料及设备受到环境因素影响质量。
2.2 路基开挖填筑与压实
在路基路面施工过程中,需要进行开挖、填筑、压实三个关键阶段,它们会直接影响路桥工程建设质量,因此施工人员要注意施工技术要点的控制。开发过程中保证路基范围没有任何杂物,包括树根、杂草以及腐殖土,开挖尺寸要符合图纸标准,填筑时应保证土质需求,开展专业的技术分析,大多会采用陷量较小、粒径均匀的砂石材料,并选择分层填筑的方法,以此来提高路基填筑密实度。由于路基填筑会对土体的天然状态造成明显破坏,导致整体结构过于松散,因此为了确保路基具有足够的强度,在填筑后施工人员必须采取压实处理[3]。压实施工前,施工人员要考虑好路基含水量与土质条件,并选择适当的机械设备,压实过程中要注意平整度,避免土料不均匀导致路基性能下降。
2.3 路基路面排水技术
在路桥工程建设中性能为主要目标,而排水系统施工会对路基、路面的性能造成很大影响,以往很多工程中路基路面受损都是因为排水技术使用不当,没有按照要求做好排水工程,因此路基路面排水施工是需要重点解决的技术难题。本文主要针对排水系统进行规划设计,分类路面表层排水系统与地下深层排水系统,路面排水目前主要采取节水沟、急流槽以及边沟的排水形式,若为高速公路项目、一级公路项目,还需要对排水渠展开浆砌片石加固处理或其他有效的防护措施。尤其在气候恶劣的地区,为了避免强降水造成的路面积聚,必须设计完善的排水系统,并根据实际需求进行合理规划。此外,地下排水方面以暗沟、盲沟以及渗井为主,同样能够提高路基路面质量与性能。
2.4 软土地基处理技术
在路桥工程建设中,如果出现软土地基的情况,工作人员应该及时采取处理措施。一般来说,路桥工程很难避免出现地质条件差的软土地带,天然土质条件不符合标准需求,缺乏足够的承载能力,所以路基路面的稳定性难以得到保障。因此,在施工过程中工作人员应展开加固处理,全方位提高软土地基强度与稳定性。目前,施工主要会采用换填土、排水固结以及高压喷射注浆等方法,对软土地基进行有效处理。施工过程中需要注意参考土质条件,加固厚度要控制在3cm 内,先铺设土工布再填筑材料,经过土工布的过滤、排水作用,能够起到适当的加固凝结效果[4]。此外,利用好聚乙烯、聚丙烯土工格栅,避免路基填料过程中土层位移的情况出现,改善路基路面受力不均衡的问题。
2.5 路基路面防护技术
路基路面防护可以提高整体性能,起到一定绿化环境的效果,满足绿色环保发展需求。其主要以高速公路项目居多,通过两侧砌石框格、种植草皮展开护坡处理。尤其是路段处于沿河地带,路基边坡可能会受到雨水冲刷,因此施工人员必须要采取适当的防护措施,例如:高强土工格栅能够避免河水冲挤边坡,具有十分显著的防护效果。另外,很多工程会采取挡土墙的防护措施,它不仅能够保护路基路面,同时还增强了道路行车安全。由于路基路面会受到天气影响,所以施工过程中往往会考虑到自然因素,施工人员通过有效措施减少自然环境对路基路面的侵蚀,由此可见路基路面防护技术的应用至关重要,有利于提高路基路面的稳定性。
3 路桥工程建设路基路面施工技术优化措施
3.1 优化路面压实程度
在路桥工程建设中,路面压实程度非常关键,它会直接影响后续的施工质量,所以施工人员要保证压实处理效果,通过适当的开挖方法,提高填筑、压实质量。在开发过程中,施工人员采用横向挖掘的形式有效提高处理水平,借助纵向挖掘落实施工要求,但同时还需要注意挖掘设备的选择方面,应该参考工程环境、工程需求,并由施工团队进行确定,以此来增强开挖效果。在回填过程中,施工人员应注意材料符合质量标准,尽量选择压实性出色的材料,从根本上强化路基路面质量,为后续的施工奠定良好基础。路基路面压实大多会受到土质和湿度影响,因此施工人员需要注意控制好这两个因素,同时采用分层压实度方法,注意控制每层压实厚度,必须保证碾压平整。
3.2 优化路面防护水平
路基路面施工要积极践行系统化管理,严格控制好施工要点,保证路桥工程的整体性能,针对路面防护处理措施,避免一切自然因素干扰,增强路基路面使用寿命。另外,路面的防护水平与工程整体质量紧密相关,相关人员应提高重视度,不断完善路面防护施工技术,减少路面质量影响因素。当下施工以石砌技术为主,对路面进行强化和防护,尤其是路面相对倾斜的位置要作为重点防护区域,避免外力对路面造成破坏;通过优化防护水平增强路面使用寿命,加上对后续应用进行养护,有效增强了路面的稳定性与管理效果,对于路桥工程来说具有很高的收益。
3.3 沥青混凝土材料配合比与拌和
沥青混凝土是路面最常用的材料,即使在汽车数量不断增加的情况下,依然展现出较为出色的性能,所以沥青混凝土能够在路桥工程中得到广泛应用。在施工过程中,施工人员需要注意材料配合比与拌和效果,首先对进入施工现场的材料进行检测,尤其是质量稳定性评价试验,主要分析材料密度是否符合要求。在配合比设计过程中,可以适当增加粗剂量比例,用于增强混凝土材料的抗高温性能,但其也会带来一定负面效果,施工时存在离析现象,如果增加细剂量比例,施工均匀性较为突出,不过抗高温性能将会明显降低。因此,工作人员要根据实际需求确定材料配合比,包括各类材料的规格与数量,利用马歇尔试验对质量进行检测,以便有效调整沥青混凝土配合比。另外,拌和时要借助机械设备完成,并注意控制拌和过程中的温度,位置应处于空旷、干燥以及运输方便的区域,拌和区域到施工现场的运输时间必须小于60min[5]。
3.4 加强沥青混凝土摊铺施工管理
目前,我国路桥工程主要采用沥青混凝土作为路面材料,除了保证科学合理的配比之外,应注重加强沥青混凝土摊铺施工管理,这也是提高路面荷载能力的关键环节。首先,施工前将设备预热20min 左右,同时接缝处原路面的温度达到65℃以上,摊铺过程中严格检测材料温度,不能低于130℃。其次,注意调整摊铺设备的振夯频率与振幅,施工后沥青混合料应具有80% 以上的初始密度,摊铺速度必须根据设备能力、热料仓储料数量以及运输距离来决定,大多数情况下都要保证摊铺均匀,尽量避免施工中断。人工修整时要注意不能站在混合料上进行操作,尤其是没有压实前的沥青混合料,严禁施工人员踩踏。
3.5 完善路桥工程路基施工管理
路桥工程应处理好路基,否则会对路面的使用寿命造成影响,甚至引发严重的安全隐患,路基是整个工程的核心,施工单位应给予更多关注。当下路桥工程出现桥头跳车、路面不平整的现象,大多是路基没有处理好引起,因此施工过程中要注意调整,尽量提高地基的牢固性,将路基路面质量才会随之提升。由于我国很多地区存在软土地基,所以在施工前必须采取处理措施,使地基质量符合工程需求,尤其是硬度、抗压强性能,首先可以采取表层排水法,因为软土地基大多由内部水分超标导致,排水结束后添加颗粒剂碎石、砂石等材料,地基强度与承载力将会得到强化。施工过程中要根据实际情况选择处理方法,如果软土地基表层土壤具有较强的活性,也可以考虑使用添加剂法,把石灰等外材料掺入表层土壤,有效降低土壤表层活性,同时含水量也会适当减少,地基稳定性自然可以达到施工要求。
3.6 施工材料管理与技术更新
路桥工程往往需要大量材料、施工技术支持,控制好材料和技术能够为后续施工奠定良好基础。材料方面,工作人员应根据施工现场环境、需求,制定合理的采购计划,并清理场地为材料提供存放区域,材料进入现场时必须要开展验收工作,确保质量上没有任何问题,在符合施工标准的条件下入库管理。同时,材料进出仓库都要做好记录,尤其是使用过程中必须加强监督管理,充分保障材料使用的合理性,避免造成材料资源浪费。另外,在施工技术方面应及时更新,充分做到与时俱进,以此有效加快施工进度,这对于降低成本投入也有显著作用。尤其是在信息技术逐渐发达的情况下,工作人员可以借助最新技术手段展开数据搜集,对施工现场、施工过程进行分析判断,以此保证施工方案的严谨性。
3.7 拟定合理的后期养护方案
在路桥的后期使用中有很多影响路桥质量的因素,所以工作人员要注重投入使用后的养护工作。路基路面施工养护,对于路桥工程使用寿命有很大影响,同时合理的养护计划能够降低质量问题出现率,因此后续的维护保养至关重要,养护人员可以根据工程情况制定养护周期,或不定期开展路基路面养护,有效增强路桥工程质量。另外,路桥工程投入使用后,经过长时间发展将会受到环境等其他因素影响,可能会出现潜在的安全隐患,因此养护措施将成为降低安全风险的重要途径。在养护方案中,以排水系统疏通维护、边坡绿植、石格防护、路面维修处理为主,工作人员应做好日常监督管理工作,在发现质量问题后及时进行修复处理,避免其对路桥工程的使用造成影响,引发无法预估的安全事故[6]。
4 结语
路桥工程建设关乎我国社会经济发展,因此在质量方面有着较高的标准,施工过程中应重视技术要点,通过严格规范施工技术体系,提高路桥工程建设水平与质量。作为路桥工程建设核心,施工技术的运用至关重要,施工人员应通过有效方法强化控制施工技术,处理好软土地基问题,充分保障路桥工程质量。一般来说,路基路面施工较为复杂,无论施工技术还是环境因素都会直接造成质量问题,因此需要加强技术规范,同时做好现场监督管理,提高个人的质量意识,把路基路面的稳定性、安全性作为最终目标,从而达到国家的质量要求。