公路工程路基土石方施工技术探讨
2022-02-24庄海娟
庄海娟
宁夏诚通建设工程有限公司,宁夏银川,750000
0 引言
随着我国公路交通压力的不断增大,公路路面出现较为严重的病害问题,导致交通事故发生的频率逐渐增大,严重影响了我国社会的稳定发展。因此,为了满足我国国情的发展,需要不断提升公路交通安全系数,不断修缮公路,并不断提升公路交通的舒适性。其中公路工程路基土石方施工质量对我国的发展非常关键,要想提升公路工程整体质量,加强路基土石方施工技术水平是重点。
1 公路工程中开展路基土石方施工的价值分析
近年来,公路工程病害问题较为严重,严重制约我国交通领域的发展,增加了公路交通安全事故发生的概率。基于此,为了防止交通事故的发生,保障人们的生命安全,我国对公路工程施工质量要求逐年提高。为了我国社会稳定发展,相关部门对公路交通工程施工制定更加系统化的规定,要求公路工程施工中路基施工质量达到质量检验合格的标准,保证公路工程内部结构稳定。在公路工程实际施工过程中,路基施工占据关键地位,路基稳定能够提升公路工程整体使用寿命,降低后期维修的费用支出,保证人们出行安全。但是,在实际施工过程中,公路路基施工质量容易受多种因素的影响,尤其是土石方施工技术,加大了公路工程施工质量风险。
因此,为了提高公路工程路基土石方施工质量,施工技术人员要积极结合公路工程施工的实际情况,结合施工企业的内部情况,制定全方位的公路工程路基土石方施工技术方案,并在实际施工中不断优化,保证路基土石方施工技术能够发挥出应有的价值,提升公路工程的整体质量安全。基于此,在公路工程施工中,路基土石方施工技术的质量安全对整体工程有着直接的影响,提升公路路基土石方施工技术水平,是促进我国公路工程交通领域可持续发展的关键[1]。
2 公路路基土石方施工技术种类
2.1 公路路基土石方清理挖除技术
在公路工程施工过程中,为了保证路基土石方施工质量,降低周围不良环境对公路工程的影响,相关技术人员应事先对公路路基范围内进行清表处理,保证公路工程稳定开展施工作业。在开展公路路基土石方清理挖除施工过程中,技术人员一定要针对工程进行施工调查及现场核对,根据设计要求、合同条件及现场情况编制施工方案,基于方案开展相关作业。技术人员基于勘察数据,结合公路工程的实际情况,确定科学的公路路基土石方挖除深度。另外,在挖除过程中,结合公路工程的地下结构,布置排水系统,提升公路工程施工效率的同时,提升危险源控制力度[2]。
2.2 公路路基土石方开挖技术
公路路基土石方开挖是在清理挖除施工后进行,在公路路基土石方开挖施工过程中,相关技术人员一定要积极进行测量作业,加强与施工人员的联系,保证测量数据与实际施工数据相吻合。在开挖过程中,公路路基土石方开挖技术人员对施工现场的开挖部位进行定位,针对开挖定位进行详细分析,施工人员要积极与设计人员沟通,保证公路路基土石方开挖的质量。在公路路基土石方施工开挖过程中,禁止施工人员依靠自身的工作经验随意更改开挖定点,以免降低路基土石方开挖施工的科学性、降低公路路基施工质量、增加交通事故发生的概率。例如,在某公路工程路基土石方施工过程中,由于施工技术人员的专业素养较低,没有按照技术人员布置的路基土石方开挖点位进行施工,私自更改施工方案,导致公路工程施工质量出现严重的质量问题,不满足当前质量标准。在后续返工过程中发现,在公路路基土石方开挖施工过程中,施工人员没有按设计方案开展施工作业,导致工程出现严重的质量问题,工程返工也增加了公路工程施工企业的经济压力。因此,为了保证公路工程施工质量安全,要不断提升施工技术人员对公路路基土石方工程开挖施工质量的重视程度,施工技术人员必须严格按照施工方案开展作业,保证土石方开挖的严谨性[3]。
2.3 公路路基土石方填方施工技术
公路路基土石方填方施工环节对整体工程的质量有着直接的影响,因此一定要重视公路路基土石方填方施工质量控制。在公路路基土石方填方施工过程中,保证填充材料的准确性是关键,在施工过程中要基于工程的实际情况,保证材料的配置符合工程的实际要求,才能保证公路路基土石方填方施工质量。在公路路基土石方填方施工过程中,相关技术人员要针对公路工程积极进行地质勘察,针对不同的施工路段开展针对性的材料配比研究,保证公路路基土石方施工质量满足实际发展需要。我国幅员辽阔,地形地貌以及土壤成分存在明显的差别,再加上我国公路施工量较大,不同施工路段的土壤以及地质不同,需要采用不同的施工手段,才能保证公路路基土石方填方施工质量安全。例如:公路工程中填方路段的土壤性质以及土壤的含水量存在差异时,需要采用分段式填方施工技术;施工地段的地质结构以及性质相同时,可采用直接填充技术手段。在施工过程中,施工路段包含洼地地区,施工人员需要事先开展排水工程施工,提升工程施工的稳定性[4]。如果在公路路基土石方填方施工过程中,没有考虑填方施工现场的实际情况,就会导致公路工程施工质量存在问题。例如某公路路基土石方填方工程施工中,相关技术人员没有考虑工程的实际情况制定填方材料,全部采用统一的配比方案,导致部分公路路基土石方填方施工路段不能满足施工质量要求,在后续的使用过程中发生严重的病害问题,降低了公路的使用价值以及经济价值。因此,在公路路基土石方填方施工过程中,一定要开展详细的实地勘察工作,针对不同的施工路段制定科学的施工方案,降低公路发生病害的风险[5]。
2.4 公路路基土石方软地基施工技术
在公路路基土石方施工过程中,要基于实际情况制定科学的施工方案。我国地质类型较多,在公路工程施工过程中软地基施工较为常见,公路软地基施工过程中,采用传统的施工技术手段不能取得明显的施工效果,其施工质量不能得到保证[6]。因此,为了保证公路工程施工质量,需积极提升公路路基软地基施工技术水平。首先,在软地基施工过程中,一定要重视施工材料的使用,施工材料要能够满足软地基施工质量要求。其次,做好软地基排水工作,避免产生“弹簧”现象,保证软地基施工材料能够发挥出最佳的作用。基于工程的实际情况选择合理的施工工艺,严格控制分层铺筑厚度、压实机具配置,保证填充材料的质量,提升公路土石方软地基承载力。例如,在我国某公路路基土石方软地基施工过程中,压实机具配置不合理,导致使用的压路机压力与公路施工的实际情况不符,在公路后续的使用中出现了严重的公路路面裂缝、破碎以及凹陷等现象,进而导致该公路在日常运行中多发交通事故,严重影响公路交通的安全性以及舒适性。因此,在公路路基土石方施工过程中,技术人员一定要基于工程的实际情况,保证压实质量,提升公路路基的承载力,保证公路的安全发展[7]。
3 公路路基土石方工程案例分析
3.1 工程概述
本文以青铜峡镇五四路2标段工程施工为例,该公路工程位于低山丘陵地带,土层覆盖较薄,下覆全风化岩层,工程地质条件良好。该工程路段主要是依靠降雨补充地表水以及地下水,因此,该工程的径流曲折,地下水的水质变化也很复杂,总的规律是越接近山区,水质越佳,随着径流途径的不断加长,水质逐渐恶化,矿化由小于0.5L上升到10L以上。青铜峡镇五四路2标段工程项目K5+900—K9+400路线全长3.5km,本项目按三级公路技术标准设计,设计速度30km/h,路基宽度7.5m,路面宽度6.5m。其行车道宽度:2×3.25m,土路肩:2×0.5m,土路肩采用现浇砼硬化。本项目路基挖方147668m³、填方115383m³、涵洞496.3m/13道,其中1~1.5m钢筋混凝土圆管涵356.88m/10道,1~2m钢筋混凝土圆管涵139.72m/3道。项目包含标志牌1块、波形梁护栏2703m、里程碑4块、百米桩31块、公路界碑36块[8]。
3.2 施工准备
在施工企业开展施工作业前,相关管理人员要明确施工人员布置,保证施工人员能够在公路路基土石方施工过程中发挥出自身的价值。如图1所示,明确企业内部各个部门的工程职责,基于施工企业布置的施工人员结构框架开展相关施工作业。
图1 青铜峡镇五四路2 标段工程施工人员组织结构图
3.3 复核地质情况
公路路基土石方工程施工的复杂性较高,在施工过程中容易受到外界的影响,导致公路工程施工出现质量问题。因此,在公路路基土石方工程施工过程中,技术人员应根据设计文件和地质报告积极开展地质情况复查工作,对施工路段的地质情况、水文环境以及气候条件等进行全面的复查,掌握工程相关数据信息,制定科学合理的施工方案[9-10]。
3.4 公路路基土石方开挖施工
本项目在开挖过程中,配置50型装机4台、36t振动压路机2台、26t以上光轮压路机2台、平地机1台、330型以上挖掘机4台、自卸汽车10辆、洒水车2台。路基挖方采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工。土方、软岩及强风化岩开挖采用挖掘机自上而下直接挖装,由挖掘机或装载机装入自卸汽车运输。挖方路基路床顶面采用人工配合机械修整。石方采用挖掘机装渣,自卸汽车运输。
针对短而深的路堑开挖采用横挖法,即根据路堑整个横断面的宽度和深度,从一端或两端逐渐向前开挖。若就近填土,采用推土机推土。若填土(弃土)较远,宜用挖掘机配合自卸汽车进行,每层台阶宽度为3~5m,边坡采用人工分层修刮平整。
针对长而深且两端地面纵坡较缓的路堑采用通道纵向开挖法。先沿路堑纵向挖掘一通道,然后将通道向两侧拓宽,上层通道拓宽至路堑边坡后,再开挖下层通道。
3.5 公路路基土石方填方施工
本项目路线穿越低山丘陵地貌,地形复杂,填方易产生不均匀沉降,在K6+060—K6+180段,路基中线最大填方高度为18.5m。针对H≥8m的路堤进行补强,采用大功率推土机与重型压实机具施工。对于H≥8m的路堤,从路床底以下每4m采用单击能1000kN·m的自落式强夯满夯两遍补强压实(锤重16吨、锤头直径为2m、落锤高度为7米),强夯实路侧每边加宽0.5m用于满足施工需要,对于H≥15m的高路堤,在地表水和地下水汇集的区域,基底以上设置2m厚透水路基区,保证土石方压实施工质量。在压实后期,施工人员要积极对其压实情况进行实验测量,发现存在问题,及时进行补救,保证压实数值达到质量要求。在开展路基土石方填充施工过程中,相关技术人员一定要对未来几天的天气情况数据进行分析,基于实际情况制定施工方案,降低雨季对工程施工质量的影响。在施工前制定突发事件解决方案,降低突发事件对公路路基土石方填充施工质量的影响。在公路路面压实过程中,要基于工程的实际情况控制压路机运行参数。在路基压实过程中,将压路机运行速度控制在5km/h,压实的高度控制在8米以上。施工材料与压实操作关系密切,如表1所示,基于施工材料提升路基压实的合理性[11]。
表1 路基压实度与填料关系表
4 结语
通过上述分析可以看出,公路施工质量安全与路基土石方施工质量有着直接关系,为了满足我国当前时代对交通发展的要求,应不断提高公路路基土石方施工技术水平。我国公路工程路基土石方施工环节较多,施工难度与系数较大,因此对公路工程路基土石方施工技术水平的要求较高,在施工过程中应结合公路工程施工的实际情况,制定科学合理的公路路基土石方施工方案,提升公路路基土石方施工合理性,最大限度地提升公路路基土石方施工质量,提升我国交通的安全性。