市政工程特殊路基施工现场部署与施工方案设计分析

黄传志

(亳州市中兴建筑工程有限责任公司，安徽 亳州 236814)

0 引 言

路基施工属于市政工程施工范畴，也是地方政府给予高度关注的工程项目，为了落实对此项目的标准化施工，本文将以某市政道路工程项目为例，针对此工程中的特殊路基施工段，进行现场部署规划与具体施工方案设计。

1 市政道路工程特殊路基施工现场部署

为了保证此工程的顺利施工，需要在施工前，做好市政道路工程特殊路基施工的现场部署。

此次施工将在施工沿线交通便利、场地空旷的场地选作现场办公室及料场，项目部在附近租用民房建设。

施工中，现场的多种临时搭建设施、辅助工厂都需要按照招标文件与前期签订的工程协议规划布设。下文将从五个方面进行施工平面布置设计：

(1)施工现场所有临时建设设施都需要按照场地容量进行规范化与计划性建设，建设中要严格遵循“方便施工、易于管理”等原则[1]。

(2)施工覆盖范围内应按照要求与标准布置足够的施工环保设施与消防安全设施，降低突发性安全事故对工程施工进度造成的影响[2]。所有临时装置与现场施工辅助设施都需要安排得紧凑、合理，不可对工程交叉施工作业造成干扰。

(3)在满足工程现场布置要求后，应减少工程辅助设施占地，施工材料摆放应科学、合理，尽量降低机械运输所需的费用，节约工程施工成本。

(4)对于非施工区域，需要设置围挡墙体，对生活区域与施工作业区域进行划分。

(5)现场临时设施均进行厂区路面硬化处理，并对非道路区进行绿化或苫盖密目网。

进行施工现场临时设施布置设计，具体内容见表1。

此外应注意的是，工程地亳州市南扩一路(汤王大道—省道307)，区域暂时没有市政管网自来水，生产、试验及养护用水将从最近的市政管网自来水驳接点敷设管道至施工现场[3]。现场设排水设施，所有生活、生产污水经沉淀后运至指定排放点，避免生产、生活污水随意排放，造成污染。

2 施工方案设计

2.1 水泥搅拌桩施工

为提高市政工程整体施工质量，针对其质量影响程度较高的特殊路基施工方案进行设计。仍然以上述工程项目为例，为解决由路基沉降引起桥头跳车现象，桥头范围需要进行特殊处理[4]。考虑到本工程大部分桥头位于鱼塘段或景观湖段，且塘底较深，填筑高度较大，因此选用水泥搅拌桩进行路基处理，以控制桥头沉降。结合该工程项目设计图纸中的相关要求，在对水泥搅拌桩的选择是，选用双搅拌头机具，并利用该工具完成水泥搅拌桩施工。

在施工准备阶段，选用425号普通硅酸盐水泥材料，并将这一材料作为施工材料中的固化剂，将其水灰比设定为小于0.5，正式开工前先打入3根试验桩，在打入试验桩的过程中，应注意对试验桩进行单桩承载力测试，并确保试验时使用的水泥与实际施工时使用的水泥各项参数均一致[5]。具体施工中应当按照以下流程完成水泥搅拌桩施工：

第一步，对施工现场清理并完成大致整平处理，并对施工区域地下管线进行迁移，在完成迁移后才能够开始施工。

第二步，对施工区域内所有水泥搅拌桩进行定位测量，并做好相应标记。

第三步，利用起重机完成对水泥搅拌桩的吊装，并在起吊过程中需要保证起重机行走平稳；

第四步，完成水泥浆的制备，并将喷浆搅拌提升。最后向集料斗当中添加适量清水，对搅拌头清洗，完成桩基移位，实现水泥搅拌桩施工。

2.2 泡沫土施工

路南侧鱼塘、沟渠段清淤完成后，及时回填60 cm山皮土，上层回填20 cm碎石，并碾压密实。检验合格后方可在碎石层上方铺设镀锌铁丝网(φ3mm，5 cm×5 cm)，准备泡沫轻质土施工。南侧桥头台背处理段在水泥搅拌桩施工完成、路基填筑完成后进行施工，该部分施工先将路基开挖成1.5 m×1 m台阶状[7]。检验合格后回填第一步碎石30 cm，碾压完成后铺设一层钢塑双向土工格栅，回填第二步碎石30 cm。第二步碎石碾压完成后铺设镀锌铁丝网，支设模板准备泡沫土施工。具体施工流程如图1所示。

按照图1所示流程施工，在安装模板时，每间隔20 m设置变形缝，填缝板采用普通的木板，厚度不宜超过20 mm。泡沫土每层浇筑高度0.5 m，每1 m收回1.5 m，形成1.5 m×1 m台阶状。

2.3 泡沫生成

泡沫生成需要通过发泡剂完成稀释，在稀释过程中其倍率不得超过100倍，标准泡沫密度应当控制在40～60 kg/m3。图2为现浇泡沫轻质土施工工艺流程图。

图2 现浇泡沫轻质土施工工艺流程图

在施工过程中，若周围温度环境超过0 ℃发泡剂出现了离析现象，则应当立即停止使用，并更换发泡材料[8]。同时，在制泡前还应当在发泡剂当中加入适量清水进行稀释，严禁将原始未经处理的发泡液直接加入到发泡机当中完成发泡，以保证泡沫生成的质量。

2.4 水泥浆制备

在完成泡沫生成后，需要对水泥浆进行制备。水泥浆材料可由拌和站直接提供，但由于每一立方单位体积的水泥浆当中含水量会远远超过混凝土材料当中的含水量，因此拌和站针对水的计量可采用流量方式，而不采用重量计量方式，以此能够进一步加快水泥浆材料制备的效率。水泥浆在制备的过程中，应当严格按照规定的控制配比以及拌和时间完成制备，并且由于经过两次间断制备的水泥浆无法确保区分均匀且无沉积，因此制备时需要具备一定的连续性。在进行水泥浆的现场运输时，应做好材料达到现场的二次搅拌处理，确保材料均匀且无明显沉积现象后才能进行施工。在此基础上，在装置的出料口放置一个过滤网，进行泥浆材料的二次过滤处理。利用该过滤网结构，可以有效避免发生较大的颗粒材料堵塞泵管的问题。在进行水泥浆的制备和供应时，都需要确保其连续性，以此避免局部消泡问题的产生，进一步提高水泥浆施工的质量。除此之外，水泥浆制备时，其强度也应当满足设计阶段的要求，并在实际应用水泥材料前对其进行消泡试验，在确保水泥材料的实密度增加率符合要求后，完成对水泥浆的制备。

2.5 泡沫轻质土浇筑

在完成对泡沫轻质土的生成后，进行浇筑施工。泡沫轻质土应分块浇筑，每10～15 m设置一道变形缝，一次浇筑的厚度为0.3～0.8 m，最大厚度不应超过1 m，最小厚度不应小于0.25 m。分块浇筑采用18 mm胶合板或者20～30 mm聚苯乙烯板设置，且不可拆除。泡沫轻质土材料需要通过泵送方式完成浇筑，将一级泵送的最大距离设置为400 m，当输送的距离超过400 m时，则需要采用二级泵送装置。为了确保浇筑模板安装更加牢固，在浇筑的过程中，利用塑料布对其基本结构进行密封处理，以防止泡沫轻质土材料渗流到缝隙当中。泡沫轻质土浇筑应当具备自然密实、无须振捣的特点，并且在浇筑过程中应避免泡沫轻质土过度振动。同时，为了进一步提高浇筑质量，针对已经完成浇筑但未完全达到固化状态的轻质土，尽可能不在其周围走动。若存在必须在上面行走的需要，则应当通过铺设木板的方式将轻质土隔离。泡沫轻质土养护至龄期后方可进行金属网、防渗膜施工。路床顶部金属网应铺设在防渗土工膜下。

3 对比分析

选择某市政道路工程项目作为试点工程，设计对比实验。实验前进行项目工程概况的分析，此工程位于亳州市高新区，东西走向，与桥下辅路相接。工程施工起点为两车道辅道交叉口(桩号K1+871.817)，跨越河后，终于307道交叉口(桩号K2+688.221)，总里程为816.404 m。新建道路面积为31 480 m2，道路辅道加宽3 m，总宽11 m。路基段：0.5 m(路缘带)+10 m(行车道，2×3.25+3.5)+0.5 m(路缘带)，共11 m。全路段设置收水隔栅，通过导管与泄水孔连接的方式进行排水，并设置无砂混凝土碎石排水层，道路宽度为4.5 m，整体采用横向1%向内侧倾斜的形式设计，上部设置预制人行道板的结构形式。侧分带上设置2%的横坡，方向与行车道一致。侧分带采用现浇枕梁，其上设置预制板的结构形式。本工程机动车道靠近设计路中线侧设置混凝土防撞护栏，防撞等级不低于SB 级；另一侧在侧分带位置设置波形梁护栏，防撞等级不低于A 级。

本工程附近没有工业厂房及民宅，厂区距外围居民区较远，利于施工现场加班及夜间作业。施工场地沿线有较空旷的场地，可用作料场。本工程根据施工现场的状况，西侧有临时的道路，东侧河堤为景观道路，该部分与南路部分重叠，因此施工现场可以利用两侧河堤道路作为施工现场的临时便道。将燃气、给水管线施工的路由位置填筑路基兼做更改河道后的河堤及景观道路，该部分道路在施工前期可作为施工便道。该市政道路与307道交叉点位置为亳州市生态绿色屏障的起步区，且施工现场有较多的绿化树木需要迁移，此外还有信号塔1座、沿河电力电线杆等设施需要迁移。

完成对工程现场施工环境的分析后，对施工中主要机具使用进行设计，见表2。

表2 主要机具使用计划

完成施工中的相关设计后，使用本文设计的施工方案与传统施工方案，进行路段施工，将此路段划分为双向车道，对比施工后，相同区段中不同点的沉降量。预设浇筑施工后，道路桥梁的水平面高度为a，施工后随机选择A～E 5个测试点，使用高精度测量装置，对各点的水平高度进行测量，测量后结果表示为b。计算沉降量，计算公式如下：

△C=|a-b|

(1)

式中：△C代表沉降量，计算5个测试点的沉降，绘制成折线图，如图3所示。

从图3可以看出，本文施工方案测点沉降明显小于传统施工方案测点沉降，证明本文设计的施工方案在实际应用中效果更佳。

图3 道路桥梁沉降

4 结束语

以某市政道路工程项目为例，针对此工程中的特殊路基施工段，开展现场部署规划与具体施工方案设计研究。为了进一步提高工程质量，可在后续的施工中，做好施工现场环境保护，合理安排施工工序，流水作业，进行土方平衡，将下一段开挖的土方用于上一段回填。土方平衡后仍有余方时，可以与道路施工单位协调用于道路回填，避免现场堆放临时渣料，严禁随意弃置。