农村公路建设中土方路基施工技术的探究
2022-06-24王庆
◎王庆
引言:农村公路建设与当地经济发展之间存在着极为密切的联系。目前,农村公路建设为巩固脱贫攻坚成果,助力乡村振兴,带动区域经济发展发挥着重要作用,提升对农村公路建设土方路基施工工作的重视程度,保证工程施工质量的同时,再尽可能延长公路使用年限,最大程度发挥项目资金绩效,为农村经济文化发展提供强有力地支持。
一、土方路基施工前的准备工作
(一)资料收集
为保证工程施工的顺利进行,在农村公路施工前,相关工作人员应先对预期施工区域的信息资料进行收集整理,以便为后续工程施工规划与管理工作的顺利进行提供可靠的资料支持。具体来说,在工程施工前,相关工作人员需要对施工区域周边的乡村环境、原有道路情况、气候条件、土壤地质条件等信息进行收集整理,为工程施工设计、施工管理方案的制定提供有效的指引。
(二)材料选择
在开展土方施工前,相关工作人员应在施工区域基本信息资料的基础上,结合工程施工的实际需要,对施工区域的土质进行分析,以便为后续土方回填的材料选择提供参考。目前,在施工区域采土的主要方法为就地取土,若施工区域的土质属于砂性土、粘性土等土壤,那么这些土方可以被选为路基土方的回填土,若土壤的土质属于盐泽土或含有较多有机物质的土壤,那么这类土壤就不适合作为回填土,可以在考虑工程施工需要与施工成本的基础上,选择在公路填筑过程中选择其他地方的土壤,完成土方回填工作。
(三)技术准备
在农村公路土方路基施工前,为保证施工活动的顺利进行,应做好相应的施工技术准备工作。具体来说,一方面,应该对施工区域的土质进行测定,明确施工区域土壤的密度、含水量等信息,以便为后续工程施工的顺利开展提供可靠的参数信息,对工程施工所需的压实度、填料塑性等信息能否符合工程施工标准进行评定;另一方面,可以在明确工程施工图纸要求的基础上,完成施工区域导线控制点、水准线控制点的现场交桩与测量放样,以便为后续工程施工的开展提供参照。
(四)人员培训
近几年,国家不断加大对农村公路建设的投入,特别是实施“四好农村路”、助力乡村振兴以来,地方政府对国省干线、县乡道畅通工程、村村通、村级道路扩面延伸等项目积极谋划,大力推动农村路网构建,方便群众出行、带动区域经济发展,取得显著成效,但也使得目前农村公路工程建设施工队伍大都规模小、管理、技术、施工力量较薄弱,特别是土方路基施工,受工程施工活动准入门槛较低的影响,部分施工企业管理不规范、专业技术及施工人员的水平不够高,为保证土方路基施工顺利进行、保障施工质量,建设单位及企业应高度重视对参建人员素质控制,对施工人员加强专业技术、操作规范、施工流程及施工安全培训。
二、土方路基施工的技术方法
(一)测量施工
在农村公路建设过程中,为保证土方路基施工工作的顺利进行,应当在公路路基施工前,完成工程施工区域的放线、测量工作,并且加强对复测、导线以及水准线配备工作的重视程度。同时,在进行工程施工测量的过程中,相关工作人员要严格按照相应的规范要求,尽可能提升测量工作的精准度,保证路线控制桩固定工作的可靠性,并且做好施工地点标志桩的保护工作,以便为后续工程的顺利进行提供有效的支持。
(二)场地清理
当前部分农村公路在施工过程中可能会经过一些植被生长较为茂盛的区域,为保证工程施工的可靠性,在开展路基土方施工前,应对施工场地进行彻底的清理,包括清除施工区域土壤中以及表面的塑料袋、矿泉水瓶、大石块等杂物,同时还需对地表以及土壤中的树木、农作物、杂草等植被的根系进行清理。一般情况下,若施工区域并不存在大量的树木、灌木的根系,那么场地杂物清除深度在15cm 以上,若存在树根、树桩这类的杂物,那么场地清除深度应在50cm 以上。
(三)开挖施工
1.土方路基。
在土方路基开挖施工前,首先,相关工作人员在完成与设计单位的交接桩工作后,应记录施工区域的中线贯通情况与高程测量情况,并以此为基础,进行局部放样工作,绘制施工区域的横截面图纸,明确土方开挖施工的边界线桩位置;其次,对工程施工区域进行清理,清理内容包括清除施工区域表面的障碍物、做好地表杂物的清除工作,对部分区域进行回填压实,并且设置场地的临时排水沟;最后,为进一步提升土方开挖工作的效率,在工程施工过程中,可以在明确施工地点实际情况的基础上,采用挖掘机与自卸汽车相互配合的方式,实现施工区域土方的机械化开挖工作,需要注意的是,在开挖工作开展过程中,应保证路基边坡的稳定性,并且当开挖深度接近设计标高时,为对施工过程中路基因压实所产生的沉降,应预留大约20cm 的厚土层。对于公路的路堑、零填路段,可以借助25t 振动压路机对路段进行压实操作,并使用核子密度仪对压实路段的密度进行检测,以便保证后续工程施工能够顺利开展。
2.石方路基。
部分农村公路施工区域有着较多的石方,为保证路基施工工作的顺利进行,可以通过将钻、爆、装、运、压等工作融合到一起,对石方进行深挖清除的方式,保证施工区域的土方质量能够切实满足工程施工的需要。举例来说,某农村公路大部分路段都位于山体丘陵区域,在进行石方路基开挖的过程中,首先,对于一些开挖深度需大于4m 的区域,为降低开挖工作的难度,可通过中、深孔松动爆破施工的方式,将整块石方变成小块石方,降低开挖难度;其次,由于路堑边坡对大面的平整度要求比较高,在施工过程中,为保证施工后路基边坡的稳定性能够满足施工要求,施工人员在距离设计边坡4m 左右的范围内,采用光面爆破的方式,对该区域的石方进行处理;再次,为进一步提升边坡成型控制工作的有效性,可通过在施工过程中采取预裂爆破与微差爆破相结合的方式,降低工程施工过程中,因爆破振动对施工所产生的不利影响;最后,在爆破完成后,为及时清理施工区域的石方,相关工作人员通过综合利用装载机、挖掘机、自卸汽车等机械设备的方式,提高石方挖掘运输的速率。
(四)填前压实
依据相关施工规程,在完成路基清理工作后,应当以施工设计图纸为标准,恢复路边路基线与中线,然后如图1所示,对施工场地凹凸不平的区域进行平整压实,使路面状况能够满足后续工程施工的需要。
图1 路基压实
(五)布土摊平
受部分推土机、平地机等机械设备的体积相对较大,农村公路宽度较小的制约,公路施工无法采取全机械化施工的方式完成,为保证工程施工的顺利进行,在进行摊铺作业时,可以采用机械设备与人工施工相结合的方式,切实保证工程施工进度能够满足预期设计需要。同时,为保证摊铺施工过程中,摊铺的厚度能够满足工程施工需要,施工人员可以采用分层摊铺法,以便保证工程施工质量能够满足工程施工的需要。举例来说,某农村公路在使用碎石进行地基摊铺工作时,为降低工程施工成本,选择填平材料为碎石材料,同时,为保证摊铺的碎石的厚度能够在30cm 左右,满足工程设计的需要,施工方采用了分层摊铺法,即在实际施工过程中将所需摊铺的碎石分成了两层,每层摊铺厚度为15cm,并且为保证摊铺的均匀性,可通过在碎石摊铺过程中对碎石材料进行均匀搅拌,以便保证纵坡的平顺。具体来说,在进行第一层碎石摊铺过程中,挂线填铺工作的要求比较低,施工人员仅需要按照标高要求完成碎石摊铺厚度与宽度的控制工作,并且在施工过程中,按照相关规定,依据标高要求挂好左、中、右控制线,以便保证碎石基层的尺寸与实际尺寸相一致。在进行第二层碎石的摊铺过程中,可能会出现局部地段凹凸不平的情况,此时,可以通过对这部分地段进行人工填平的方式,保证路基整体的平整度能够满足工程施工的需要。
(六)整平压实
在进行土方路基压实施工过程中,施工人员可以通过重型压路机对路面进行一层摊铺、一层压实的方式,保证路基的质量能够切实满足工程施工的需要。具体来说,在利用压路机碾压施工时,可以控制压路机的行进速度在4km/h 以内,在路面压实时,可以先静止压实,再振动压实;先两侧路面压实,再中间路面压实。同时,在进行曲面路面压实的过程中,可以先对内侧路面进行压实,然后进行外侧路面的碾压。需要注意的是,在进行路面的施工碾压过程中,竖向横缝连接应该在2m 以上,并且横向重合地段宽度应在40cm 以内,为降低碾压施工过程中所产生的污染,在碾压过程中,可以通过控制压路机与洒水车同步行动的方式。避免大量灰尘飘散在空气中,并且当碎石表面出现白色浆糊状物质时,停止碾压工作。同时,为保证碾压工作的顺利进行,应该在重型压力机开展碾压操作前,为路基配置好路肩,并且在开展路肩面的碾压工作时,应保证路面基层与两侧压实工作能够一次到位。需要注意的是,在完成压实工作的路面并不能直接投入使用,而是需要对其进行一段时间的养护,避免出现松散、干燥的情况,缩短公路的使用寿命。
(七)质量检测
在完成农村公路土方路基施工后,为切实了解工程施工质量,需要对其进行质量检测。具体来说,一是在路基分层填筑的过程中,在完成一层压实工作后,对路基的尺寸与压实度进行检测,在保证检测结果的有效性后,再开展后续的工程施工工作;二是在路基封顶后,应对其弯沉值进行检测,并且保证路基的各项指标均满足质量要求后,再进行后续工程的施工。需要注意的是,对于当前部分土方路基零填或者挖方的路段,相关工作人员应在监测过程中,保证路基封顶以下30cm 以内的范围,压实度在94%以上;填方路段80cm 以内的压实度在94%以上,80~150cm 范围内的压实度应在93%以上,超过150cm 处的压实度在90%以上。
近年来,为压缩农村公路建设的成本,在施工过程中,往往通过对旧路进行路基加宽、改造的方式,进行公路施工。在使用这种施工方法时,为保证工程施工质量能够满足预期的需要,在对旧路进行加宽处理前,施工人员可以先对旧路边坡进行修整,使其成为梯形,然后再分层进行路基的填筑与夯实。为保证新旧路基能够有效结合到一起,在施工检测过程中,一方面应提高对旧路阶梯型区域宽度与高度精确度的控制,另一方面应该加强对路基是否出现翻浆问题进行关注,并在发现问题时,及时要求施工人员对问题进行处理,降低后续工程完工后返工的可能性。
三、土方路基施工的质量控制要点
(一)质量控制手段
在农村公路路基施工过程中,为进一步提升工程施工的质量,首先,在路基用地范围内应及时清除施工区域的植被、积水、表土、垃圾等杂物;其次,通过挖沟排水的方式,保证施工区域内不会积存大量的水分;再次,在施工过程中,应尽量避免不同土的混填;最后,为保证路基压实工作质量能够满足施工需要,可以采用20t 以上的振动压路机在路基含水量接近最佳含水量时匀速开展碾压工作。
(二)施工质量通病及其治理对策
1.路基不均匀沉降。
在当前农村公路土方路基施工过程中,导致路基不均匀沉降问题产生的原因主要包括:回填土质不佳,在进行新旧路基加宽施工时,没有按照要求修阶梯;路基的压实度不足,软土地基段路基的承载力承载差别。现阶段,为切实降低上述问题对工程质量产生的不利影响,首先,在进行回填工作时,严禁使用含有淤泥、草皮等杂质的土壤进行回填,而是需要使用优质土进行回填工作,并且保证填料的最小强度与最大粒径均满足《公路路基施工技术规范》的要求;其次,在进行新旧路基加宽施工时,应严格按照相关工作要求修建阶梯开展加宽施工;再次,为避免路基压实度不足的情况,对软土要处理到位,特别是发现有暗沟、暗塘时要妥善处置,同时要保证压路机碾压质量的有效可靠性;最后,在工程施工过程中,可以通过铺设土工格栅、土工布等方式降低软土地基对路基承载力产生的不利影响。
2.裂缝、弹簧、松散。
裂缝、弹簧、松散等问题在农村公路土方路基施工过程中的出现概率相对较高,导致上述问题出现的主要原因包括:第一,填料中含有高液、限塑、限淤等填料;第二,在回填碾压过程中,填料中的水分相对较高;第三,碾压层下层较为薄弱,路基的软土处理工作质量不达标;第四,在完成粉碎搅拌工作后,并未及时进行路基碾压工作,导致路基表面的水分流失速度相对较快;第五,在碾压工作完成后,未及时对其进行养护。为切实解决上述问题,首先,在发现路基出现弹簧问题时,可以在出现问题的区域进行翻晒操作,并通过在该位置区域添加生石灰,然后将生石灰与填料翻拌均匀再回填碾压;其次,在工程施工前对施工区域的土质情况进行细致调查,若发现施工区域土质为软土,则采用妥善的方式,对软土进行处理,解决其抗压、抗剪及稳定性问题,提升其承载力;最后,在工程施工过程中,可以通过合理利用机械设备的方式,保证施工区域能够在第一时间完成碾压及养护工作。此外,在农村公路施工过程中,排水不顺畅是导致土方路基边坡滑坡的主要原因,现阶段,为切实解决这一问题,加强施工区域排水效果,成为了一项必要的工作。
结论:总而言之,在当前农村公路施工过程中,土方施工是路基施工中最为重要的一个环节,提高土方施工的质量才能保证公路工程施工的整体质量。目前,为保证土方路基施工的效果能够满足农村公路建设品质的需要,就必须要在明确施工区域实际情况的基础上,采用合适的技术方法开展工程施工工作。