城市道路路基施工工程的质量控制对策

2022-08-02陈华

城市建设理论研究（电子版） 2022年20期

陈华

利津县公路事业发展中心山东东营 257400

随着构建国内大循环战略的深入实施，城市道路施工建设再次步入快车道。路基是城市道路最重要的结构基础，也是整个道路施工工程的关键程序。基础不牢、地动山摇。道路路基基础施工不到位，极易引发道路空洞、开裂、塌陷等问题，不仅会影响车辆行驶的安全性、舒适性，甚至造成交通堵塞、引发交通事故。因此，进一步加强城市道路路基工程质量管理，迫在眉睫。基于此，本文选择城市道路路基质量控制这一课题开展研究，具有重要的实践意义。

1 城市道路路基工程施工特点与质量要求

1.1 城市道路路基工程施工特点

城市道路施工不同于野外作业，一是施工环境复杂，城市空间布局各类元素多，相互制约、相互影响，特别是各类线缆、管道纵横，结构物多，必须统筹考虑，因此对地基施工作业提出了更高要求。二是现场要求高，城市道路施工，特别是旧路改造，需要半幅或者整条道路封闭，交通压力大，甚至导致局部交通阻塞，绿化、树木、构筑物等都需要保护，因此现场施工技术必须精准。三是公路路基施工作业土方工程量大、设备噪音大，对周边群众生产生活都有一定影响，需要严格控制施工时间，并加强洒水、雾化等降尘措施。四是在施工作业方式上，随着我国工程技术不断进步，城市道路路基施工主要以大型机械为主、人工小型机械为辅的模式，采用流水或分段平行作业方式。

图1 城市软土路基施工流程图

1.2 城市道路路基工程质量要求

城市道路分为不同等级，对应路基承受荷载范围、地基强度也不同，主要包括以下几个方面：一是结构稳定性，结构稳定性是指在车辆荷载、外力或者自然沉降等作用下，路基保持在一定形变范围内。结构稳定性和地基强度也是路基施工质量最重要的参数和质量要求。二是不透水性和抗冻性。地基强度会随着含水量增加而降低，自然降水和地下水都会对地基强度造成不良影响，因此地基不透水性处理就十分重要。另外，地基还需要具备一定抗冻能力，特别是在北方四季明显，冬季路基上冻、春夏融化，路基热胀冷缩作用下，含水量增加产生翻浆，导致整体强度下降。因此路基水稳性能十分关键。三是回弹模量、耐酸碱、抗腐蚀性。不同级别的城市道路，其路基的回弹模量都有一定要求，因此施工中要合理控制，在经济性与安全性之间达到平衡。另外，城市道路地基对耐酸碱、抗腐蚀性也有一定要求，以防止路基整体沉降。

2 城市道路路基施工质量控制措施

2.1 加强事前施工质量管理

加强事前施工管理，主要是针对项目部、施工队伍组织机构、规章制度、管理机制等方面的工作。为确保道路路基建设各项工作有条不紊开展，施工企业一是坚持扁平化导向，科学组建项目部，建立健全现场管理制度机制，明确各层级人员职责、任务，强化现场监督管理，特别是技术指标和安全生产管理，确保施工目标顺利实现。二是做好动工前协调部署和准备工作，根据项目特点和技术指标，研究制定施工技术方案、进度计划和设施设备。特别是城市道路施工不同于一般野外道路施工，对于整体环境、污染排放、噪音控制工期等方面都有严格要求，因此结合道路实际，选择适合施工方法，就显得尤为关键。目前，关于城市道路路基施工，大部分都采取机械化流程施工作业法，少量特殊区域采取人工机械作业法。施工中要结合道路实际与土质特点，合理选择压实设备和平底设备。确定以上内容后要及时做好技术交底工作。三是做好试验阶段工作。路基施工作业前，一般都会进行试验施工已检测方案的可行性。试验工程完工之后要对土质含水量、压实度、工程验收质量等一些列指标进行分析和研究总结。提前预测出在施工中可能要出现的问题，制定相应的解决方案[3]。

2.2 加强事中施工阶段质量管理

路基施工主要包括开挖、填筑、压实、排水管理等过程。下面将结合各阶段工序，逐一分析质量控制要点。

2.2.1 路基开挖管理

不同于野外复杂环境，城市道路路基，除了个别中枢干道外，城市道路一般不允许黄牌车上路，因此道路整体载荷也比较低，相对来说地基开挖深度相对较浅，土方结构也相对稳定，但城市道路整体环境较为复杂，避免触及地下各类管线、树木以及其他设施，确实无法绕开的，要协调管线单位改迁线路，避免地基中包裹管线或地基在管线上面。

2.2.2 填筑作业管理

填筑作业是地基施工核心部门，也是决定地基整体强度的关键环节，因此在施工中，必须严格遵守设计标准，选择达标填料进行填筑。

填筑时一般采用分层平行摊铺，软土层填筑前要做好预处理工作，防止沉降过大。填筑时每层厚度要根据设备和道路规格确定，最厚不得大于30厘米，防止过厚导致基层开裂。填料宽度要大于路堤设计宽度，确保道路边缘有足够的压实度。最后，填筑用料要均匀连续分布，并用平地机整平。

2.2.3 路基压实管理

路基压实首先要进行试验段压实，确保无误后开展整体压实。一般情况应避免管道路基范围内，确实无法避免时，要按要求对管道结构进行加固，并采用人工压实方式，不得使用压路机。目前主要有振动压实、重力压实两种方式，应本着“先轻后重，先静后振，先低后高，先慢后快，轮迹重叠”原则压实[4]。压路机速度小于4公里每小时。路床平整、坚实，路堤边密实、稳定，顶面要进行压实度检测。

2.2.4 路基排水管理

水是路基施工管理的另一个关键因素，地面水会产生冲刷和渗透，影响路基强度和稳定性；地下水会引起路基湿软，导致冻胀、翻浆，降低强度，严重甚至会毁掉整个地基，因此路基施工现场必须加强排水管理，确保路基含水量在控制范围内。一般情况下，地面水要采取分流方式，拦截并疏导到地基以外范围，城市道路常用方法为边沟、排水沟、排水泵等；地下水要采取隔断或降低水位等方式，同样也是疏导到地基以外范围。另外，在南方多雨城市或季节，要定期检查排水设施设备和地基含水量，确保水路通畅，路基长期干燥[5]。最后，要特别注意各类管线回填工作，由于施工单位不统一，工期不统一，因此建议政府有关部门牵头，建立统一协调机制，提高现场处置效率，施工单位要严格控制分层和碾压设备的选择，保证压实度的要求。

2.3 事后路基施工质量管理

路基是整个道路工程的基础，也是最关键的第一环，一旦出现问题，结果将是不可逆的，后续工程完工后在重复施工将造成大量人力物力损失。因此必须进一步加强施工质量检查，要对放线测量、挖掘、填筑、压实、排水管理每个环节都进行严格自查，发现问题及时处理，并认真分析原因。确保每个工序都扎实可靠，质量过关过硬。要加强现场管理，按照相关检验标准和要求，加强填筑材料的检查验收，严把材料入口关；要加强各工序验收检查，监理方要抽查各层压实度、路基宽度等指标，确保合格；要建立质量责任追究机制，对人为原因导致的质量问题，要进行相应处罚措施，并进行通报。施工方要定期组织施工例会，邀请建设方、监理方参与，对前一阶段工作进行总结，通报工作进展，研究存在问题，制定工作方案，强化质量和成本控制。

3 城市道路路基工程质量通病及防治措施

3.1 路基压实质量问题

压实不足是路基工程最常见问题，主要分为行车带压实不足和边缘压实不足两类问题。

3.1.1 行车带压实度不足

行车带压实不足，在道路长期荷载情况下，引发沉降导致路面局部低沉，影响道路通行。原因主要有以下几个方面，一是压路机型号偏小，力度不足，遍数不够；二是填筑工序中，填土料颗粒过大，填土层厚度超标，导致内部空隙较大；三是路基整体含水量把握不过关，含水量大；四是对于软土基层或表面浮土，没有进行预处理[6]。针对上述问题，按照产生问题原因，首先应清除软土层或采取加固处理措施；其次对于沉降部位，对含水量较大部位进行翻晒或直接移植干土，降低含水量，并重新压实。严重部分可采取生石灰搅拌方式降低水分，但施工成本会增加。

3.1.3 边缘压实不足

导致边缘压实不足原因主要有以下几个方面，一是填筑宽度不够，没有超过路面整体宽度；二是压路机压实不到变，对于边缘机械够不到地方，人工机械压实不到位，压实遍数不够；三是对于边缘压实遍数小于行车带，导致密实度不均。针对以上问题，应从以下几个方面入手解决，一是严格按照设计要求进行超宽填筑，二是加强压实现场管理，确保碾压位置到位、遍数充足，确保边缘带碾压频率高于或不低于行车带。

3.2 路堤边坡质量问题

在城市道路中，由于环境因素，路基边坡发生质量问题较少，但在南方一些山地城市内，也要预防，防止滑坡、塌落等现象。

3.2.1 边坡滑坡

导致边坡滑坡主要原因包括以下几方面，这里我们主要针对城市道路施工考虑，一是路基基地存在软土层，没有进行预处理；二是填筑宽度不够，填土速率过快；三是路基排水不畅，导致整体含水率超标；四是填料透水性差，现场处理不当，五是设计时位充分考虑水位变化对路基稳定性带来的影响。针对以上问题，主要从以下几个方面处理：一是对路基底层软土层及时进行处理，提高强度；二是严格按宽度要求进行填筑，严格控制填土速率，在填料中加入稳定剂；三是加强路基排水管理，确保含水率在标准范围内；四是对于透水率较差填料，采取双向横坡填筑方法，坡度＞12%的，采取分层填筑；五是在路基设计时，要充分考虑水位变化，妥善处理未来可能突发情况[7]。

3.2.2 边坡塌落

边坡塌落分土质路基塌落和石方路基塌落两种。土质路基边坡塌落主要原因是边坡土质压实不够，受到到雨水等外部环境侵蚀，导致稳定器下降，改变结构支撑，发生塌落。石方路基边坡塌落原因则相对复杂，一是地表水或地下水处理不当，导致超量水深入岩层中，增加岩层重量，过量承重导致塌落；二是施工中，路堑开挖太深太陡，结构支撑不够；三是边坡弃土不当，坡度过大或高度过高等等。针对以上问题，施工方应从严格控制路基含水率、严格按标准开发路堑以及规范弃土、保持边坡稳定性等方面入手，严格工序流程，确保规范施工。

3.3 路基开裂

3.3.1 路基纵向开裂

路基纵向开裂是指路基垂直方向发生结构应力变化，对应事故为沉降、错台等。导致路基纵向开裂主要由以下原因：一是路基基地处理不当，存在软体层；二是路基压实工作不到位，整体受力不均，特别是纵向受力不均；三是旧路改造工程中，未挖台阶或台阶未压实；四是使用水温性能较差的填料时，未严格按要求进行填筑。四是外部环境，比如道路车流量过大、行车渠化、共振等。对于纵向路基开裂，一般采取边坡加固或增加护坡道等方式处理。预防纵向开裂，主要要从以下几个方面入手：一是彻底清理路基底层各类软土层，处理好各类暗沟、暗塘；二是严格按要求开展压实工作，保证各层遍数，确保各层厚度均匀密实；三是对于旧路改造和半填半挖路段，要严格按规范要求设置台阶并压实。四是尽量选择水温性能好、渗水一致性好的填料进行填筑，并严格落实分层填筑法，严禁纵向分幅填筑。

3.3.2 路基横向裂缝

路基纵向开裂是指路基水平方向发生结构应力变化，路基出现横向裂缝。路基横向开裂会连锁反射到路面，导致路面开裂[8]。路基横向裂缝原因有：一是填料质量参差不齐，特别是塑性指数过低；二是填筑时，同一路层使用填料不统一，塑性指数差距较大；三是填筑时厚度过大，或者各层厚度不同意，压实度不够；四是路基排水不到位，路基含水率超标。针对上述问题，预防措施包括：一是严格控制填料质量，塑性最低大于26、液限大于50；二是统一各层填料，严格控制填料各层厚度，严格控制各层压实遍数，各层标高，确保一致，顶层压实厚度大于8厘米。三是千方百计控制各层含水量，降低地基含水率。

3.3.3 路基网裂

路基网裂也是路基常见开裂病害中的一种，是指横向、纵向交织的裂缝，相对于上述两种，路基网裂对路基整体强度影响最大。导致路基网裂的原因主要由：一是地层处理不好，含水量高或者存在软土层、暗沟等；二是填筑料塑性指数不一致，普遍偏高，或者干脆使用膨胀土代替基料；三是路基整体含水量控制不好，碾压时含水量大；四是路基压实后，未能及时洒水，表层失水过多，导致干裂。针对上述问题，预防措施包括：一是认真组织地层土质勘探工作，发现软土层或水分过大等情况，要采取掺拌生石灰或者直接换土等方式，加强地层处理；二是严格把控填筑料主料关口，塑性指数控制在20左右并保持一致性，选择合适填筑料，尽量少使用膨胀土。三是严格控制路基含水量，在填土最佳含水量时碾压。四是规范施工流程，科学组织现场施工，确保路基养护到位，防止路基表面失水过多导致网裂。