公路路基路面排水施工技术
2023-09-28韩飞飞
韩飞飞
(1.河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司,石家庄 050000;2.河北省公路安全感知与监测重点实验室,石家庄 050000)
1 引言
进入新时期以后,基于社会层面的具体需求,开始有更多的公路工程投入施工,而层出不穷的路面路基积水问题,一定程度上阻碍了公路的正常使用,故而需从公路实际情况出发,灵活应用相关施工技术,确保排水系统满足各阶段、各种情况下的排水需求,提升公路路面的安全性与平整度,为安全通行提供保障。
2 公路路基路面排水效果影响因素分析
排水效果影响因素可概括为以下几点:其一,地质条件,公路工程规模大,路面路基排水会受当地地质条件影响,如地面裂痕、岩层分布等,需提前加以防范;其二,地理环境,会在一定程度上影响路基排水施工的质量和进度, 尤其是路面上下层水,如河流水、雨水、地下水、潜藏水等,地下水多在不透水层中,不会对排水工程产生较大影响,而潜藏水因与公路间距小,可能从岩层间流出而侵蚀路基隔水层[1];其三,气候条件, 雨水的持续冲刷与侵蚀会在一定程度上损害高速公路质量,若处理不及时,路基稳定性会受到较大影响,故而在路基路面排水设计阶段应进行细致的规划, 将气候条件纳入考虑范畴,按最大排水量进行规划设计。
3 公路路基路面排水系统的施工内容
3.1 边沟施工
1)确定施工流程:测量放样→基坑开挖→基坑整修、夯实→自检基底应力、标高、尺寸、进行砂、块片石材料试验、砂浆配合比设计→报监理工程师审批→浆砌片石基础或者沟底→自检砂浆强度、平面位置、标高→分层浆砌片石墙身及标高→自检砂浆强度、标高、平面位置→水泥砂浆勾缝→自检→工程交验[2]。
2)因施工环境存在差异,需结合实际情况调整施工流程,关注平曲线段边沟施工时沟底纵坡衔接情况,并对路面积水、对外溢水布控;在工程推进中,除了关注边沟深度,还应确保表面平整, 为干砌片石施工提供便利, 进行缝隙渗水有效处理,提升整体性排水稳定性;边沟沟底抹面平整顺滑,进行整体压光处理,提升防水性。
3.2 急流槽施工
进行急流槽施工时,关注以下要点。
1)确定施工流程:施工放线→开挖沟槽→铺设砂砾垫层→混凝土现浇→砌筑混凝土预制块→边沟砌筑→勾缝→清理现场。
2)关注要点内容,如铺设砂砾垫层,要求结合挂好的结构尺寸线,铺设50 cm 砂砾垫层,保持铺设均匀;在混凝土现浇中,要求出水口、进水口、防滑平台均选用C25 现浇混凝土;参考控制点在基坑底部规划底板外边线,沿边线支设模板,再加固处理,在浇筑混凝土时,控制坍落度在14~16 mm,通过流槽,让混凝土逐步流入模板,减少冲击;振捣时,选用30 型振捣棒,均匀、充分振捣,避免变形,完成振捣后安排技术人员收面[3]。
3)若公路施工范围内降水量较大,沿边坡布置激流水槽,为浆砌工程结构施工提供便利;控制急流槽纵坡<1∶1.5,若槽长较长,设置多个边坡加以控制,辅助排水。
3.3 路面表层排水施工
路面表层排水施工要求科学规范, 减少积水带来的不良影响,其中拦水带、排水口为常用排水装置,在规划设计时要求考虑排水工程的整体性,并关注以下要点。
1)分析积水总量、排水流量、排水效率等,科学布置排水孔数量、 孔径; 排水口布置为喇叭口形式, 规避积水; 根据JTG/T D33—2012《公路排水设计规范》严控排水口距离。
2)在拦水带布置时,按照以下流程展开:施工准备→放线定位→涂刷SBR 乳化沥青油→滑膜机就位→混合料拌和→运输→滑膜→检验,厚度9 cm,宽度18~23 cm;严控拦水带顶部高度,要求小于或等于路面最大积水深度;若公路装置了防撞护栏,在拦水带布置时应有所协调,适当提升拦水带高度。拦水带设置进程中,还应关注路面横坡等设施,为排水工程稳定推进奠定基础[4]。
3.4 路面内部排水
路面内部排水,可从3 个方面出发。
1)路面边缘排水。 在路面边缘土路肩内布置纵向碎石盲沟,将渗入路面结构层中的水,渗流到路面边缘碎石盲沟中,再排至路基以外。
2)路面排水设施施工,需关注以下施工要点:确定排水设施位置与数量,结合道路宽度、长度、坡度等要素,设定排水设施位置与数量, 通常来讲, 应将排水设施布置在道路低洼地带,让雨水快速排出;选择适宜的排水设施,如排水沟、截水沟等,以适应不同路段路面的需求;设计排水系统,得到平面图、剖面图,严格按图纸展开施工,在基层顶面布置下封层,结合道路类型、用途、成本等,合理选择下封层材料,如沥青封层、水泥砂浆封层、橡胶封层、聚氨酯封层等,让路面积水能从上向下渗入。 在沥青上下层、封层间布置黏层,针对竖直渗流到排水层的距离短,排水层的渗透系数较大、渗流速率较快的问题,设计边缘排水系统,与路面整体排水层对接,排出路面层结构内部滞留的水[5]。 注意关注排水层实际排水效果,加强监测,后续灵活调整。
3)排水垫层排水施工技术,针对临时滞水、有泉水或者地下水位较高的新建路面,进行排水垫层施工,包括反滤织物、出水管、集水管、排水垫层等构件,可用于拦截水流,起到疏水作用。
3.5 路堤边坡排水施工
路堤边坡排水作为排水系统中的核心组成部分, 多是通过在公路坡面安装分级偏颇沟壑、急流槽进行排水,收集雨水后汇聚到排水系统中。 根据使用目的不同,可将该排水系统划分为常规排水和应急排水两种模式。 前者是为应对日常排水所需,将雨水、道路积水等通过道路表面的坡度、疏水装置及时排出,这要求设计人员结合日常排水量设计路面坡度,然后再通过沟壑、急流槽等装置加以收集;后者则是为应对暴雨、暴雪等情况,在常规排水设施的基础上,在公路坡脚位置设置若干导水管,将水流导入附近排水系统中,或者引入相关智能排水装置,感应公路各阶段积水量,自动启闭相关排水装置,以此减少积水对道路交通造成的影响, 因该排水方法的造价较高,需结合当地实际情况提前规划,进行整体化设计,以此降低经济压力。
4 公路路基路面排水施工技术要点
4.1 施工准备
施工准备具体包括以下内容。
林全很抱歉地看着我,我只是微微一笑,便避开他的视线去看窗外。我住的是12楼,从窗外看出去可以看见一座高高的塔,听说那里有一个公园,叫塔子山公园,来这里半年了,我也一直没有去过。
1)施工设备、材料准备,要求所有施工装备、器械经过层层检验,并进行试运行,确保其可正常、稳定使用;人员准备,协调各个施工团队进场时间、进行技术交底,按照施工方案要求稳定推进各道施工工序。
2)测量放样。 中线测量:结合设计设定的路线控制线,选择在施工现场测中线的起点、终点控制中心桩,加固处理;坡度板,坡度板间距设定为10 m,清槽处理、埋设坡度板,低于地面,伸出槽帮长度≥30 cm;选定坡度板界面尺寸8 cm×20 cm。
4.2 沟槽开挖
进行沟槽开挖时,关注以下事项。
1)设定沟槽断面形式,结合开挖土质、深度等选择垂直开挖方法,确定开挖宽度,按照式(1)设定:
式中,B为管道沟槽底部开挖宽度,mm;D为管道边缘宽度,mm;b1为管道一站工作面宽度;b2为管道一站支撑厚度,mm,取150~200 mm;b3为现浇混凝土灌渠一站模板厚度。
2)为避免在沟槽开挖中扰动槽底土层,通过机械挖除距槽底土基标高20~30 cm 处土层后改用人工挖土, 再修整槽底;将挖出的土运至指定地面,严禁在沟槽边随意堆放;沟槽排水,挖掘明沟,在坑底随土方挖掘集水井,沿坑底两站挖排水井,让积水能进入集水井中,通过水泵抽出坑外,排水经过沉砂池后排入污水管网[6]。
表1 工作面宽度b1 取值区间表
4.3 盲沟填筑、波纹管预埋
在槽底设计3 cm 左右宽度的碎砾石盲沟,设置1 根或者若干根11 cm 长纵向开有孔洞的HPDE 透水管, 再每间隔25 cm 左右布置一道10 cm 宽带孔波纹管。
4.4 底板浆砌片石
分层砌筑片石,每2~3 层砌块组成一面工作层,每层工作层水平缝按照要求找平; 各个工作层间存在裂缝时, 相互错开,避免贯通;转角石、外圈定位行列,优选大尺寸、方正片石,长短相间,里层砌块能相互咬接,控制砌缝宽度≤40 mm。
4.5 沟槽回填
在沟槽回填前完成预制混凝土与钢筋混凝土盖板安装,再用适当厚度砂浆调平,关注以下回填要点。
1)要求回填土含水量达标,若含水量过大,结合现场环境、天气状况等,采取掺半或者晾晒石灰粉方法,降低回填土含水量,使其保持最佳状态;沟顶以上0.5 m 区间内采取人工夯填,控制每层夯实厚度≤15 cm;沟顶1.5 m 以上选择压路机+ 推土机回填,操作工序严格遵循规范进行;回填土高度到路床以下15 cm 处, 该施工段管线施工完成后, 进行回填压实,提升路基整体稳定性;回填前清除槽内积水、杂物等。
2)沟槽两站同步回填,要求两站高差≤30 cm,管顶以上50 cm 内灵活选择夯实设备,避免损坏管道结构;设定回填土煤层虚铺厚度20~25 cm;回填土中禁止掺入石块、碎砖等;分段回填过程中,保持相邻段接茬呈阶梯状,避免漏夯;完成煤层填筑后,经质检员检查、确认后进行下层回填。
5 结语
本文就公路路基路面排水施工技术展开了综合论述与分析, 以上提出的诸多排水施工技术在实际落实中具备较大的可行性与有效性,在应用于公路工程中时,需结合工程环境、地质因素、水文因素等加以调整。 此外,还需注重排水系统在应用中的具体反馈,总结施工成效,进行施工技术灵活调整,如此才可发挥其更大作用。