公路工程施工技术控制与管理研究
2023-12-13杨鲜明
杨鲜明
(甘肃省甘南公路事业发展中心迭部公路段,甘肃 甘南747400)
1 引言
近年来,我国公路工程施工项目质量事故频繁发生,对人们的生命财产造成严重的威胁。 在此背景下,确保工程施工不出现技术问题, 并系统化提升管理工作水准是今后发展的重要举措。 本文研究公路工程施工技术的控制和管理,并基于新时期的施工理念对其进行整体改进, 以满足高速发展时期项目建设的要求,促进多个方面的优化和创新。
2 公路工程施工技术控制
2.1 软土地基处理
我国幅员辽阔, 各个区域的地理环境和地质状况都存在比较明显的差异。 大量软土地基的存在使得公路工程施工建设面临着技术层面的难题。 公路工程的地基需要拥有足够的承载力和耐久性,才能维持交通运输的安全,但考虑到软土地基的天然含水率较高、 承载能力较差以及不均匀沉降严重问题,相关工程单位必须采取一定的技术处理措施,以满足公路工程的现实需求[1]。 在目前的技术条件之下,可以采用换填土层法、粉喷桩法与浆喷桩法、排水固结法等不同的技术方案。
1)换填土层法是最为基础的一种方法,是将路基下方不满足工程需要的土层全部挖除, 然后换填强度和稳定性指标符合工程建设的灰土、矿渣、砂粒等材料,该技术主要适用于软土地基厚度小于3 m 的地段或者土质比较松散的杂填土路段。 具有以下技术控制要点:(1)在实际施工之前,应对原地面进行测量,并确定区域内的地质情况;(2)清除原土,做好地基承载力检测和原土清除后的地面复测, 完成回填过程;(3)在回填工作结束后,根据批准后的施工工艺进行分层碾压,直至回填至设计标高,再按照规范检查填筑质量,联合相关监理单位展开质量验收,以确保换填材料以及回填碾压的质量。
2) 喷桩法与浆喷桩法也是目前普遍使用的技术方案,旨在提高软土地基的稳定性和承载力,确保道路的通行安全。 使用该技术时,选择合适的固化剂至关重要,如果选择水泥,建议采用P·O32.5 普通硅酸盐水泥,如果选择石灰,建议使用磨细的Ⅰ级生石灰,且最大粒径小于2 mm。 (1)粉喷桩法:在施工时,钻头在反向旋转的同时,要边喷粉边提升,直至地面0.5 m 左右时,可以停止喷粉。按照设计要求,对固化剂与土层进行搅拌, 确保固化剂与地基土充分混合。 在整个施工过程中,记录关键参数的变化至关重要,包括喷粉压力、喷粉量、钻进和提升速度等,以及时采取技术控制措施,确保施工质量。(2)浆喷桩施工:浆液需按预先确定的配合比准备,不能离析,也不能长时间存放。 钻头反向旋转,同时喷浆、提升,离地面1 m 左右时,要注意慢起。 对喷浆压力、喷浆量,钻进和提升速度等进行监测,以监控施工进程。 停浆时,将搅拌头下降到停浆面以下0.5 m,静待恢复,如果停机超过3 h,必须拆除、清洗输浆管路,防止凝固阻塞。
3)排水固结法是在一些含水量较大的天然软土地基中设置竖向排水体,然后利用地基的自重和加载等方式,将土体中的孔隙水全部排出,使软土的强度能够满足设计标准。 施工过程中,要注意铺设砂垫层,做好测量放样。 按照施工方案将排水板插至设计深度,平铺在砂垫层中后,再铺设1 层砂垫层;在砂垫层上方进行路基填筑直至设计标高, 根据预压方案选择材料和路基填料。 堆载预压时间大约为6~9 个月,要对应设计图纸要求的沉降期,整个沉降期间要观测沉降量,直至沉降量和沉降速率都满足设计要求之后再进行卸载。 在这一阶段之后,路基下方土体可基本完成固结。
4)水泥粉煤灰碎石桩法是将水泥和粉煤灰等材料进行混合,把这些混合料通过施工器械灌注至地基土体之内,形成复合地基,提高地基的承载力。 水泥粉煤灰碎石桩法主要适用于黏性土或粉质土地基处理。 相关单位需要根据试验确定原材料的配比,在满足强度技术要求的基础上,考虑坍落度、测量放样等技术标准,最终完成成桩、移机。
2.2 路基沉降分析
路基沉降指的是在公路使用过程中, 路面或路基发生下沉的现象, 这种问题会导致道路损坏、 行车不畅以及安全风险,因此,有效的路基沉降控制是确保公路工程质量和使用寿命的关键一环。 可注意以下技术控制要点。
1)在公路工程的早期阶段,必须进行充分的前期准备和规划,以确保路基的稳定性,包括进行详细的地质调查,了解土壤类型、含水率和地下水位,基于这些信息,确定路基结构和厚度,以满足地质条件的要求。
2)土方开挖和回填是关键的施工环节。 在进行土方开挖时,必须谨慎地处理土层,避免土方回填不均匀,同时,使用现代化的施工设备,如振动压实机械,确保土方回填的均匀性和密实度。 选择合适的土工材料对路基的稳定性至关重要,选择时必须考虑土壤类型、压实度、透水性和承载能力等因素,使用高质量的土料,如砾石、碎石和沙子,可以提高路基的质量和抗沉降能力。
3)在公路工程中,还必须确保雨水能够迅速排出,而不会渗透到路基内部,因此,需要合理设计并维护排水系统,防止水分对路基产生不利影响。
4)施工人员必须确保路基的每个填筑层都按照相关规范的要求正确铺设和压实,使用现代化的施工设备,如全自动控制系统,确保路基的一致性和稳定性。
5)定期进行路基的质量检测和监测非常重要,包括使用地面振动仪器、GPS 技术和其他现代监测工具检测路基的高程及厚度变化,及时发现潜在的沉降问题,并采取适当的措施进行加固。
6)定期维护路基,修复损坏或下沉部分,可以防止小问题变成大问题,延长路基的使用寿命。
7)在路基沉降控制中,还必须考虑周围环境的因素,采取环保措施,减少对周边生态系统的影响。
2.3 绿色施工技术方案
绿色施工技术方案,就是在施工过程中融入绿色环保理念,在确保施工质量和技术标准的前提下,尽可能减少能源消耗,降低工程对环境所产生的负面影响。 由于公路工程是非常典型的带状结构,沿线环境非常复杂,施工技术方案覆盖工程的全过程。 例如,在能源使用方面要制定节能措施,选择新技术和新设备以降低能耗,必要时可使用清洁能源降低污染程度。 例如,在土方工程方面应精确计算挖填土的工程量,最大限度地接近填挖平衡,合理规划土方运输方案,主动使用绿色环保的替代材料,或改良材料,以减少公路施工对环境的直接影响。按照现有的建筑工程绿色施工评价标准,相关单位需要遵循“四节一环保”5 个方面的要素,并以此为基础建立相应的评价指标,指标内容涵盖材料回收、工程技术应用等多个方面。
3 公路工程管理工作
3.1 施工前期管理
施工前期质量管理的重点在于分析影响工程质量的具体因素,明确质量问题产生的根源,然后在施工前期及时做好分类规整,避免在工程后期留下严重的质量隐患。 具体来看,施工前期要选择好对应的技术措施, 防止施工阶段出现的质量问题,同时将管理措施写入质量管理方案当中,使施工过程能够严格按照管理计划进行。 前期工作还涉及对工程分项的逐项检查,关键部位的质量控制措施等方面。 其中,工程技术部门和项目技术负责人的职责非常明确:(1)提供工程质量技术支持方案, 明确工程质量的技术指标和质量保证措施要点。(2)对工程质量展开等级评价,编制质量分析报告,对于存在缺陷的部分,或是不规范的施工工序,应提供技术解决措施和管理措施。 作为施工单位,需要根据技术交底和施工图安排施工人员,并选择好对应的原材料、机械设备、技术工艺。 例如,在技术工艺方面,应全面建立新技术核心工艺体系,加大对工艺安全性和可靠性的研究。 提前分析区域内的工程地质情况,一旦遇到特殊情况,可随时做好调度,比如,在公路工程当中遇到断层或溶洞,应提前做好预警。
3.2 施工中期管理
施工中期管理的重点在于做好整个工程分项的监督检查和试验检测, 项目管理部门应成立专门的管理小组开展定期和不定期的监督。 例如,基坑边坡开挖、换填土方压实度、钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土坍落度等都是具体的管理项目,管理人员会根据施工分包单位的进度计划安排每日的检查要求,确定整改项目之后,定期进行监督检测。 需要注意的是,在质量管理阶段,还需要获取检验数据,确定各类原材料的使用是否合格,各类技术应用是否满足技术标准。 在公路工程分项施工管理中, 需要对混凝土的质量和混凝土在浇筑完成后的抗压强度进行检测,判断其是否符合设计文件的要求,同时,还要确定对应的技术方法能否应对区域内特殊环境的影响。例如,在农村区域或冻融环境下的公路工程,应考虑路基土的水分迁移、路基土冻胀、路基土融沉现象,设置好隔温层、隔水层,做好交通荷载动力特性模拟等,在所有技术缺陷全部整改完毕后,再进入下一阶段的工作中。 另外,项目部门技术人员要对施工队伍展开技术交底和管理工作, 必要时还需进行重复检查。
3.3 施工结束后管理与评价
施工结束后的管理评价主要分为两方面的内容: 竣工预检和施工质量评价。
1)竣工预检要始终以竣工验收标准对施工完成后的管理工作进行严格要求,预检合格后才能完成工程交底。 项目部门会组织以技术负责人为组长组建预检工作小组, 对检查过程中出现的技术缺陷和管理缺陷,要展开针对性整改,例如,当墙体表面出现裂纹、隧道排水管道有堵塞等情况时,应要求相关单位在规定时间内全部整改完毕,并把所有材料做好分类、整理,移交给业主单位。
2)施工质量评价工作的要点在于确定所有分项工程的施工完成情况,最终给出竣工验收监督报告。 在考核评价的过程中,管理人员要深入项目施工现场,确定不同工程的检查要求和竣工验收要求,例如,基础工程检查内容包括地基处理、地基清表;路基填筑工程包括平整度检查、填料厚度检查;路面检查包括伸缩缝检查、平整度检查、混凝土外观检查和钢筋预埋件检查等。
4 结语
道路建设项目是国家发展的重要组成部分,现代公路的功能也由最初的运输朝着多元化的方向发展, 人们对道路工程的质量要求也越来越高, 相关单位应提升公路工程施工技术标准和施工管理工作水平,对可能影响施工过程的问题进行分析和归类,同时,重视原材料管理、设备工艺选择和后期竣工验收制度标准, 使整个公路工程能够实现科学化和规范化建设,从而建立完善的质量管理体系,助力社会经济建设。