公路工程关键部位施工技术分析
2024-03-28谢翠玲
谢翠玲
(临沂市公路事业发展中心沂水县中心,山东临沂 276400)
0 引言
社会经济的持续发展,以及民众出行需求的不断提高,推动交通运输行业进入一个全新的发展阶段。为更好地促进社会经济发展、满足民众的出行需求,需要加强公路施工质量管控。其中,公路工程关键部位施工质量在很大程度上决定工程的整体质量,因此需要采用适宜的施工材料和技术,加强对关键部位施工技术的分析与施工质量管控,从而有效避免常见的施工质量问题,为社会经济发展提供可靠的交通基础设施保障。
1 公路工程的特点
公路工程是指规划、设计、建设和维护高速公路、城市道路和乡村道路等道路系统的过程,主要涉及公路构造物的勘查、测量、设计、施工、养护、管理等工作。准确把握公路工程施工特点,有利于进一步提升该类工程的施工质量。公路工程的特点主要如下:
首先,不同类型的公路(如高速公路、城市道路和乡村道路)需要不同的设计和施工方法。此外,每个地区的地质、气候和环境条件也存在一定的差异,需要采取定制化的施工方案。
其次,由于公路工程关系到交通流动、经济活动和社会服务,往往需要高效的项目管理和进度控制,对施工单位来说是一项较大的挑战。
最后,公路工程通常为大规模项目,需要大量的资金和资源支持,包括土地购买、材料采购、设备租赁和劳动力成本,为达到理想的施工目标,公路工程需要与政府和有关部门进行沟通和合作,以确保足够的资金投入,实现对施工资源的有效利用,进而在规定工期内完成施工任务[1]。
2 公路工程关键部位施工技术分析
2.1 路面施工技术
路面是公路工程的关键部位之一,其主要分为垫层、基层和底基层。在公路工程路面施工中需要严格遵守相关施工标准,保证路面的压实度、含水量和平整度符合要求。
2.1.1 路面垫层施工
路面垫层的主要功能是分散荷载、提供支撑、减少水分渗透,提高面层的耐久性[2]。在路面垫层施工中,垫层材料的选择对路面的性能具有重要影响。常见的路面垫层材料包括砾石、碎石和沥青混合料等,选择材料时需要考虑材料的强度、抗压性、抗水分渗透性和稳定性等。
在路面垫层施工中,需要对路面进行铣刨,及时去除路面上的病害部位和不平整部分,随后对路面坑洼和裂缝采取有效的修补措施,包括借助合理的填充材料对路面进行整平处理。修复完毕需要采用振动压实机械对路面垫层进行压实,振动能使材料更加紧密地排列,提高垫层的密度和稳定性。在振动压实过程中,应根据材料类型和垫层厚度确定振动频率和振动幅度。为保证垫层施工质量,施工过程中需要及时进行密度和厚度检测,并积极开展性能试验,主要为摩擦系数检测等,对于不合格的部位,需要进行重铺和修补。此外,温度和湿度对路面垫层施工质量有重要影响,因此施工时应严格控制材料温度和湿度[3]。
2.1.2 路面基层施工
路面基层的主要作用是承受车辆荷载并将其分散到垫层。路面基层施工通常需要使用稳定性较高的材料,如碎石、砾石、砂石混合料等,施工过程中应合理确定混合料配比,并严格控制混合料拌和质量。施工过程中应采取分层铺设方法,并严格控制材料的温度和湿度,以保证基层的均匀性和稳定性。
路面基层施工也需要采用振动压实机械,以提高基层的密度和稳定性。与垫层施工类似,需要根据基层材料类型和厚度确定振动频率和振动幅度,且在施工过程中需要控制精确振动压实操作,避免基层不均匀沉降。
2.1.3 路面底基层施工
底基层材料通常采用砂砾土或砾石土,在材料选择方面应严格遵守国家相关标准,即粗料的压碎值不能超过28%,粗料的粒径需小于32mm,以保证底基层的承载能力和稳定性,并按照要求进行原材料质量检测。
路面底基层施工一般采用层铺法,进行路面底基层施工前,需要对路基土或路堤进行土工处理,包括土壤加固、填充和排水等,以确保其稳定性和承载能力符合施工要求。底基层压实通常采用大型振动压实机械或压路机,压实环节需要严格控制压实频率,并进行密度和厚度检测等,避免底基层出现不均匀沉降问题。此外,需要根据材料类型和气候条件,加强对施工温度和湿度的控制。
2.2 路基施工技术
路基高度和坡度是公路工程施工质量的主要影响因素,为保证路基的稳定性,需基于工程建设的实际需求和施工环境,将路基坡度控制在合理范围内。路基施工技术主要涉及路基边坡施工技术和路基排水施工技术[4]。
2.2.1 路基边坡施工技术
合理的路基边坡施工技术可以有效避免边坡塌方、滑坡等地质灾害,保证公路的安全性。进行路基边坡设计之前,必须进行详尽的地质勘查,了解地质情况、土层性质和地下水情况,进而确定合理的边坡坡度,并采取相应的边坡稳定措施。边坡坡度是一项重要的设计参数,通常根据地质情况、土壤类型和降水情况来确定,以有效保证坡面稳定性。陡峭的边坡可能需要采取额外的支护措施,如挡墙或梯田。
进行边坡稳定性分析时,需要考虑土体的力学性质,包括抗剪强度、内摩擦角和土体压缩性等因素,通过计算确定边坡安全系数,以评估其稳定性。
此外,积聚的水分会减弱土体的抗剪强度,导致边坡滑坡,排水系统的合理设计和施工是确保边坡稳定的关键。护坡是一种常见的边坡支护结构,可以降低坡面陡度,提高边坡稳定性,施工时需要根据具体的施工场景,合理选择混凝土、砾石、植被等施工材料。在陡峭或特殊地质条件下,需要设置挡墙来支撑边坡,挡墙可采用混凝土、钢筋混凝土或其他材料。
2.2.2 路基排水施工技术
降水对路基的影响较大,加之不同路段所处的地理环境、水系的引流方式和流向等均存在一定的差异,因此在路基工程施工中需做好排水施工,有效管理和控制水分,避免雨水浸透路基,破坏路面结构,影响公路的整体稳定性。
首先,在公路路基排水施工中,需要合理选择原材料,需要选用具有一定宽度和长度的片状石料,并保障石料质量,避免石料表面存在裂纹和结构缺陷,同时确保石料表面清洁无污染。砂浆大多采用中(粗)砂,基于工程的实际需求合理调整泥浆的稠度,且在运输过程中要避免砂浆发生离析,如果出现离析问题要及时重新拌和。此外,需要及时清理施工现场的一些废弃材料。
其次,需要根据工程建设需求,利用全站仪等专业设备对排水沟进行放样,为后期的基坑开挖工作创造便利。在碾压施工中,一般采用振动压路机,碾压时间和碾压次数结合具体的施工需求而定。完成碾压后,进行沟槽开挖和砌筑,为保障开挖效率与质量,一般采用人工配合挖掘机进行开挖,开挖至距设计尺寸约10cm 时,改用人工挖掘方式,修整至设计尺寸。在砌筑施工中,采取挤浆法进行分层砌筑,不同分层之间的砌筑砌缝需要找平,保证砌缝宽度小于2cm。
最后,路堑边沟盖板预制安装与沉降缝设置。路堑边沟盖板在预制场集中预制,在混凝土强度达标后安装,结合工程实际情况设置沉降缝,大多采用沥青麻絮或其他防水材料进行填充[5]。
2.3 特殊地段处理技术
公路工程施工往往会经过一些特殊地段,在特殊地段需要采用特殊的处理技术,进而保证整个工程的施工质量。软土路基是典型的特殊地段,针对软土路基的处理,可采用表层处理法、换填土层法、排水固结法等处理方法。
以换填土层法为例,将基础底面下的软弱土层挖去,利用性能稳定、强度较高的灰土、煤渣和矿渣等材料进行分层填充,利用机械和人工等多种方法进行夯实,进而形成良好的路基条件。换土前,需要及时清除原地基面的草皮等其他杂物,并进行测量放线。完成前期的原地基处理后,进行换填,并合理控制换土层厚度。之后进行碾压施工,并合理控制土体的含水量,一般控制在最佳含水量的±2%。在碾压过程中按照从低到高、从两边到中间、先轻后重的原则进行碾压,具体的碾压次数和碾压时间需要结合具体的工程需求来确定,以实现均匀压实。碾压工作结束后需要进行压实度检测,由专业的监理部门进行检测,以有效规避施工质量问题。
3 公路工程关键部位施工策略
3.1 合理选用施工技术
科学的施工技术能够大幅提升公路工程施工质量。进行公路工程施工前,需安排技术人员开展基础调研工作,掌握施工现场的地质、气象、地形、环境等信息。根据调研结果合理选择施工技术,以确保施工方案的可行性和经济性。例如,在地质复杂的地区,一般需要采用路基加固技术,如采用钢筋混凝土桩,以提高路基的承载能力。在路面施工中,可结合当地气候和材料的热拌或冷拌施工技术。此外,采用新型施工工艺,如高效的摊铺机械,以提高施工速度和质量;安全是推进后续施工的基础和前提,在公路工程关键部位施工中,需制订详细的安全施工计划,包括安全培训、事故预防、应急救援等措施,配备安全防护设施,确保施工人员的人身安全。
3.2 科学应用新型设备
技术的发展推进了施工设备的更新,合理应用新型施工设备,也是提升施工质量和效率的有效举措。
在路基边坡施工中,可以使用先进的土方机械,如多功能推土机,以提高土方施工效率和精度。同时,使用先进的地质勘查仪器和传感器可以更准确地了解地质条件,进一步优化工程设计。数字化施工管理系统则能实时监测施工进度、质量和安全情况。借助无人机、传感器和GIS 技术可实现施工现场实时监控和数据收集,便于及时发现和解决施工问题,提高工程管理效率。
随着可持续发展战略的推进,在公路工程施工中应积极采用环保设备和技术,减少对环境的不良影响,使用低噪声施工设备和低排放交通工具,降低工程施工对生态环境的影响。
3.3 加强施工质量管理
完善的施工质量管理体系能够大幅提升工程管理工作的针对性,对提升公路工程关键部位施工质量也有重要意义。为此,公路工程施工单位应根据国家和地区的相关质量标准和规范,建立详细的质量控制计划,包括原材料检测、施工工艺控制、工程验收等环节。施工过程中,严格推进质量监测和检验,包括材料的检测、施工工艺的监控、质量抽查和现场测试等,确保施工质量符合要求。同时,应详细记录监测数据,以备查验和核实。
此外,专业的施工技术人才也是提升工程施工质量的重要因素,施工单位需定期开展专业化培训和考核,提高施工人员的专业水平,增强施工人员的质量意识和安全意识。
3.4 推进后续养护管理
完成基础的道路施工任务后,需要采取相应的养护管理措施,以防止施工质量问题,并有效延长道路的使用寿命。在公路工程竣工后,需综合考虑根据工程类型、材料特性和交通负荷等因素,制订详细的养护规划,包括定期检查、维护计划、紧急维修预案等。定期检查和维护是保持公路工程长期可持续性的关键,因此养护人员应定期检查路面、路基、排水系统等关键部位,及时发现和修复问题,包括路面修复、清理排水设施、修复边坡等。此外,施工单位需紧跟行业和时代的发展脚步,推进施工信息化建设,积极应用新型养护技术,引入数据管理系统等。
4 结语
综上所述,在公路工程施工中,关键部位施工质量关系到工程的整体施工质量,针对不同的部位需要采取不同的施工技术和施工模式,施工单位需要结合工程建设需求,制订合理的施工规划,有序开展关键部位施工,合理选用施工技术、科学应用新型设备、加强施工质量管理,以及积极开展后续养护管理,以进一步提升施工质量,推动交通基础设施的建设和发展。