公路路基路面施工技术及质量管理措施

2021-04-10 18:20林莉丽
工程技术研究 2021年8期
关键词:碾压公路工程路基

林莉丽,解 斌

1.楚雄公路分局,云南 楚雄 675000

2.武倘寻高速公路建设指挥部,云南 昆明 651500

随着公路建设规模的不断扩大,公路各类质量病害的发生率也在上升,如裂缝、车辙、唧泥等,缩短了公路使用寿命,造成经济损失,严重影响行车安全。因此,工程管理人员应树立全过程的质量管理理念,从前期的沿线地质勘查、路线规划设计,到中期的施工质量控制、技术要点把控,再到病害的预防和治理,确保公路工程能够高质量地投入使用,真正发挥公路在物流运输、人员往来等方面的重要作用。另外,必须从源头加强管理和预防,消除或减少公路工程质量隐患。

1 路基路面施工技术要点

1.1 路基施工技术要点

(1)路基施工准备工作。由于公路工程的跨度较大,在不同的施工路段会遇到各类复杂地质,如软土、溶洞等。为了保证路基施工质量和现场施工安全,需要提前组织相关人员做好公路沿线的地质信息调查工作。以软土地质为例,要详细记录软土分布范围、表层厚度等,使其在路基施工中可以得到有效处理。除了地质调查,材料和设备的准备工作也十分重要。公路路基施工中所用的材料主要有各类填料(如砂石、矿渣等)及路基排水所用的排水管材等;所用的设备主要包括推土机、挖掘机、自卸车、压路机等。要对材料质量和设备型号等进行检查,确保满足公路路基施工要求。

(2)基底整理。路基施工时,需要使用挖掘机先开挖一定宽度和深度的基坑,开挖后人工进行基底的处理,将基底中的一些大体积的石块、树根等清理干净,并使用手持工具将基底整平,营造良好的路基施工环境。路基两侧也要进行加固,防止渗水、挤压等问题导致路基两侧坍塌,影响路基的正常施工。路基施工中要注意对照设计参数,禁止出现超挖或欠挖等问题。

(3)填筑施工。首先,在填料的选择上,要注意结合施工路段的气候、地质条件。例如,楚雄地区雨水较多,在选择路基填料时应当优先考虑防水性较好、稳定性较强的粉黏土。其次,使用砂石填料时,应对砂石含泥量等进行控制,具体要求参照设计标准或规范文件。最后,对填料质量进行检查,合格后使用自卸车将填料平铺到路基上。每层填土厚度约为(20±5)cm,如果填筑时使用两种以上的材料,不应混填,且要将透水性较好的土料填筑在基底,这样可以预防路基积水。

(4)填料压实。在碾压过程中应保证压路机每次辗压都为上一次碾压部分叠轮宽的一半或三分之一,按照试验路段收集的数据控制震动碾压次数和静压次数,以保证密实度要求。光轮静压压路机行驶速度控制在2.5km/h,震动压路机则控制在3~6km/h。同时对路基填料进行含水量检测,最佳含水量的±5%是最适宜的辗压湿度。碾压过程中应控制好填筑面的平整度,保证其压实度不低于设计值的90%;原地面横纵向坡度大于1∶5时,需要开挖土质台阶分层碾压密实,确保压实效果符合施工要求。

(5)路基排水。完善的排水系统可有效防止路基受水浸泡,保障路基使用过程中的耐久性和稳定性,通常采用盲沟、排水管道、矩形或梯形排水沟等来截断梳排路基的地表水系和地下水系排水。如果采用盲沟,为了保证土工布对碎石或片石的包裹质量,通常用单向土工布进行包裹,防止盲沟内的水外渗。如果采用排水管道,特别是外部采购成品圆管,需要严格检查排水管道材料质量及强度,在安装管道时要确保地基处置完毕,防止使用过程中地基沉降导致管道拉裂;对接时要保证排水管道的连接紧密,避免出现渗水情况。如果采用矩形或梯形圬工砌体排水沟,要保证砌体的施工质量,混凝土浇筑后要严格振捣,避免出现离析或大面积蜂窝麻面导致渗漏水。

1.2 路面施工技术要点

(1)路面施工准备工作。以沥青路面为例,施工中需要准备的材料包括沥青、砂、石料,另外根据施工要求也可能会使用一些外加剂。由于公路工程路面施工中所用的物料较多,一旦材料存在问题,或是不符合公路施工的使用标准,不仅会造成严重的经济损失,还会耽误公路工程正常的施工进度。为此,需要对这些物料的质量、参数、规格等进行严格控制,如在选购材料时,要提前了解市场价格,明显低于市场价格的材料有较大概率存在质量问题,需要提高警惕。

近年来,路面施工机械化水平在不断提高,因而机械设备管理也是一项重要工作,包括拌和设备、运输车、摊铺机等。

(2)沥青混合料的制备。沥青混合料主要是由碎石、沥青等组成,除了要确保组成材料不存在质量问题,还要严格控制各种物料的配比。由于公路施工具有很强的流动性,加上一些山区公路现场施工空间有限,一般不考虑现场配制沥青混合料,而是从附近的拌和站预制沥青混合料,然后使用大型自卸车将配制好的标准沥青混合料运输到施工现场,直接投入使用。

此过程中需要注意以下几点:要保证自卸车存储柜内干净,避免污染沥青混合料;注意采取保温措施,保证沥青混合料性能稳定;控制运输距离和运输时间,通常从沥青混合料出厂到使用,不得超过6h,否则会影响沥青混合料的性能。

(3)沥青混合料的摊铺。当自卸车到达公路施工现场后,将沥青混合料直接装入摊铺机中。操作人员提前设定好摊铺机的运行参数,包括摊铺厚度、宽度等。槽内沥青混合料不宜装满,防止摊铺机运行中出现混合料洒溅的情况,一般在满槽的80%左右即可。摊铺机的行进速度控制在6~8m/min,行进速度要保持恒定,这样可以保证摊铺料均匀平整,且没有过多的气泡、空隙。摊铺机作业时禁止中途停车,防止路面沥青混合料出现堆积等问题,否则后期路面容易出现裂缝、拥包。此外,还要关注天气变化,在雨天、高温天气不宜进行摊铺施工。

(4)沥青混合料的碾压。在摊铺的基础上开展一次检查,如果有明显的坑洼要及时用料填平,保证路面平整后开始进行压实作业。沥青路面碾压分为初压和复压两个阶段。初压时选择钢轮压路机,行进速度控制在3.5~5.0km/h,碾压速度过快可能会造成压实不充分,后期沥青路面容易出现碎石脱落的问题。初压的次数一般为3次,完成初压后可以进行路面硬度检测、平整度检测等工作。如果实际检测结果与设计值差距较大,则再重复几次压实。复压时改用胶轮压路机,碾压次数为5次左右。碾压结束后应当在沥青路面观察不到明显的碾压痕迹。

(5)接缝的处理。沥青公路由于具有较强的吸热能力,路面材料升温后会受热膨胀。为了防止路面胀裂,需要每隔一定距离设置接缝,因此对于接缝的处理也是公路路面施工中的重要环节和技术要点。首先,合理确定接缝间隔距离,不同的路段、环境、地质以及公路路面材料等,都会影响接缝间隔距离,需要现场施工人员进行确定。其次,通常将宽度控制在0.6~0.8cm,接缝要平直,在接缝两端涂刷沥青。

2 施工常见问题及其处理措施

2.1 路基不均匀沉降的处理

在公路施工中,路基沉降是一种常见情况,根据沉降幅度、沉降速率,可以分为常规性沉降和病害性沉降。若路基沉降速率过快、沉降幅度过大,会影响公路质量和行车安全。导致沉降的原因可能与该路段的地质有关,如在软土地质施工时没有采取加固措施;低洼路段没有设置排水渠道,雨水堆积会导致路基土层含水率升高,承载力降低。在处理此类问题时,主要是在施工环节选择恰当的路基加固措施,如碎石桩法、CFG桩法、换土垫层法等,以此显著提高路基承载力。另外,后期也要随时做好监控工作,发现路基沉降后应尽快采取措施,以降低损失。

2.2 路面常见病害的处理

公路随着使用年限的增加,各类路面病害也会随之而来,常见的有裂缝、车辙、泛油等,其危害后果除了缩短公路使用寿命,还会影响行车安全。对于路面病害的处理,应当坚持以预防为主,例如在路面施工时,对各类材料的质量、沥青混合料的配比等进行严格控制,路面碾压时要确定密实度达到施工标准等。公路开放通车后,在特殊路段要设置限宽墩、限高杆,禁止大吨位货车行驶破坏公路路面。发现路面病害问题后,要根据病害形式采取相应的处理措施,例如对于宽度不超过3mm的轻微裂缝,使用沥青灌缝进行处理;对于宽度在5~10mm的重度裂缝,使用灌浆法进行处理。

3 路基路面施工质量管理措施

3.1 完善管理制度,明确管理职责

公路工程具有流动性强、现场环境复杂等特点,因此要想高质量地完成工程施工,需要施工单位强化管理意识、明确管理责任,尤其要注重一些技术要点的控制。要结合各公路工程的具体特点,制定一套完善的管理制度,如现场材料和设备管理制度,明确各类物料的存放区域,实现对物料的专门管理,防止物料受到污染或是变质,保证物料的使用效果。安排专人负责检修设备,保证各机械设备能够正常运行。将工作职责落实到个人,现场要有质量监督员,密切监督各个路段的施工质量,包括路面碾压次数、密实度等,形成全方位的质量管理体系。

3.2 重视施工队伍技术水平的培训

现代公路建设具有更高的建设标准,对施工质量管理工作也提出了更高的要求,因此施工队伍的技术水平成为决定公路工程质量高低的重要因素。在正式进行公路工程施工前,应组织施工人员开展一次集中培训,结合施工方案,明确工程中需要掌握的技术要点。例如公路工程中有较长的路段是软土地质,设计方案中可选择使用水泥粉煤灰碎石桩进行加固。通过提前培训,使施工人员掌握施工技术的操作要领,可以提高路基加固效果。

3.3 增加公路养护的科技含量

随着交通量的急剧增加,工艺落后、人才匮乏使公路的养护投入逐年增高,因此公路养护要跟上时代的发展步伐,相关人员应正确掌握养护与高质量、高标准的关系。公路养护的技术含量也急需提高,通过对养护人员进行系统培训,使其学习新的施工工艺和施工理念,并引进和推广新的科技成果用于养护工作中,提高养护工程的技术水平。首先引进先进的技术、工艺、材料、设备,然后通过研究、试验将其转变为适合在该地区公路养护中使用。大量的实践证明,公路养护科学技术的应用和研发对保证公路的高效、安全、畅通运行起到了很大的作用,也成为不断提高工程质量管理水平的重要因素之一。另外,还要优化养护队伍机械化组织管理形式,充分发挥机械化的效用。随着养护机械的增多,机器管理也成为集施工、保养、维修、效益于一体的综合性管理。

4 结束语

在公路工程中,施工过程中的质量控制和后期养护工作,是决定公路工程使用质量、使用寿命的重要因素。施工单位必须树立全过程的质量管理理念,通过开展详细的勘查、制订科学的施工方案,为后续的现场施工提供科学指导;在施工中要强化质量管理,严格控制技术要点,不留质量隐患;后期要及时开展养护工作,防患于未然。只有这样,才能建造精品公路工程,并保证公路的社会效益和经济效益。

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