浅谈如何做好公路工程路基施工质量控制

摘要： 公路路基是公路工程的重要组成部分,在公路工程建设中,路基质量是公路工程建设的关键。路基的强度和稳定性不仅要通过设计给予保证,而且还要通过施工得以实现。因此必须精心施工,保证质量。本文结合多年工程管理经验对如何做好公路工程路基施工质量控制进行阐述。

关键词：公路工程;路基施工;排水;路基防护

路基是支承路面的土构筑物,在挖方地段,路基是开挖天然地层形成的路堑;在填方地段,则是用压实的土石填筑而成的路堤。由于路基在使用过程中要承受由路面传递而来的行车荷载作用井抵御各种环境因素的影响,因此要求路基必须具有足够的强度、良好的水温稳定性和耐久性。所谓路基施工,就是以设计文件和施工技术规范为依据,以工程质量为中心,有组织、有计划地将设计图纸转化为工程实体的建筑活动。

1.施工前的准备

路基施工需要消耗大量的人工、物资、机械和时间等资源,是一项历时时间长、技术要求高的工作。路基施工前,必须根据工程的实际情况做好组织准备、物资准备和技术准备工作,使各项施工活动能正常进行。在施工过程中,所有的施工活动都必须严格按有关施工规范进行,以确保工程质量,最后得到质量优良的路基实体。

(1)下排水。最后一层的最小压实厚度大于或等于在工程所在地要详细调查了解公路沿线(包括路基基底)及土源等作业范围内的土质的液限、塑限、塑性指数及含水量情况,制作标准击实试验和土的强度试验(CBR值),制定施工方法。根据水文地质情况,进行分类、整理,结合以往的施工经验制定出路基各种不同类型土质、含水量的切实有效的施工方法及路基基底处理方案,防止在施工中出现盲目性,避免走弯路,以保证工程质量和进度。

(2)在工程施工开始前要把施工部署、整体安排、施工规范、设计要求、合同要求、作业流程和规程、施工要点向施工管理人员、机械操作人员进行全面交底,使全体人员全面了解工程施工的要求和施工重点。也便于施工方案和工期计划的落实。

(3)建立健全质量保证体系。良好的质量保证体系是施工正常进行的保证,缺乏质量保证体系就容易造成工程质量低下、返工,给工程带来隐患,从而就影响施工进度、企业的信誉和经济效益。因返工造成的工期延误和经济损失这方面的教训也是很沉重的,因此,建立健全质量保证体系,不仅是企业眼前利益的保证,而且是企业走向现代化企业的重要保证。质量保证体系的建立不能只停留在纸上,而要在实际施工中一步步去落实,让它真正发挥作用,要建立层层负责、责任到人、奖罚兑现的制度,充分调动人员积极性,实行全员质量管理,保证工程质量。

(4)土质最大干密度的确定。压实度是路基工程的最重要质量指标之一,因为只有保证路基具有足够的稳定性和耐久性,它才能承受行车的反复荷载作用和抵御各种自然因素的影响。而土质最大干密度直接影响压实度大小,对同一土质来说它的数值大小直接影响工程质量的高低,但由于公路工程沿线各类土质分布情况较为复杂,在作业范围内各类土质分层状况及厚度也不完全一致,各类土质的最大干密度差别也较大,再加上施工作业的千变万化,使土质变得混杂,最大干密度的确定难度较大,这就需要我们不仅根据土质分布路段及土质类别进行确定,更需要根据每一回填层的具体情况进行确定,当然土质变化不大、最大干密度变化就小,对工程质量影响就小,最大干密度就容易确定。因此,最大干密度确定既不要盲目套用高标准,使得施工难以进行,造成浪费;也不要降低标准,使得工程质量低下,要根据施工现场土质情况进行确定。

2.填料的质量控制

路堤填筑和路堑开挖是路基施工的关键。路堤的填筑质量关系到路基的稳定性和使用品质,并且影响到与路基相连接的路面和人工构造物的稳定性。在考虑填料上,应尽量选择当地的良好土料,以保证路基的强度和稳定性。为了便于对路基施工及对路基填筑品质的监测进行指导,要对路基的物理力学性质进行确定,测定其最佳含水量及最大干容重。当路基土的力学性质及气候、水文条件影响路基施工质量时,一般可采取下列方法对路基土进行处理。

2.1掺加石灰

该法适用于淤泥质土、含水量比较高的耕地土,当换土不经济、工期要求比较紧的情况下,宜采用石灰稳定土来填筑路基。

2.2掺加粒料

对高液限粘土或地下水位较高的路段,可采用掺加砂砾、碎石、炉渣等粒料的措施处理。

2.3其它方法

对含水量偏大的土,在季节适宜且工期允许的情况下,采取晾晒,待含水量合适时及时碾压。用水泥稳定土也是常用的方法,该法适合特殊部位、面积比较小的情况,因造价比较高,一般不宜采用。但遇有特殊土,如膨胀土、垃圾腐殖土时则必须换土。

3.路基施工技术

3.1填土层的碾压

为了保证路基的压实质量,首先应在试验段的施工中研究解决影响压实的各种因素,制定相应的技术保证措施。路基施工必须分层填筑,分层碾压。一般路段松铺厚度小于或等于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于15cm,路床顶面最后一层的最小压实厚度大于或等于10cm,不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑必须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。在碾压过程中,要把含水量控制好,要确保压实度达到规范要求后,方可进行后续施工。在选择压实设备方面上,应根据不同填土类型和压实厚度进行选择,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。

3.2路基路面排水

水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。

(1)地面排水。最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。

(2)路面排水。路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2％。雨水排出路面有二种方式。第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20～50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。第二种是分散排水,多用于地势平坦地区,路线纵坡小于0.3％的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。

3.3地下排水

路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8～30cm,很适用于地下排水。

3.4特殊地段路基施工

3.4.1软土地段路基施工

软土是具有含水丰富、抗剪强度低,承载能力低等特性。在填筑路基前,应按设计要求清除沼泽和软土,直至将其全部清除干净达到承载力较高的硬土为止。如设计给的清基深度不足时应及时向上级主管单位反映请求加深,然后换填透水性好的天然砂砾、碎石和风化砂砾等。

3.4.2在施工前必须做好排水、排淤工作

填筑路堤前在坡脚处开挖足够深度的排水沟,排除路基范围内的积水,排水沟应有0.5％～1％的纵坡。积水面积较大的应设草袋围堰,挖出软土泥炭,用挖掘机配合自卸车,也可用推土机配合人工清除。

3.4.3回填材料应遵照设计办理

如有地表水时则应尽量回填天然砂砾,回填高度第一层以能压住、不弹软,不翻浆为准,当整段清淤结束后,自检确认清到好土报监理工程师认定后方可回填。

4.加强检查填土松铺厚度

在路基土方施工中,影响压实度的主要因素是填土层厚度的大小。必须时刻记住填土层超过其允许厚度时,其整个填土层压实度是不容易达到技术标准的。按要求土方压实度的检测试坑深度应是整个填土层的厚度。但在压实度检测中,其试坑一般只有15～20cm,它所表明的只是和这一厚度相对应的填土压实度,如果用这个压实度检验值代表压实厚度不相同的填土层的压实度,那是不客观的。而在实际施工中,有些施工企业正是从这种不规范的压实度检验中获得了“合格”的检验数据,并以此代表了包括超过规定填土厚度在内的整个填土层的压实度。这种做法的结果必然是路基的整体强度和稳定性达不到技术标准的要求。

5.路基防护

路基防护、软土地基处理及黄土陷穴处理路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,由于路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此需要进行各种类型的防护,包括坡面防护、冲刷防护、支挡防护。针对软土地基的特点,通常采用灰土挤密桩、轻质路堤、土工合成材料加固等方法。黄土陷穴是黄土地区路基施工常见的病害,其处理范围应视具体情况而定。

6.结语

总之，强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。反之,若路基工程质量低劣,将给路面和路基自身留下许多隐患,路面的使用品质和使用寿命会因此而降低,严重的路基或路面破坏甚至会中断交通,造成重大经济损失。尤其严重的是路基自身存在的问题将后患无穷,难以根治,这会大大增加公路建成后的养护维修费用。由此可见,必须重视路基施工,切实保证路基工程质量,为提高公路建设的经济效益和社会效益提供切实的保障。