摘 要:為達(dá)到提升市政道路施工質(zhì)量的目標(biāo),本文采用案例分析法,結(jié)合某市政道路的實(shí)際情況,總結(jié)了該項(xiàng)目中施工技術(shù)控制方案要點(diǎn),包括施工前準(zhǔn)備方案、路基工程土方施工、填筑與路基壓實(shí)等,并基于海綿城市視角介紹了相應(yīng)的施工技術(shù)控制方案。之后為進(jìn)一步強(qiáng)化市政道路工程的施工質(zhì)量管理效果,則基于瀝青路面龜裂等質(zhì)量通病提出了相應(yīng)的防治措施。案例道路工程所采取的相關(guān)技術(shù)措施具有良好的操作性,對(duì)類似工程案例有一定的借鑒價(jià)值,因此值得推廣。
關(guān)鍵詞:市政道路;海綿城市;道路龜裂文章編號(hào):2095-4085(2025)02-0102-03
0 前言
市政道路的施工技術(shù)水平對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要影響。而從城市發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,我國(guó)人均汽車保有量不斷攀升,對(duì)道路的承載性能提出了更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),在可持續(xù)發(fā)展等政策的導(dǎo)向下,海綿城市的建設(shè)理念也對(duì)市政道路工程項(xiàng)目產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響[1]。因此,為更好地契合未來(lái)發(fā)展目標(biāo),需要相關(guān)技術(shù)人員積極優(yōu)化市政道路的施工控制方案,主動(dòng)做好各類質(zhì)量通病的防治工作,這也是本文研究的主要目的。
1 案例簡(jiǎn)介
某市政道路為二級(jí)市政主干道路,線路總長(zhǎng)度約為3.52km,設(shè)計(jì)速度40km/h,其中包括人行道7m+行車道16m+人行道7m,道路結(jié)構(gòu)總厚度約為65cm。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有道路的實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn),由于長(zhǎng)期運(yùn)行且缺乏必要的后期維護(hù),道路表面出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)松散、龜裂及剝落等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,這些問(wèn)題極大影響了道路的正常使用。為解決上述問(wèn)題,當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門提出了道路改造的要求。
2 市政道路施工技術(shù)控制要點(diǎn)
2.1 施工準(zhǔn)備方案
(1)深入了解圖紙,確定本次市政道路項(xiàng)目施工中所涉及的路線、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)方案等。
(2)根據(jù)業(yè)主等相關(guān)單位提供的圖紙,確定道路沿線光纜、地下管線的分布情況,并在圖紙上詳細(xì)標(biāo)注道路周邊所有建筑物的位置。同時(shí),應(yīng)積極與相關(guān)自來(lái)水公司、通信公司等做好溝通交流。
(3)施工前,做好現(xiàn)場(chǎng)圍擋并設(shè)置警示標(biāo)識(shí)與引導(dǎo)牌,以避免影響正常道路施工。
2.2 土方施工技術(shù)
路基填筑的主要施工內(nèi)容包括挖、裝、運(yùn)、填、碾壓等幾方面,案例工程中嚴(yán)格按照大型機(jī)械化一條龍作業(yè)模式展開施工,其關(guān)鍵工藝內(nèi)容如下。
(1)基底處理。應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地實(shí)際情況制定應(yīng)對(duì)方案,其中地面橫坡度≤1∶10時(shí),可直接在結(jié)構(gòu)上填筑;當(dāng)橫坡度在1∶10~1∶5時(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工中可先將原地面翻松后再填筑;當(dāng)橫坡陡于1∶5時(shí),可將原地面挖成寬度>2m的臺(tái)階,并將臺(tái)階頂面制作成3%以內(nèi)的斜坡后再填筑施工。
(2)案例項(xiàng)目中對(duì)填土路堤現(xiàn)場(chǎng)施工做出了詳細(xì)要求,需使用推土機(jī)與平地機(jī)做平行攤鋪,其中道路填土的松鋪厚度應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。如,案例項(xiàng)目中明確規(guī)定,道路松鋪厚度為20cm,且同種材料填筑總高度應(yīng)≥70cm;同時(shí),為確保機(jī)械施工中能順利碾壓到邊,則需確保路堤兩側(cè)填土寬度>60cm。填筑面平整施工中,案例項(xiàng)目中明確要求,應(yīng)從道路中心向兩側(cè)做4%的橫坡排水,且從路緣兩側(cè)向中間碾壓,再?gòu)闹行南蚵肪墐蓚?cè)碾壓,每次碾壓重疊寬度應(yīng)>30cm[2]。
(3)填石路堤施工處理。案例項(xiàng)目中所使用的填石路堤材料總強(qiáng)度應(yīng)>17Mpa,并且嚴(yán)禁使用風(fēng)化軟巖等強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的材料。現(xiàn)場(chǎng)施工中,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)段參數(shù)確定分層壓實(shí)與填筑作業(yè)的參數(shù),且嚴(yán)禁采用傾填作業(yè)方法。每層填石路段的松鋪厚度應(yīng)控制在40cm左右,將石塊填滿并鋪平,并用大型履帶式推土機(jī)攤鋪?zhàn)鳂I(yè),之后再用18t以上的重型壓路機(jī)碾壓,其行進(jìn)速度設(shè)定為2.0~2.5km/h。碾壓作業(yè)中,先由路緣向路中心、再由中心向路緣順次碾壓,并且每次錯(cuò)開1/3輪寬,要求第一遍與最后一遍均采用靜壓,其他碾壓部分均使用振動(dòng)碾壓進(jìn)行作業(yè)。
2.3 瀝青混合料攤鋪工藝
瀝青原材料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)格要求,根據(jù)案例工程項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn),應(yīng)確保環(huán)境干燥無(wú)雜物,且能在道路中線位置設(shè)置高程控制點(diǎn),每個(gè)控制點(diǎn)的理想間距標(biāo)準(zhǔn)為8~10m。本環(huán)節(jié)的關(guān)鍵施工工藝如下。
(1)在瀝青混合料搬貨作業(yè)中,案例項(xiàng)目中使用320t/h型間歇式拌和機(jī)作業(yè),并根據(jù)不同原材料確定相應(yīng)的加熱溫度。其中,瀝青料加熱溫度控制在160℃左右,礦料的加熱溫度為180℃,經(jīng)設(shè)備加工處理后,瀝青混合料的總出料溫度控制在150℃左右[3]。拌和作業(yè)前,需先預(yù)熱并干拌1鍋集料并廢棄,之后再正常拌合瀝青混合料。
(2)瀝青混合料的運(yùn)輸。案例項(xiàng)目中選用了大噸位運(yùn)料車,旨在盡量使材料運(yùn)輸量略有富余。整個(gè)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中,應(yīng)確保攤鋪機(jī)前等待約3~5輛運(yùn)料車。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)開始后,將瀝青混合料的裝車溫度控制在140℃~150℃左右;運(yùn)輸過(guò)程中,需在材料表面覆蓋一層保溫、防污染蓋布。
(3)瀝青料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中,由于案例道路的總寬度約為16m,可采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)式同步攤鋪工藝,兩臺(tái)攤鋪機(jī)的錯(cuò)開距離為20m,左右搭接距離為60mm。裝置的熨平板預(yù)熱時(shí)間設(shè)定為0.5h,預(yù)熱總溫度應(yīng)大于100℃,松鋪系數(shù)1.12。設(shè)備作業(yè)開始后,需密切觀察攤鋪層的厚度與路拱值。
(4)路面碾壓作業(yè)。案例項(xiàng)目中共配置五臺(tái)壓路機(jī)展開作業(yè),混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)≥130℃,且碾壓終了時(shí)的材料溫度應(yīng)>70℃。為滿足上述要求,混合料碾壓操作的基本步驟如下:初壓時(shí),用鋼輪壓路機(jī)以2km/h標(biāo)準(zhǔn)靜壓2遍;復(fù)壓時(shí),用重型輪胎壓路機(jī)以5km/h速度碾壓作業(yè),相鄰輪寬重疊寬度為1/3;終壓時(shí),用雙輪鋼筒壓路機(jī)以4km/h速度連續(xù)碾壓2遍,直至道路表面無(wú)輪跡。
2.4 路基排水施工方案
(1)設(shè)置截水溝。案例項(xiàng)目中的截水溝為矩形橫斷面結(jié)構(gòu),該截水溝的寬度為0.6m,深度0.8m,并在底部位置增設(shè)10mm厚的砂礫墊層。該截水溝現(xiàn)場(chǎng)施工中用M7.5漿砌片石進(jìn)行加固,該結(jié)構(gòu)的總體厚度為0.3m;其他地段做梯形橫斷面,該結(jié)構(gòu)的坡率為1∶10。針對(duì)地表徑流較大的情況,可在路堤坡腳位外側(cè)約2.0m位置增設(shè)一條邊溝與截水溝。
(2)排水溝。本次項(xiàng)目中將截水溝、邊水溝附近積水引至橋涵或者路基范圍之外,所設(shè)定的排水溝為矩形斷面,其溝寬與深度均為0.4m,并用M7.5漿砌片石進(jìn)行加固。
2.5 海綿城市施工方案
海綿城市是案例道路所在地區(qū)未來(lái)發(fā)展的主要方向,也成為當(dāng)?shù)厥姓缆番F(xiàn)場(chǎng)施工的關(guān)鍵點(diǎn)。本環(huán)節(jié)的關(guān)鍵施工工藝內(nèi)容如下。
2.5.1 下沉式綠化帶改造施工
本次道路施工中選擇將路緣石布設(shè)在綠化帶兩側(cè),其整體高度約為130cm,相鄰開孔間距為5~6cm。在進(jìn)水口位置增設(shè)消能池,池內(nèi)堆放卵石,可有效解決降雨等問(wèn)題造成的土壤沖刷破壞。設(shè)置砂濾層時(shí),礫石與粗砂的直徑規(guī)格需控制在10mm以內(nèi),濾層總厚度應(yīng)≥250mm。
2.5.2 透水鋪裝改造方案
(1)案例道路在非機(jī)動(dòng)車道透水鋪裝施工中,道路表面透水瀝青砼規(guī)格為PAC10,下層透水改造中則使用了PAC13透水瀝青砼,并采用10cm厚,3∶7的砂墊層作為墊層的材料,并將機(jī)動(dòng)車道路透水結(jié)構(gòu)厚度控制在30cm左右[4]。
(2)人行橫道透水鋪裝設(shè)計(jì)操作中,案例項(xiàng)目使用50cm×25cm×8cm的透水性路面板,基層施工處理中使用15cm的水泥混凝土,墊層為10cm的3∶7砂石。
2.5.3 生態(tài)植草溝改造方案
在本次市政改造項(xiàng)目中,利用生物溝收集雨水,取代傳統(tǒng)排水系統(tǒng),是綠色集水技術(shù)的重要組成部分。案例項(xiàng)目中將生態(tài)植草溝調(diào)整為倒三角或者梯形邊坡,其中邊坡的垂直水平≤1∶3,其縱坡應(yīng)控制在3.5%左右,植草溝內(nèi)植被的總高度應(yīng)≤200mm。在上述植被配置方案的基礎(chǔ)上,可以將溝內(nèi)流速控制在0.8%以內(nèi)。
2.5.4 環(huán)保型雨水口改造方案
雨水進(jìn)口為道路排水系統(tǒng)的起點(diǎn),也是連接地面與地下管網(wǎng)的重要組成部分。本次海綿道路改造中,將采用環(huán)保型雨水口結(jié)構(gòu),即通過(guò)雨水篦子完成過(guò)水與分離后,再在篦子下方增設(shè)專用濾磚與掛籃裝置。案例項(xiàng)目中所使用的濾磚是由活性炭與礫石等材料組成,該裝置有凈化雨水的作用,具有更強(qiáng)的防臭與擾流效果,并且不會(huì)改變雨水徑流過(guò)程,可滿足海綿城市道路的改造要求。
3 市政道路質(zhì)量通病防治方案
3.1 市政道路質(zhì)量通病問(wèn)題研究
根據(jù)案例道路項(xiàng)目的既往統(tǒng)計(jì)結(jié)果等相關(guān)資料,詳細(xì)統(tǒng)計(jì)了該市政道路中的常見質(zhì)量問(wèn)題。
(1)龜裂問(wèn)題。作為案例市政道路項(xiàng)目中最常見的質(zhì)量缺陷,最早出現(xiàn)在瀝青面層或穩(wěn)定基層底部,荷載彎拉應(yīng)力或應(yīng)變最大的位置,而隨著裂縫傳遞至表面,并在車輛荷載的持續(xù)作用下而導(dǎo)致裂縫連通并形成銳角且多邊小塊,最終發(fā)展成龜紋狀或網(wǎng)狀裂縫。
(2)瀝青鼓包問(wèn)題。瀝青鼓包是指在高溫氣候條件下,路面出現(xiàn)的一種凸起現(xiàn)象。其主要成因在于瀝青表面被水珠覆蓋時(shí),這些水分在高溫作用下迅速汽化形成氣泡,進(jìn)而引發(fā)瀝青層鼓脹。
(3)縱向裂縫問(wèn)題。路面出現(xiàn)縱向裂縫,在情況加劇時(shí),裂縫寬度逐漸增大,并不斷向路肩邊緣擴(kuò)展,伴隨裂縫處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,進(jìn)而形成滑裂面。該質(zhì)量問(wèn)題的主要成因,受到排水效果不理想的影響,雨水浸泡路基,從而產(chǎn)生縱向裂縫。
3.2 質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施
為有效預(yù)防市政道路工程中存在的質(zhì)量問(wèn)題,案例道路工程制定了一系列技術(shù)應(yīng)對(duì)方案。
(1)優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)材料搭配方案。根據(jù)道路等級(jí)、氣候條件、地區(qū)類似工程項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)等,提出了詳細(xì)的路面結(jié)構(gòu)配置方案,具體內(nèi)容包括:上面層材料配比為瀝青混凝土AC-16C,厚度為5cm;下面層瀝青混凝土AC-25C,其厚度標(biāo)準(zhǔn)為7cm;基層為水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石,厚度為20cm;底基層為二灰穩(wěn)定級(jí)配碎石,厚度為33cm;墊層為天然沙礫,厚度為20cm。
(2)瀝青接縫位置處理方案。案例項(xiàng)目中的縱向接縫為熱接縫,且上下層之間接縫的錯(cuò)開距離應(yīng)控制在200mm左右?,F(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理中用3m直尺檢查縱縫,直至接縫平整度等滿足技術(shù)規(guī)范要求。在橫峰位置處理中,采用垂直平接冷接縫方法,其中上下兩層橫向接縫的錯(cuò)開值應(yīng)大于400mm。
(3)縱向裂縫處置方案。強(qiáng)化落實(shí)道路排水處理,切實(shí)依照項(xiàng)目實(shí)際使用要求,完成排水設(shè)施的設(shè)定,從而保證路基能夠長(zhǎng)時(shí)間保持在干燥、堅(jiān)固、穩(wěn)定的狀態(tài)下,即便發(fā)生降雨也能迅速將路面積水排出。同時(shí),進(jìn)一步優(yōu)化路面結(jié)構(gòu),在路基頂面設(shè)置2%~4%的橫坡,依次為表面水及時(shí)排出提供良好的支持條件。同時(shí),對(duì)于路面上現(xiàn)有的縱向裂縫,若其寬度小于2mm,可以不做處理;若其寬度大于2mm,可使用改性乳化瀝青對(duì)2~5mm的裂縫實(shí)施灌縫處理,使用SBS改性瀝青對(duì)5mm以上的裂縫進(jìn)行灌縫處置。灌縫前期,先對(duì)縫隙內(nèi)、邊緣位置的垃圾與雜物清除,并確保裂縫內(nèi)部干燥。完成灌縫作業(yè)后,在其表面覆蓋一層3~5mm石屑或是粗砂即可。另外,若是同時(shí)存在路基不穩(wěn)的問(wèn)題,則要投放水泥或是石灰,針對(duì)路基進(jìn)行注漿加固處理。期間,要結(jié)合具體情況確定加固深度,一般為20~40cm。消石灰用量5%~10%,或水泥用量4%~6%。待土路基處理穩(wěn)定后,再重做基層、面層。
3.3 市政道路質(zhì)量通病檢查方法
為有效預(yù)防上述市政道路質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生,案例項(xiàng)目中決定采用超聲波無(wú)菌檢測(cè)技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)厚度大、靈敏度高且成本低。超聲波探傷檢測(cè)結(jié)果可實(shí)現(xiàn)故障缺陷的定位與定量分析,且質(zhì)量探傷結(jié)果易于保存。從應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,該技術(shù)可快速識(shí)別材料中的不連續(xù)質(zhì)量問(wèn)題,具有先進(jìn)性。文獻(xiàn)[5]研究中也認(rèn)為,在市政道路路面質(zhì)量檢測(cè)中,利用超聲波在不同介質(zhì)傳播中所產(chǎn)生的折射與反射作用,隨著傳播距離的增加會(huì)出現(xiàn)能量衰減,其計(jì)算方法如公式(1)所示。
衰減的分貝系數(shù)(dB)=lgA0A公式(1)
在公式(1)中,A0表示聲源振幅;A則表示介質(zhì)中任意一點(diǎn)的振幅值。
在采取上述措施后,案例項(xiàng)目的密度與壓實(shí)度等參數(shù)均滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),充分驗(yàn)證了所采取技術(shù)措施的合理性與有效性。
4 結(jié)語(yǔ)
做好市政道路施工技術(shù)控制與質(zhì)量通病預(yù)防管理對(duì)市政工程項(xiàng)目發(fā)展具有重要影響。本文提出的現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)方案以及海綿城市道路施工、市政道路質(zhì)量通病檢查與處理措施等,可確保路面整體施工質(zhì)量,有助于預(yù)防早期病害的發(fā)生,均具備高度的可行性。
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作者簡(jiǎn)介:高新宙(1987—),男,漢族,山西大同人,本科,工程師。研究方向:土木工程市政管理。