城市道路路基工程的雨季施工优化技术

发表时间:2021/7/5   来源:《工程建设标准化》2021年3月第5期   作者:董本亮
[导读] 结合某大城市郊区新建道路工程实践,就对道路路基工程施工影响较大的雨季施工技术进行优化探索。
        董本亮
        北京星光斯达机电设备有限公司 100076

        结合某大城市郊区新建道路工程实践,就对道路路基工程施工影响较大的雨季施工技术进行优化探索。从填筑材料防水、施工机械配置、边坡排水等方面出发,介绍了路基工程雨季施工的技术优化要点,以期加快城市道路工程在工期短和季节气候干扰双重压力下的施工速度。

关键词:城市道路;路基施工;工期紧;雨季施工
        在道路工程路基施工中由于受到天气等不可抗拒力的限制,工期和施工质量都可能会受到影响,因此需要在雨季采取专业的技术措施,以降低雨水和大自然的干扰,防止天气、环境因素造成的质量问题,保障安全施工,推进工程进度,实现按时完工的目的。

1.路基雨季施工常见问题
        首先雨季带来的降水会影响道路路基质量。施工现场土壤的含水量会因为降水的增多而上升,造成土壤性质的变化,压实效果不佳,软土路基的形成使路基的强度降低,土壤空隙增大,稳定性变差;路基的弯沉值增大,路面结构容易发生变形,造成沉陷和车辙;路基的材料在雨水浸泡中容易发生板结和硬化的现象,影响道路的使用寿命,沥青混凝土受到水分的影响水膜厚度增加,影响其黏附能力和附着能力,给行车安全带来隐患;水分随着缝隙和土层结构渗透到基底的内部结构,气温降低时出现热胀冷缩效应造成路面结构裂缝、变形等。
        其次是雨季的到来容易引起建筑材料的变质,造成工程成本上升。雨水的浸润和空气中水蒸气的增多,造成石灰石、水泥等材料容易变质、松散,影响建材的质量,造成材料的损毁和浪费,甚至引发道路的质量问题;填料过湿、路基中存在水分会导致翻浆现象,在行车的负荷压力下,道路路面出现起伏或者破裂冒浆,施工器械设备在潮湿环境中容易生锈、变形等,保养不当则会影响到正常使用。
        最后是雨季造成施工现场秩序难以维持,容易发生安全事故,雨天造成路滑、施工现场秩序混乱、地表径流无序,施工安全风险增大,很容易造成人身和财产损失,为安全施工蒙上了阴影;降水导致土层含水量增加,必须要进行晾晒、风干等适当处置,需要测试含水量数据,直到使含水量降低到符合标准的状态,才能进行路基的填筑工作,这样会影响到工期,可能造成人力成本、设备成本等造价上升,工程成本增大。

2.工程概况
        某新建道路工程,设计等级为城市主干道。道路大致呈东西走向,项目全长约5km,前1.2km道路横断面宽50m,按照城市市政工程设计;剩下约3.8km道路横断面宽30m,按照公路工程设计。本项目基本属于低填浅挖道路,路基设计处理主要有以下2种方式:
        1)对于设计土路床在现状地面以上路段,首先清除土路床以下素填土以及淤泥质粉质黏土,对其下层粉质黏土进行30cm的翻挖并用6%戗灰后压实回填,然后回填达标土并用重型机械分层压实。
        2)对于设计土路床在现状黏土土层路段,直接对其下层粉质黏土进行80cm的翻挖并用6%戗灰后分层压实回填。

3.施工难点
        1)施工时间短,工期压力巨大。新建道路临时肩负交通纽带功能,项目施工工期缩短到220d。同时,本项目施工红线范围内有多处私人农庄、鱼塘及部分民房还未进行拆迁,工期的变化给道路施工带来了巨大压力。
        2)本项目道路施工期正值该地区每年雨季时节,加大了对路基工程施工质量、进度及安全管理的难度。
        3)路基与桥台交界处刚度变化大,外加施工工期短,路基过渡段的填料自然沉降时间短,桥台和路基的差异沉降控制要求极高,全线竣工后,发生桥台处“跳车”现象风险大。
        
4.施工优化
4.1掌握天气变化动向
        本项目路基施工正值雨季,需与当地的气象单位保持一定的联系,及时获得施工区域的气象快报,了解近一周施工区域的雨水情况,提前对现场施工的部位进行合理安排,并对施工材料、施工人员及施工机械的存放和使用进行提前安排,为雨季施工做好准备。

4.2路基填筑材料的优化和防水
        1)填筑材料优化。在雨季这种特殊环境下施工,填料应尽量选用透水性好的碎(卵)石土、砂砾、石方碎渣和砂类土等。利用挖方土作填料,含水量符合要求时,应随挖随填及时压实。含水量过大难以晾晒的土不应用作雨季施工填料。
        2)填筑材料防水。一方面,在降雨前准确计算出路基填挖的土方量,并将开挖出来的土方堆积在地势比较高、距离路基施工地点比较近且排水畅通的场地上;另一方面,提前采购塑料布,赶在强降雨来临前对合格的路基填料土堆进行覆盖防水保护,以便雨后快速将备料投入现场,抢抓宝贵的晴朗天气进行路基施工。

4.3合理配置施工机械
        雨季路基土方施工,路面湿滑,应尽量减少使用轮胎类的施工机械,多使用地面附着力比较强、通过性较好、牵引力较大的履带式机械。可考虑多使用组合式或者凸块式压路机,避免使用双钢轮压路机。

4.4提前做好路基防排水施工
        雨季进行路基施工前应做好防、排水准备工作。应综合规划、合理设置现场防排水系统,采取有效措施,及时引排地面水。
        1)提前在待施工路基两边增设排水边沟,必要时在一些低洼的地方开设新的排水系统,修建一些横向和纵向永临结合的排水沟,保证排水沟中的积水相互贯通,保证施工过程的雨水排流畅通,降低地表水位,减少雨水对前期施工路基本体的影响。
        2)提前备足排水泵等机械设备,避免雨水对地势较低路面的浸泡。
        3)将存放施工材料的库房、建筑工棚以及机具场地建在地势比较高的地方防止水淹,并且做好排水措施,避免雨水对施工过程的干扰。
        4)适当加大预留的路基表面排水横坡,可采用设计路基横坡上限值(如4%),这样能使雨水迅速汇集到路边排水沟内,减少路基被雨水浸泡的时间。
        5)在已填路堤路肩处,可采取设置纵向临时挡水土埂、每隔一定距离设出水口和排水槽等措施,引排雨水至排水边沟系统。

4.5路基填筑施工中的注意事项
        1)进行路堤段施工时应分层填筑,当天填筑的土层应当天或雨前完成压实。
        2)开挖路堑施工时,当挖至路床顶面以上300~500mm时应停止开挖,并在两侧挖好临时排水沟,待雨后相对稳定期再施工。
        3)进行边坡土方开挖时,最好不要一次性挖到设计坡面,应预留一定厚度的覆盖层,待雨后天气稳定期再施工整修至设计坡面。
        4)为避免排水不畅,雨季进行路基碾压施工时宜将压实度适当提高,碾压到位,使成形后的碾压层表面平整,不产生积水小坑,降低雨水经过已成形路基时渗透到地表的概率。

4.6路基与桥梁过渡段差异沉降控制
        本道路工程内含2处桥梁工程,路桥过渡段共4处。为确保路基过渡段施工质量,在桥台后道路主体过渡段回填施工时,按长度13.0m、深度3.3m的倒梯形范围进行,并设置4层土工格栅,如图1所示。



        1)过渡段路基雨季施工的技术参数要求:桥台背采用透水性良好的砂砾土,土的内摩擦角≥35°;台背路基回填时,为确保各层碾压质量,分层摊铺厚度≤30cm;为在短时间内快速减小与桥梁结构物的刚度差异,要求台背路基分层回填碾压后的压实度≥96%。
        2)过渡段路基基底处理:对处理后的基底进行平整,并用振动碾压机碾压密实,要求压实度≥93%;在基底表面设置坡度为3%的排水横坡,减少雨水聚集。

4.7成形路基的边坡防护
        降雨时,路基边坡被雨水冲刷,表面土体湿度大,外加雨季地下水位较高,局部可能出现不稳定的现象,因此需做好已成形路基边坡的防护工作。
        1)已成形路基边坡外侧的排水边沟尽量做大,降雨前加强巡查,及时疏通维护排水沟槽,防止雨水聚集,能有效降低水位,减小雨季对路基边坡的影响。
        2)必要时在已成形路基边坡上采用塑料布覆盖防雨,天晴后及时施做设计的加固护坡工程,避免雨水对坡面的侵蚀及坡面出现不稳定的现象。

结语:
        本项目工期异常紧张,又恰逢雨季进行道路路基施工。为此,项目采取综合治理的总体原则,多管齐下,通过提前合理安排组织施工、优化路基填筑材料、做好雨季路基填筑材料防水及路基周边排水、合理选择施工机具、路基施工工序优化及路桥过渡段施工优化等措施,在实现雨季道路工程路基土方快速、高效施工的同时,保证了施工质量符合设计及规范的要求。

参考文献:
[1]陆春苗.公路改扩建路基工程雨季施工的质量控制探讨[J].西部交通科技,2018(6):48-50.
[2]王霞,王彪.公路工程路基路面雨季施工技术[J].交通世界,2016(30):26-27.
[3]马东阁.浅谈公路工程路基雨季施工技术[J].建材与装饰,2018411(7):270-271.
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