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对涵洞工程中常见病害的处治提出了自已的看法关键词:高等级公路;涵洞设计;病害处治 0引言 近几年来,我省的高等级公路建设有了突飞猛进的发展,随着公路建设更是日新月异;同时桥涵设计运用了不少新技术、新结构、新材料、新工艺,《公路工程技术标准》和《公路涵洞设计规范》也作了相应修订
就单个涵洞而言,其工程数量小、费用低,但对一条公路而言,特别是高等级公路,因涵洞数量较多(一般3~4道km),工程量占很大比重,由此可见,涵洞的设计是否合理,对整条公路的造价和使用质量都有很大影响,同时对沿线居民的出行和农田水利排灌也有很大影响
据此本文结合笔者多个项目的设计经验仅就高等级公路的涵洞的设计和常见病害的处治谈一些看法,以期与同仁同商榷
1定义与分类涵洞 主要是排满泄地面水流(包括小河沟)和满足横穿公路而设置的横穿路基的小型构造物;单孔标准跨径L0<5m或孔径总长L<8m均称为涵洞
涵洞可进行以下分类: (1)按建筑材料分:石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、砖涵等
(2)按构造型式分:管涵、盖板涵、拱涵、箱涵
(3)按洞顶填土情况分:明涵、暗涵
(4)按涵洞孔数量分:单孔涵、双孔涵、多孔涵
2外业详细勘测的必要性及勘测内容 根据这几年高等级公路建设中对设计质量的反馈信息看,涵洞的设计变更较多,主要反应涵洞地质情况与设计不符、涵洞位置不理想、对当地灌溉水系、出行情况考虑不周、特别是当路线通过大片梯田又无明沟(容易被外业勘测者忽略)时,调查人员没有充分考虑梯田的距离对农田灌溉的影响而设置灌溉涵,对当地农田排灌造成不利
这些都与外业勘测者对涵洞资料的收集不够重视、不够详细有关
而许多施工单位(尤其是没有高等级公路施工经验的)在施工过程中,一味的按图施工,待业主和监理发现后涵洞已施工一半甚至已经完工,这时才要求变更,有些无法变更的只好将就使用,势必将降低涵洞的使用功能,严重的可能返工处理,从而造力物力的极大浪费
因此这就要求外业勘测必须详细,应对拟建涵洞的位置、形态断面、水文情况、工程地质和地貌、洪水期暴雨资料、建筑材料的供源等进行详细调查
3关于增加涵洞净高的思考 高速公路是专供汽车高速行驶的公路,采取了限制入、分隔行驶、汽车专用、全部立交以及采用较高的标准和完善的交通设施,从而为在高速公路上汽车的快速、安全、舒适、连续性运行创造了条件
但对高速公路所经过地区的人行、车辆横穿公路带来诸多不便
设计时为了减少这个矛盾增加了大量的过人、过车的桥梁和涵洞,以满足现实要求
随着开发步伐的加快,国家对农村基础设施投入加大,村级公路发展较快,许多村级路需要穿越高速公路,而在高速公路设计中又未充分考虑到当地政府对农村公路的规划,势必会影响当地农业和农村经济发展,为了缓减这个矛盾,可将通过城镇附近的部分人行通道涵洞净空加高到3.5m左右(注:原人行通道涵一般在2m~3m)这样在以后有通车要求时,可以经过简单改造就能满足当地的车行要求
这样虽然增加了涵台高度,但同时减少了涵长,对工程造价影响不大
4对涵洞常见病害的处治浅谈 在常规的设计中均遵循了“适用、经济、安全和美观”的设计原则,但经过这么年来的车辆运行检验,部分涵洞跳车的现象应引起我们的重视,这不但影响到整条公路的质量,而且影响了行车的舒适性
涵洞跳车的原因很多,主要有: (1)涵背回填材料差; (2)涵背回填压实及压实宽度不足; (3)基础不均匀沉降
4.1材料引起沉降跳车的处治 前几年,在高等级公路的施中,施工人员还有部分监理人员对涵背的回填材料未引起足够的重视
在设计文件中对回填材料作了明确要求,选择分层夯实强度较高、稳定性较好、较均匀的透水性材料(砂砑石、片碎石等),保证内摩擦角不小于35O,以满足地基稳定和变形的要求
但在实际操作中,大部分采用的是粘性土、页岩等,这些材料的摩擦角均小于300,有的小于是10O且不透水
这样使台背回填的压实度、稳定性达不到设计要求
受上部填土荷载和车辆荷载的影响,势必造成刚性涵洞与柔性路基的不均匀变形
同时因涵洞的竖向压力和水平压力都与内摩擦大小成反比,故较好的回填材料能改善涵洞的受力状态,且材料的均匀性也能使涵台受力均匀,使涵洞不产生局部破坏
4.2关于涵背压实宽度不足的处治 为了保证涵背的回填质量,除选用好的回填材料外还得保证各层填料的厚度(20~30㎝)、最佳含水量、压实度(不低于90%),及一定的回填宽度(基础边缘以外50㎝,以竖直方向向外旋转350到板顶)
在一些高等级公路施工中,施工单位为获取最大利润往往对基坑的开挖不按设计及规范要求做,涵墙背后的回填只有很少的一部分空间
连人工夯实都不能进行,更不要说是机械碾压了
所以在设计文件上应明确压实宽度以保证达到压实度要求,同时也便于使用小型的机械,如打夯机,小型压路机等,以改变以往的单纯人工夯实状况
4.3对基础不均匀沉降引起跳车的处治 高等级公路路基普遍较宽,涵洞较长,同一座涵洞不同位置的地质情况也会有所不同,因此在地基承受由基础传来荷载时就有可能产生不均匀沉降,从而引起路基下沉
为了减少这种病害可采取以下措施: (1)对地基承载力低的一侧采用换土(垫层)法,这也是四川地区常用的方法
在需换填的软基不深时可采用换填砂砑石至基岩,换填较深时在基础底面以下1m范围采用换填砂砑石,其下设置一层水泥砂浆封闭层,避免砂砑下渗,再在下面换填(挤填)片石至基岩,一般情况都尽量换填完,不行再考虑挤(压)密法、浆液灌注加固法等进行处理,使地基承载力相差不大
(2)对跨径较小的涵洞可采用整体式基础,让基础与洞身一起变形,避免局部破坏
(3)把基础襟边加大,以加大基础的受力面积
(4)在钢筋混凝土基础的盖板涵在沉降缝处设置传力杆,传力杆均匀布置在基础中心,一端埋在浇混凝土内,另一端套入钢管中,使涵洞在传力杆的牵制下只能有少量变形(包括横向和纵向变形)
(5)钢筋混凝土板涵因台背填土残余沉降产生跳车现象时,可在两侧设置一定长度的现浇混凝土搭板,搭板一端支承在预埋连接钢筋的台背上,与涵面铺装相接形成一道假缝;另一端搁置地基层上,以增加台背填土的刚度
5结语: 总之,涵洞设计是高等级公路的一个重要途径之一,不管是在外业勘测还是内业设计上都要引起足够的重视
作为桥涵设计人员应不断学习相关专业知识、技术规范等,勤于总结经验,这样才能使设计成果更加合理
保障市民出行安全性,对公路工程路基路面压实施工技术中存在的问题进行探讨,并有针对性地提出路基路面压实施工技术的优化措施,包括强化施工技术人员的专业性、含水量的优化控制、施工材料质量与材料配比、压实设备与方法、加强压实施工工程管理
关键词:公路工程;路基路面;压实施工技术 0引言 公路工程施工耗时长、施工技术与施工手段不一、施工建设人员流动性大,这些因素都会造成公路工程施工中细节性问题的产生,难以达到施工建设的统一化,形成一些工程隐患
为了减少公路工程施工问题的影响,需要对施工技术进行优化改善,提供较为科学的施工要点,优化原有施工工程或施工技术中的不足【1】
本文针对公路工程中路基路面压实技术中存在的不足,探讨施工技术要点,力求改善现有状态,提高公路工程施工质量
1公路工程路基路面压实中存在的不足 路基路面压实工艺的施工技术中存在部分影响因素,造成了施工质量不佳,就这些影响因素而言,需要从施工技术手段与人为影响两方面得到改善,以下对影响施工质量的几大因素进行探讨
1.1含水量影响 公路工程施工中,路基路面的压实度与施工时的土壤含水量有直接联系
由于环境条件、地理位置与气候条件等的影响,不同地区的土壤含水量不同,而公路工程施工受到土壤含水量的影响,施工质量的不确定性便会增大【2】
一般来说,土壤中含水量越高,水分对于土壤起到的润滑作用便越大,同时也减小了土壤间的阻力【3】
在这种土壤情况下进行的施工,在路基路面的压实工艺中,压实强度便会受到一定的影响,这是由于土壤在干湿环境下密度差大,因此需要的压实度是不同的
一般土壤含水量较高的,压实度应高于正常的标准,但在公路工程的施工中,受到施工连贯性的影响,土壤含水量没能得到有效的控制,从而造成了压实质量的不同,因此需要在压实施工中控制土壤含水量对于压实工艺造成的影响,避免引发工程质量问题
1.2原材料配比影响 公路路面压实施工中,压实工艺质量还受到施工原材料配比的影响,未经过科学配比的原材料,在施工中会极大地影响路基路面的压实质量
当前在公路工程施工中,原材料的控制与配比是有一定规范的,但受到部分施工单位重利益轻质量的影响,或施工人员个人因素影响,存在一些原材料质量不佳或配比不科学的问题
例如在安徽省某公路工程施工团队中,由于施工单位为了减少混合料成本,在混合料的配比中增加了土含量,该工程在路面压实后干容量上升,造成了虚涨现象,极大影响了施工质量【4】
这种由于施工原材料问题造成的影响,给公路工程路面路基的压实质量带来了较大的影响,因此需要对施工原材料质量与原材料配比进行进一步的控制,科学地使用施工材料
1.3碾压技术影响 公路工程路基路面的压实度与路面碾压技术有一定的影响,不同的碾压方式或技术会产生不同的碾压效果
为了能够较好地保障压实度,应选择先慢后快,先轻后重,先边缘后中间的方式进行路基路面的压实【5】
但受到施工技术人员自身因素影响,或施工现场环境影响,碾压技术常常无法统一方式
例如安徽省某公路施工中,路面压实施工技术人员本身存在专业知识与技能不足的情况,在路面碾压中采取的方式与标准方式相违背,从而给路面压实质量造成了较大的影响,需要进行二次返工,延长了施工工期
因此,在不同碾压技术的影响下,路面压实度难以统一,压实质量问题也会不断出现
2公路工程路基路面压实施工技术优化措施 公路工程路基路面压实质量与公路的运行稳定性、安全性都有直接关系,通过压实施工技术的优化,还能够较好地提高公路工程路基路面的耐久性,保障路面平整度,提高公路的使用寿命
因此在公路工程路基路面的压实施工中,需要有针对性地改善原有施工技术手段中存在的不足,得到技术优化
2.1强化施工技术人员的专业性 公路工程施工中,由于不同的施工项目需要不同的施工技术,因此人员的流动性大,常出现施工技术人员与岗位施工不一致的情况
路基路面的压实施工需要由专业人员进行,这样才能够有效提高施工质量,保障施工技术要点得到控制
为了能够提高施工技术人员的专业性,需要对路面压实施工技术人员进行专业的岗前培训,以试验性操作与定期考核的方式不断提高施工人员的岗位专业性,更好地保障路基路面压实施工技术的有效性
以福建省厦门市某施工单位为例,其在人才培养中重视人才专业性与岗位知识、岗位责任感的培养,在这种人才培养中形成了较好的内部文化,在施工质量问题上获得了有效的控制与提高
所以针对施工单位中施工技术人员的专业性培养,需要得到重视,才能够更好地保障施工有效性
2.2含水量的优化控制 公路工程的施工对于土壤含水量的控制是十分关键的,但由于地区环境的影响,土壤的含水量控制难以达到较好的效果,因此需要从材料含水量入手,加强对于填土材料、施工材料等的含水量控制,保障材料含水量能够满足施工要求,这样能够较好地控制路基路面压实质量,保障公路工程施工整体质量得到较好的改善【6】
2.3施工材料质量与材料配比 施工原材料是影响施工质量的一大因素,原材料质量的控制需要从原材料采购后得到有效控制,需要在施工工程管理中进行加强与提高,另外,在施工原材料使用前,施工技术人员需要进行一定的原材料检查,对于不适宜使用的原材料提出反馈意见,以求达到较好的施工质量
为了能够获得较好的路基路面压实效果,需要在压实工艺进行前对施工原材料的配比进行科学的检验,以施工现场的实际情况判断施工原材料配比适宜性,避免由于原材料配比不适宜造成的二次返工现象出现
严格控制施工原材料的质量与原材料配比需要建立施工工程管理与工程监督程序,以严格的管理手段与检测方式,提高施工单位对于施工原材料的重视,有利于提高施工过程的质量,提高路基路面压实质量
2.4压实设备与方法 以压实设备与压实技术手段的不同造成的压实情况是不同的,在公路工程路基路面的压实处理问题上,设备与方式起到关键影响
压实设备多样,在实际选择上需要根据公路工程的施工情况进行设备的使用
例如,对光面压路机的使用,其使用方法是由路基表层向下压,而这种压实方法适用于黏性土质【7】
因此,在路基路面的压实工艺中,可以根据土质情况与压实技术要求进行设备与方法的选择,提高压实质量
这需要压实施工的技术人员有较高的专业性与岗位经验,能够根据实际环境的不同判断压实工艺与设备需求,更好地保障压实质量
2.5加强压实施工工程管理 施工技术手段的控制与施工质量的控制离不开监督与管理
公路工程路基路面压实施工技术中存在一定的不足,这与技术本身缺陷有关,但同时也与施工技术人员有关,为了能够更好地提高施工技术的有效性,需要在公路路面压实施工技术中加强管理与监督,以严格的管理制度与手段保障施工全过程的科学性与规范性
一方面,需要根据路基路面压实施工工艺制定完善的管理制度,对压实施工全过程进行有效的施工管理,保障施工过程中原材料、含水量等控制的有效性,还可以引入相关的检测技术,保障检测效果的科学性
另一方面,可以根据管理制度对压实施工技术人员进行科学有效的管理,提高人员岗位责任感与工作积极性,更好地保障压实施工质量
3结语 公路工程施工中,施工质量的保障是提高公路运行稳定性与安全性的关键,良好的施工质量能够提高公路运行使用的寿命
当前在公路工程施工中,路面压实施工技术还存在一定的不足,给路基路面的压实质量造成了较大的影响
受到公路工程路基路面压实施工质量的影响,公路整体施工质量难以有效保证
因此需要就压实施工技术中存在的不足如土壤含水量控制、原材料质量与配比控制、压实设备与方法控制等进行详细分析,并从中提出有效的优化措施
除了这些技术手段的优化,还需要加强对于人为因素的控制,以强化压实施工技术人员专业性与岗位责任感、进行施工工程管理与监督的方式保证施工过程中人为因素不对施工质量造成影响,合理控制施工质量,保障施工的有效性
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