周福
(中鐵二十四局集團(tuán)江蘇工程有限公司,江蘇 南京 210042)
公路排水管道是公路施工中的重要組成部分,而排水管道的施工質(zhì)量是排水功能的重要保障。但在工程實(shí)踐中,公路排水管道施工依然面臨諸多挑戰(zhàn),如管道安裝精度、溝槽塌方、溝槽回填土沉陷等方面的問題亟待解決[1]。因此,總結(jié)分析公路排水管道施工技術(shù)要點(diǎn)并提出對應(yīng)的解決措施,對提高管道施工質(zhì)量、保障排水功能穩(wěn)定性十分必要。
首先,施工環(huán)境復(fù)雜、要求高。公路排水管道開挖及施工過程中,無論在水平和豎直方向上,均面臨著與其他管線發(fā)生沖突的可能性,部分管線的危險性較高,因此施工過程中規(guī)避難度較大、易造成連帶損害,對施工水平要求非常高[2]。
其次,施工范圍廣、工期緊。公路排水管道施工進(jìn)行地面開挖時受周圍環(huán)境限制,往往無法放坡開挖或放坡系數(shù)過小,導(dǎo)致開挖邊坡的失穩(wěn)風(fēng)險顯著增加。同時,為減輕排水管道施工對周邊環(huán)境的影響,施工時需與其他施工流程緊密合作,嚴(yán)格按照預(yù)定工期完工。
公路排水管道施工時,排水管道位置偏移是比較常見的問題之一。出現(xiàn)此類問題的原因主要有3點(diǎn):一是測量放線階段實(shí)際開挖線與設(shè)計圖紙有偏差,進(jìn)而造成排水管道位置出現(xiàn)偏移。二是溝槽開挖完成后由于碎石、泥土等雜物掉入溝槽中,造成模板安裝出現(xiàn)偏差,最后影響排水管道的位置。三是采用機(jī)械對公路進(jìn)行開挖,雖能提升施工的效率、降低施工成本,但在機(jī)械開挖過程中因施工人員經(jīng)驗(yàn)不足無法準(zhǔn)確控制溝槽基底標(biāo)高,導(dǎo)致排水管道位置不準(zhǔn)確。
排水管道溝槽開挖時或開挖后,溝槽邊坡可能會發(fā)生塌方,造成塌方的原因主要有以下幾個方面:一是公路管道溝槽開挖工作面較小,且沒有擋土墻等防護(hù)設(shè)施,開挖的土方直接堆放在坡頂或者施工時,機(jī)械振動使得坡頂荷載過大,造成邊坡失穩(wěn)而塌方[3];二是溝槽開挖深度較大時,若存在不同土層但未根據(jù)土層類別放坡處理,會導(dǎo)致部分土層邊坡不穩(wěn)定;三是當(dāng)排水管道溝槽開挖地區(qū)的地下水位較高時,降水、排水不徹底導(dǎo)致地表水較多,造成邊坡上土容重增大、滑動力增大、黏聚力降低,從而引發(fā)塌方。
公路排水管道安裝完成之后,溝槽回填要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行,如果回填土的含水量過大,或回填土的壓實(shí)機(jī)具選擇不當(dāng),又或者沒有采用分層夯實(shí)等,均會影響壓實(shí)效果,故在施工結(jié)束后易出現(xiàn)回填土沉陷現(xiàn)象[4]。在部分情況下,回填土沉陷還會導(dǎo)致本來已形成的土拱效應(yīng)消失,造成排水管道所受荷載增大甚至破壞。
為了預(yù)防公路排水管道施工時出現(xiàn)的管道位置偏移問題,可采取如下處理措施:
1.施工前選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的測量放線人員,并仔細(xì)對照施工測量范圍和規(guī)范進(jìn)行交接樁復(fù)測與保護(hù)。在進(jìn)行測量放線時要結(jié)合該地區(qū)的地質(zhì)勘察報告,避免影響其他線路的正常運(yùn)行。嚴(yán)格按照施工圖紙要求的排水管道埋置深度和相關(guān)規(guī)定放樣,且必須多次重復(fù)測量,并檢驗(yàn)誤差,符合規(guī)范要求后才能進(jìn)行下一道工序[5]。
2.溝槽開挖結(jié)束后,需要清理槽底,并在放置排水管道前再次檢查槽底是否存在碎石、泥土等雜物,防止槽底出現(xiàn)空隙導(dǎo)致管道安裝位置出現(xiàn)偏移。
3.排水管道施工時采用機(jī)械開挖與人工開挖結(jié)合的方式控制溝槽底部標(biāo)高,在機(jī)械開挖到距離設(shè)計標(biāo)高200mm左右時,采用人工開挖,嚴(yán)格控制開挖量,防止少挖和超挖,確保槽底質(zhì)量及標(biāo)高符合設(shè)計要求。
為了避免公路排水管道溝槽發(fā)生邊坡塌方,可采取如下措施:
1.在排水管道開挖前認(rèn)真研究地質(zhì)勘察報告等資料,同時根據(jù)不同土層類別設(shè)計相應(yīng)坡度,并按設(shè)計要求放坡。棄土應(yīng)及時運(yùn)出,施工材料或開挖土應(yīng)堆放在基槽邊緣1m以外,以保證邊坡的穩(wěn)定。
2.在雨季施工時,應(yīng)分段開挖基槽,在挖好一段后及時支模澆筑該段的管道墊層。為了防止地面積水流入溝槽,應(yīng)在基槽兩側(cè)設(shè)置排水溝及時排出地面積水,并檢查邊坡支護(hù)情況,避免溝槽受水浸泡導(dǎo)致塌方。
3.當(dāng)施工部位在地下水位以下時,應(yīng)在基槽的兩側(cè)開挖臨時集水井和排水溝,降低水位至槽底500mm以下,降水工作應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行至管道施工完成。
4.開挖過程中若發(fā)生局部坍塌應(yīng)立刻停止開挖,并作臨時性支護(hù),如堆放土袋、設(shè)置支撐護(hù)墻等措施,確定邊坡穩(wěn)定后繼續(xù)開挖。
為了防止溝槽回填過程中和回填之后發(fā)生回填土沉陷,可采取如下措施:
1.根據(jù)施工場地所在位置及周邊地質(zhì)狀況,選擇合適的回填土、回填厚度及壓實(shí)設(shè)備。對于溝槽較窄的部位可選用人工或蛙式打夯機(jī)夯實(shí)[6],選擇質(zhì)地均勻且未摻雜樹根、草皮、淤泥及腐殖質(zhì)的回填土,避免發(fā)生沉陷。
2.回填土含水量是影響回填質(zhì)量的關(guān)鍵因素,根據(jù)規(guī)范要求,回填土的含水量須嚴(yán)格控制在最佳含水量以下,且低于2%。在地下水較多的地段或降雨后施工時,必須排干水分,然后邊分層回填邊壓實(shí)。
3.當(dāng)回填之后表面出現(xiàn)沉降時,根據(jù)具體情況,可采取表面處理、換土回填、泵壓水泥漿填充等處理方式。其中,表面處理的方式僅適于沉降量較小的情況,當(dāng)造成土體結(jié)構(gòu)破壞時應(yīng)采用更換回填土的方法,更換穩(wěn)定性更好的回填材料修復(fù)損壞部分。
4.根據(jù)實(shí)際情況采用泡沫輕質(zhì)混凝土等新型回填材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的回填土,保證排水管道上方回填效果的穩(wěn)定性和耐久性。
本文針對公路排水管道施工中易出現(xiàn)的管道安裝位置偏移、溝槽邊坡塌方、溝槽回填沉陷等問題,分別從加強(qiáng)溝槽開挖施工質(zhì)量管理、有效處治溝槽邊坡和采用合理回填方法等三方面提出了具體措施,對提高公路排水管道施工質(zhì)量、維持其功能穩(wěn)定性具有參考價值和指導(dǎo)作用。