道路工程施工技術及其關鍵問題分析

王志明

（福建省泉州市公路局橋梁隧道管理中心，福建　泉州 362000）

道路工程施工技術及其關鍵問題分析

王志明

（福建省泉州市公路局橋梁隧道管理中心，福建泉州 362000）

道路施工是涉及多工序多場地的復雜系統(tǒng)工程，確保道路的建設質(zhì)量是保障其運營安全及耐久的關鍵。分析道路工程中路基、路面和排水等主要施工工序，并對每個工序的關鍵施工技術和處理方法進行分析，總結了主要難題和解決思路。最后對道路施工質(zhì)量控制提出了選擇適宜施工技術和對關鍵工序施工監(jiān)控的管控方法，期望推進我國道路工程的施工技術和建造質(zhì)量。

道路工程；施工技術；關鍵問題；質(zhì)量管控

0　引言

我國經(jīng)濟快速發(fā)展，路網(wǎng)體系逐漸完善，道路工程建設數(shù)量也持續(xù)高攀。我國已有的道路工程部分在20世紀80～90年代建造，限于當時的設計理論滯后和施工技術單一，其中很多的道路結構在經(jīng)過近30年的運營使用后，已出現(xiàn)嚴重病害，如路面坍塌、開裂、局部破壞等，需要花費高昂的費用進行養(yǎng)護與加固，有些甚至面臨拆除重建的境遇［1，2］。因而，在新時代背景下，需要對道路結構建設的質(zhì)量和技術提出更高的要求，以滿足道路工程壽命期使用安全和長期性能。

道路工程包含路基工程、路面工程和道路排水工程三部分，由于道路的線性分布特點，道路施工的作業(yè)面大、周期長，因而需要制訂嚴格的施工組織計劃，并進行施工機具、材料的合理調(diào)配，才能保障道路的建造質(zhì)量和效率。本文分析道路工程中路基工程、路面工程和排水工程的施工技術，分析其中的關鍵問題，并提出相關的質(zhì)量管控方法，推進我國道路工程建設技術和質(zhì)量。

1　道路工程施工

1.1路基工程

路基工程施工包括路基的填筑和路基邊坡的防護，早期的路基填筑通過投入大量的施工設備，在施工場地附近取料，并調(diào)運填筑材料進行全方位的施工。這種填筑工藝具有較多缺點：一方面填筑材料本身及路基的壓實度很難保證；另一方面各種機械設備、填筑材料的調(diào)配缺乏效率，沒有統(tǒng)一的施工流水線，因而往往存在施工工期長、組織效率低的問題。采用嚴格的施工組織計劃，并根據(jù)場地環(huán)境特點選擇填筑材料和填筑工藝，并合理配備機械和人員進行流水線式的施工，是完成高效率高質(zhì)量路基施工的關鍵［3］。

路基填筑的主要施工流程及技術如圖1所示，完備的路基填筑需要按照其中的施工組織嚴格執(zhí)行，其中基底處理、分層填筑和抽檢簽證則是保障路基工程質(zhì)量的關鍵技術。

圖1　路基工程施工的主要流程和技術

基底處理首先需要提供建設場地詳細的地質(zhì)資料，在確保路基底部的基礎不出現(xiàn)不良地質(zhì)構造的前提下，進行基底處理或者加固，若有不良地質(zhì)災害如巖溶、軟土等，需要采用相關措施加固處理，保障地基的整體性及不產(chǎn)生過大的不均勻沉降?；滋幚硗瑫r需要在考察天然地基密實度和承載力等參數(shù)情況下，做好臨時排水、軟弱土層清除和沖擊碾壓，保證基底的穩(wěn)定性和均勻性。

分層填筑是進行路基施工的主體工序，根據(jù)填筑工法可以分為水平分層填筑、縱向分層填筑、豎向填筑和聯(lián)合填筑等方法，各種填筑方法的優(yōu)缺點及應用總結見表1，可以看出不同的填筑方法均有優(yōu)缺點，同時其主要應用范圍不同。施工中應該根據(jù)場地環(huán)境特點，一方面選擇適宜的填筑材料，另一方面確定合理的填筑方法。填筑材料可以利用周圍的環(huán)境，例如河流區(qū)域可選擇河砂填筑施工工藝，而平原山區(qū)可以選擇摻和石灰和周邊土的方法用灰土填筑。

表1　路基工程不同分層填筑方法的比較

抽檢簽證是對每層填筑壓實的路基土進行抽查，以檢驗填筑壓實的施工質(zhì)量，檢測的指標通常包括壓實厚度、壓實度以及填筑標高、寬度、中線等指標，抽檢需嚴格進行，報驗監(jiān)理工程師審批后方可進行下一步的填筑施工，若出現(xiàn)不合格則需要進行重新壓實和矯正，再進行相關抽檢報驗。對填筑土體的壓實度、地基系數(shù)和相對密度等參數(shù)的評價，可以采用環(huán)刀法、荷載板和密度儀等方法測試。抽檢簽證是確保路基填筑質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)，該報驗工序可能會對填筑施工進程造成一定影響，因而需要確定翔實的組織計劃并保證施工質(zhì)量，以確保報檢流程的高效率完成。

路基填筑完成后需進行整修，其中路基邊坡的防護是關鍵施工技術，特別是對于高填土的邊坡。一般而言，對于填筑高度小于4 m的路堤，可直接用植草方法進行防護；而當填筑高度在4～8 m時，采用三維網(wǎng)植草防護；對于更高路基邊坡或者過水段邊坡，需要采用砌石片防護，確保邊坡的穩(wěn)定性。另外，采用植樹方式也是進行路基邊坡防護的良好方式，樹木一方面可以通過樹根生成將土體保持更高的整體性和穩(wěn)定性，另一方面樹木的光合作用可以吸收道路車輛的尾氣，并提供交通行駛的良好環(huán)境。

1.2路面工程

路面工程是提供車輛運輸?shù)闹苯虞d體，也是道路整體與外界環(huán)境作用的直接聯(lián)系。目前有不同結構性能的路面面層，瀝青路面和水泥混凝土路面是目前廣泛使用的兩種主要路面結構形式。瀝青路面具有很好的抗磨損、低噪聲和延伸性，可以提供平穩(wěn)舒適的行車環(huán)境，維護和加固容易，但瀝青路面的使用壽命有限；水泥混凝土路面的抗車轍性能良好，結構剛度大且平整性好，但噪聲較大且對沉降敏感，管理養(yǎng)護復雜。因而從目前應用來看，瀝青路面適用于高等級公路，而水泥混凝土路面則一般應用于城市小道或鄉(xiāng)道。路面施工首先需根據(jù)道路的應用等級和需求確定路面結構形式。

圖2給出了路面工程施工的基本流程和技術，其中瀝青混凝土面層的施工特別重要，透層油保證了路面工程與路基工程的整體連接性，瀝青的攤鋪必須按照規(guī)范要求保證攤鋪的溫度，采用機械設備進行自動化攤鋪，攤鋪過程中的找平尤為重要，這一般包含在機械的自動調(diào)整中。此外，瀝青面層的接縫是連接分層碾壓瀝青面層的施工技術。路面面層的施工要保障好整體性和平整性，確保行車的安全和舒適。

圖2　路面工程施工基本流程和技術

需要指出的是，目前溫拌瀝青技術發(fā)展迅速，在材料性能、結構性能及施工性能方面相比常規(guī)的熱拌瀝青具有較大優(yōu)勢，與熱拌瀝青相比，溫拌技術的拌合溫度要求降低很多，一般降低10～40℃；石料的加熱溫度和瀝青的保溫溫度都降低較多，直接降低瀝青加工的燃油成本。此外，溫拌瀝青拌合后溫度基本處于實際的工作環(huán)境，因而可以在白天、夜晚以及其他各種季節(jié)施工，降低了對時間和氣候的要求，便易性更高；另外，溫拌瀝青的施工可以實現(xiàn)較快的交通開放，對加固和養(yǎng)護具有極大的便利。因而，采用溫拌瀝青是對現(xiàn)有路面結構施工的創(chuàng)新［4］。

1.3路基路面排水施工

排水是道路工程施工的另一關鍵問題，一方面，路面結構的長期性能不足與路面滲水、排水不利相關，路面結構在外界作用下會不可避免地催生微裂縫，如若雨水排水不利，在雨水的浸潤作用下，因大氣中腐蝕物質(zhì)的存在會加速路面材料的退化，導致結構性能不足［5］；另一方面，路基和路面的施工過程中需要進行有效的排水處理，防止雨水對土質(zhì)壓實效果的影響，以及瀝青面層的施工。

首先，施工中需要在路基周圍設置排水管，實現(xiàn)對基礎地下水的排輸，確?；滋幚砗蛪簩?，特別是在軟土路基施工中。

其次，施工過程中在路基結構內(nèi)部設置相關的排水墊層、路面邊緣和排水基層等，將施工中路基結構內(nèi)部積攢的雨水通過人工排水系統(tǒng)進行疏通排放，保證路基分層壓實質(zhì)量。

最后，在施工完瀝青面層后，需要在路面結構的表層進行排水施工，一般道路結構都設置有橫坡和縱坡，通過縱橫坡可以采用路肩橫坡向路基側邊排水或設置排水口和排水槽集中排水。

路基路面的排水施工需要規(guī)劃好排水系統(tǒng)，因道路結構是線狀體系，需要采用集中排水的方式進行處理，實現(xiàn)道路建設與周邊環(huán)境的友好可持續(xù)發(fā)展。

2　道路工程施工質(zhì)量控制技術

道路工程是系統(tǒng)工程，其施工質(zhì)量涉及各個施工工序，但影響卻逐步累積。應該制訂嚴格的施工組織計劃，把控關鍵工序的施工質(zhì)量，通過報驗抽檢等方式推進質(zhì)量管理，才是確保道路工程建設質(zhì)量的總方針。具體而言，則需要根據(jù)工程所處的地質(zhì)環(huán)境及條件，確定合理的施工工藝，并采用施工監(jiān)控方法，推行建設質(zhì)量。

（1）選擇合理的施工工藝。傳統(tǒng)的建造工藝無法充分調(diào)配施工機具和建造材料，因而需根據(jù)工程的地質(zhì)環(huán)境特征和建造條件，對填筑材料的選擇、填筑壓實方法、邊坡支護技術、路面材料選擇及路面攤鋪碾壓等工藝，從工期調(diào)配、建造質(zhì)量和經(jīng)濟效益等方面進行比較分析，確定最適宜的施工工藝。

（2）施工監(jiān)控。道路工程施工中需要對每個工序進行質(zhì)量跟進，采用現(xiàn)場測試、報驗檢查等監(jiān)測手段，對建造質(zhì)量進行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)不符合要求或偏差，采用相關調(diào)整技術進行及時控制，以保障建造質(zhì)量。通常的監(jiān)測內(nèi)容包含對填筑土體的參數(shù)檢查、分層碾壓的壓實度和密度檢查、路基沉降觀測、面層材料配比試驗、面層平整度檢測等，通過對這些關鍵工序的質(zhì)量把控，基本可以實現(xiàn)對整個道路工程建設質(zhì)量的保障。另外，對于不良地質(zhì)環(huán)境或者高風險的路基施工，應該選擇關鍵的測點實施跟蹤路基填筑過程中的演變，確保施工過程的安全性。

3　結　論

我國經(jīng)濟快速發(fā)展，路網(wǎng)體系逐漸完善，新時代背景下對道路結構等基礎設施的建設質(zhì)量提出了新的要求。道路施工是涉及多工序多場地的復雜系統(tǒng)工程，確保道路的建設質(zhì)量是保障其運營安全及耐久的關鍵。本文通過分析道路工程中路基、路面和排水等主要工序的施工建造，提出了關鍵施工技術并總結了可能存在的難題，最后對道路施工質(zhì)量控制提出了管控方法，以推進我國道路工程的施工技術和質(zhì)量。

［1］凌天清，楊少偉.道路工程［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［2］孫冬.住宅房屋的樓板裂縫與施工因素的研究［D］.上海:同濟大學，2007.

［3］鄭雄興，葉林杰.高速公路路基施工及質(zhì)量控制技術［J］.建材與裝飾，2015（13）.

［4］仰建崗.溫拌瀝青混合料應用現(xiàn)狀與性能［J］.公路交通科技（應用技術版），2006（8）:26-28.

［5］殷文琴.道路路基路面工程設計要點［J］.交通世界，2015（31）: 78-79.

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2016-02-29

王志明（1979-），男，福建惠安人，工程師，從事路橋工程管理工作。