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市政道路人行步道透水混凝土质量通病的防治

2021-03-31袁锦圳

四川建筑 2021年1期
关键词:土工布人行道铺设

袁锦圳

(四川元丰建设项目管理有限公司, 四川成都 610000)

1 现状调查与分析

1.1 现状调查

根据对成都市天府新区已建成的市政道路人行道透水混凝土工程质量进行调查,并组织施工单位技术负责人、项目总工、技术员,监理单位总监(本人)、专监,建设单位现场代表和设计单位设计负责人以及行业专家等人员召开了专题研讨会,对导致人行步道透水混凝土验收不合格的问题进行了列举,反馈信息50条,统计见表1。

表1 人行步道透水砼验收不合格的问题统计分析

1.2 数据分析

从图1中可以看出,“透水混凝土下沉开裂”及“透水混凝土平整度不合格”累计不合格频率达到76 %,是影响透水混凝土现场质量的主要原因。

图1 不合格问题数据统计

2 市政道路人行道结构及人行道透水混凝土施工工艺

市政道路人行道结构见图2。

图2 人行道边部结构

透水混凝土人行道施工工艺:施工准备→土路基整平成型→砂砾石垫层铺筑→抗渗土工布铺设→级配碎石铺设及碾压→盲道砖铺砌→透水混凝土浇筑→成品养护。

3 造成质量通病要因确认

3.1 原因分析

针对“透水混凝土下沉开裂”及“透水混凝土平整度不合格”的现象,运用关联图进行分析,见图3。

图3 关联图

根据关联图得出8条末梢原因,2020年2月28日组织召开了施工、监理单位、设计、地堪、建设单位相关人员参加的论证会,对8条末梢原因逐条论证确认,见表2。

3.2 要因确认

小组对项目已竣工5条道路进行统计,出现“透水混凝土下沉开裂”及“透水混凝土平整度不合格”现象共计52个,分析其产生的末梢原因共65条,并根据末梢原因频次确定要因,见表3。

组对项目已竣工5条道路进行统计,出现“透水混凝土下沉开裂”及“透水混凝土平整度不合格”现象共计52个,分析其产生的末梢原因共65条,并根据末梢原因频次。

表2 末梢原因论证

表3 定要末梢原因频次确定要因

4 人行步道透水混凝土质量通病防治

结合人行道透水混凝土结构及施工工艺和影响工程质量的要因,提出了人行步道透水混凝土质量通病的防治以“施工工艺和影响工程质量的要因”的双控原则为宜。

4.1 施工工艺控制

4.1.1 人行道土基

(1)人行道管线较多,沟槽回填土方施工过程中严格按照施工规范要求进行施工。

(2)人行道土基施工期间,应保持排水系统畅通,防止人行道土基浸水。

(3)人行道土基施工时人工配合机械进行施工,施工时机械找大面,人工进行检查井周围及人行道两边的找补施工,并在施工过中,做好人行道土基坡度及高程测量,直至达到要求后在进行碾压。

(4)人行道土基碾压由振动碾先进行静压一遍找平,量测,完成后进行带振碾压。碾压遍数经试验段实际测量,其压实度达到92 %,所以确定其碾压遍数为3遍。

(5)人行道土基两边各40 cm范围内用蛙式打夯机进行压实。

4.1.2 砂砾石垫层施工

4.1.2.1 技术要求

砂砾石为天然级配砂石,配比(体积比)为水∶砂∶石=1∶1.62∶3;夯实密度不应小于93 %。

4.1.2.2 摊铺

确定出底基层顶面标高,以便施工中控制铺筑厚度等。根据施工经验,拟采用机械配合人工进行铺筑,摊铺时,应派专人跟踪检查,对摊铺好的砂砾石料进行平整、整形。

4.1.2.3 碾压

将摊铺好的砂砾石料进行平整、整形后,用12 t压路机进行稳压,然后开振动进行振动碾压。压实厚度不应小于设计值,压实应遵循静-振-静原则,碾压直至密实度满足规范要求。

(1)在初压时,将采用12 t压路机静压一遍,复压采用12 t压路机强振振压三遍,碾压时应重叠后轮一半。或者在本次往返要与上一次往返重叠1/3轮迹(指前钢轮)。收轮迹静压1遍;第一遍压实速度为1.5 km/h,以后用2.0~2.5 km/h。

(2)当接近终点时,压路机挂空档,并稍带刹车,使之缓慢停机,严禁紧急刹车。停车位置控制:前进时要使前轮跨过终点断面,后退时,整机要离开起始断面5 m以上,用调整方向。

(3)在碾压过程中,组织一个辅助工班组用3 m直尺、水准仪等随时检测平整度、高程、厚度和宽度等工作,如发现有问题的地方,立即处理至合格为止。

4.1.3 土工布施工

4.1.3.1 技术要求

防水土工布采用二布一膜,重量为500 g/m2(其中布300 g/m2+膜200 g/m2);透水土工膜重量为250 g/m2。

4.1.3.2 铺设前的准备工作

铺设前,需测量铺设范围,确定铺设材料的拼接方式,本工程铺设采用自然搭接,搭接宽度不应低于15~20 cm。

施工前的准备工作做好后,必须对材料进行再一次确认、检查,以保万无一失,必须满足以下条件:所有准备安装的材料已确保准备就绪,所有用于安装的材料质量必须合格、状态良好,土工布断裂延伸率应大于30 %。

在铺设土工布之前,必须会同质检单位或现场监理对将要进行铺设的人行道砂砾石表面进行检查。

4.1.3.3 具体铺设安装方法

土工布在铺设时应将卷材自上而下滚铺,并确保铺设平整。

在坡面上铺设土工布,应对土工布的一端进行固定,然后将土工布顺人行道横坡放下,以保证土工布处于拉紧状态,应尽量避免织物打皱。

在铺设底层土工布时,用石子在铺设期间进行临时埋压,并保留到下道工序施工时为止。

接缝必须严实,下层土工布铺好经项目监理验收合格后方可进行下道工序施工。

4.1.4 PVC-U管施工

4.1.4.1 技术要求

PVC-U管采用DN100型,环刚度不小于8 kN/m2,管道开孔的孔径为10 mm,间距不大于150 mm,3排交错开孔,管道接口使用的胶粘剂采用中型胶粘剂粘接。

4.1.4.2 管材和管件的检验

管材进入施工现场后,首先检查管材尺寸误差是否超标,管材壁厚是否均匀、有否变形;承口有无开裂,管材是否内含杂质,插口端部倒角是否合乎标准,插口有无插入深度标线,管件与管材的规格、材质、标准是否一致等。如发现有损坏、变形、变质迹象或存放超过规定期限时,及时进行抽样鉴定。

4.1.4.3 管材的现场检验

外观管材内外壁应光滑、清洁,没有划伤和其它缺陷,不允许有气泡、裂口及明显的凹陷、杂质、颜色不均、分解变色线等。管端头须切割平整,并与管的轴线垂直。

管材与插口的工作面,必须表面平整,尺寸准确,既要保证安装时插入容易,又要保证接口的密封性能。

4.1.4.4 管道安装

PVC管在安装前须进行承口与插口的管径量测,并编号记录,进行公差配合,以便安装时插入容易和保证接口的严密性。

PVC管安装程序为:清理工作面→试插→粘接剂连接→养护。

(1)清理工作面。用棉纱或干布将承口内侧和插口外侧擦拭干净。

(2)试插。粘接前将两管试插一次,在插入端表面划出插入承口深度的标线。

(3)涂刷粘接剂。用毛刷将粘接剂迅速涂刷在插口外侧及承口内侧结合面上时,先涂承口,后涂插口,轴向涂刷,涂刷均匀适量。

(4)粘接。承插口涂刷粘接剂后,立即找正方向将管端插入承口,用力挤压,使管端插入的深度至所划标线,并保证承插接口的直度和接口位置正确。

(5)养护。承插接口连接完毕后,及时将挤出的粘接剂擦拭干净。粘接后,不得立即对结合部位强行加载,须静置固化。

4.1.5 碎石层施工

4.1.5.1 技术要求

碎石层(蓄水层)的碎石粒径15~30 mm,其夯实密度不应小于93 %。采用的碎石应符合下列技术条件:

(1)质地坚硬,稳定性合格,无侵蚀性。

(2)松散密度不小于1.1 t/m3,压碎指标不大于13 %。针片状含量小于15 %。

(3)泥土与有机杂质含量不大于5 %。

采用的碎石经过压碎值、针片状、表观密度、泥块含量、含泥量、筛分等各项试验合格后方可使用。

4.1.5.2 测量

在铺设完毕的防水土工布面上恢复中线,测设边线,直线段每10 m设一中桩,曲线每5 m设一中桩,并在两侧路肩边缘外0.3~0.5 m处设边桩,打上钢桩,然后根据垫层铺筑高度和一定控制高度进行水平控制测量,挂φ3 mm钢丝绳,并用紧线器拉紧作为摊铺标高控制线。

4.1.5.3 摊铺

碎石摊铺用装载机施工,摊铺时严格控制好松铺系数,人工实时对缺料区域进行补整和修边。

开始摊铺前先将接头处已成型的碎石基层切成垂直面或将接头处的碎石耙松,并有专人指挥运输车辆卸料。

摊铺的同时跟踪测量,检测标高、横坡度、厚度,发现问题及时调整。

4.1.5.4 碾压

整平完成后首先用振动压路机由路边缘起向路中心碾压,碾压采用大摆轴法,即全轮错位,搭接15~20 cm,用此法先静压再振动1~2遍,下层压实度满足要求后改用三轮压路机低速1/2错轮碾压2~3遍,消除轮迹达到表面平整、光洁、边沿顺直,路肩要同路面一起碾压。

严禁压路机在碾压路段上调头和急刹车,以保证表面的稳定。振动压路机前进后退换档时应先停振再换档,若需停机时应先停振再停机。

两工作段的搭接碾压,前一段留5~8 m不进行碾压,后一段施工时与前一段5~8 m处一起碾压。

4.1.6 面层铺装施工

本工程面层铺设含人行道边带、盲道及树池边带;人行道边带为芝麻灰花岗石光面砖,盲道为黄锈石机切面砖,树池为丰镇黑机切面花岗石。

4.1.6.1 技术要求

现场铺贴的石材品质必须与封样石材一致,均为同一矿源的石材,所有石材必须按照设计的几何尺寸下料,几何尺寸(长、宽、厚度)偏差必须不大于2 mm。

地面铺装设置伸缩缝,缝宽10 mm,灰色耐候胶灌缝;石材之间留缝3 mm,素水泥扫平。

4.1.6.2 施工准备

(1)原材进场后,应侧立堆放、背面垫松木条,并在板下加垫木方。拆箱后详细核对品种、规格、数量等是否符合设计要求,有裂纹、缺棱、掉角、色斑、翘曲和表面有缺陷时,应予剔除。

(2)地面垫层、预埋在垫层内的电管及穿通地面的管线均已完成。

(3)精确的测出人行道地面基层完成后相应的标高。

(4)施工操作前应画出铺设花岗石地面的施工大样图。

4.1.6.3 施工要求

(1)熟悉图纸:以施工大样图为依据,熟悉了解各部位尺寸和作法,弄清边角等部位之间关系。

(2)基层处理:将精平后的级配碎石层上的杂物清扫干净。

(3)试拼:在正式铺设前,花岗石板块按图案、颜色、纹理试拼,试拼后按方向编号排列,然后编号放整齐。

(4)在整个人行道上的每一个区域分每20 m弹互相垂直的控制十字线,用以检查和控制花岗石板块的位置,十字线弹在级配碎石层上,且每5 m作一个标高控制点。

(5)在控制线的两个相互垂直的方向,铺两条干砂,其宽度大于板块,厚度不小于3 cm。根据试拼结果及施工大样图结合每一区域实际尺寸,把花岗石板块排好,以便检查板块之间和缝隙,核对板块与路沿、树池等突出地面等部位的相对位置。

(6)湿润:在铺砂浆之前再次将混凝土基层清扫干净(包括试用的干砂及花岗石块),然后洒水保湿。

(7)找平结合层:根据水平线,定出地面找平面厚度,拉十字控制线,铺找平结合层1∶1.25水泥砂浆(水泥标号不低于425号)。铺设好后用大杠刮平,再用抹子拍平。

(8)铺贴:一般每区域应先里后外,沿控制线进行铺设,即先从十字控制线交叉点另一边开始,按照试拼编号,依次铺砌,逐步退至区域划分边线。铺前应将板预先浸湿阴干后备用,先进行试铺,对好纵横缝,用橡皮锤敲击木垫板(不得用橡皮锤或木锤直接敲击花岗石板),振实砂浆至铺设高度后,将花岗石掀开移至一旁,检查砂浆上表面与板块之间是否吻合,如发现有空虚之处,应用砂浆填补,二次印灰,然后正式镶铺,结合层上满浇一层水灰比为0.8~1的粘稠素水泥浆,再铺花岗石,花岗石板安放时四周同时往下落,用10磅铁锤击打木垫板,根据水平线用铁水平尺找平,铺完第一块向两旁和后退方向顺序镶铺.

(9)扫缝:采用素水泥将石材之间缝隙填满,随之将板面上漏撒的水泥擦净。

(10)当各工序完工48 h后开放通行,浇水养护7 d。

4.1.7 透水混凝土施工

4.1.7.1 技术要求

透水混凝土的集料压碎值小于15 %,粒径4.75~9.5 mm,透水水泥混凝土有效空隙率应大于10 %,透水水泥混凝土集料级配应符合表4要求。

表4 集料级配通过筛孔的质量百分率

透水水泥混凝土面层不应在雨天浇筑,当室外温度连续5 d低于5 ℃时,透水水泥混凝土路面不得施工,当室外最高气温高于32 ℃时,透水水泥混凝土路面不宜施工。

4.1.7.2 测量放线

首先对基层的标高,宽度,平整度、线位进行复核,重点控制线位和标高及平整度。铺筑前对基层进行清扫,对松散部分和其他一些有问题的位置及时进行处理。

4.1.7.3 搅拌

透水混凝土不能采用人工搅拌,采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌,搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机,先将胶结料和碎石搅拌约30 s后,使其初步混合,再将规定量的水分2~3次加入继续进行搅拌约1.5~2 min。视搅拌均匀程度,可适当延长机械搅拌的时间,但不宜过长时间的搅拌。

注意事项:

(1)施工现场必须有专人负责材料配比。

(2)严格控制水灰比,即水的加入量,水在搅拌时分2~3次加入,严禁1次性加够。

4.1.7.4 运输

透水混凝土属干性混凝土料,其初凝快,一般根据气候条件控制混合物的运输时间,采用小型三轮运输车,运输一般控制在10 min以内,运输过程中不要停留。

4.1.7.5 摊铺成型

透水混凝土属干性混凝土料,其初凝快,摊铺必须及时。对于大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料,其松铺系数为1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上,用括尺找准平整度和控制一定的泛水度,然而平板振动器(厚度厚的用平板振动器)或人工捣实。捣实不宜采用高频振动器。最后用抹合拍平,抹合不能有明水。

注意事项:

(1)松铺系数根据透水混凝土的干湿度一般采用1.1-1.15。

(2)平板振动器不宜使用时间过长,防止过于密实,出现离析现象。

对碾压后的路面应及时修饰透水混凝土的边角,对于缺料的部位应填料修整,对于较干部位可先均匀喷洒一层水,再加料修整。

4.1.7.6 养护

透水水泥混凝土路面施工后需及时养护,养护时间不小于14 d,养护完成后,当混凝土路面抗弯拉强度大于3.5 MPa,方可开放交通。

4.1.8 树池施工

本道路树池外径2 m,内径1.7 m,间距为7.5 m,边带采用50 mm厚丰镇黑机切面花岗石。树池详见图4、图5。

图4 树池平面(单位:mm)

图5 树池剖面(单位:mm)

(1)树池与人行道道同步施工,应先放树池位置,再根据图纸排好方砖大样,以保证方砖铺砌缝隙均匀一致。

(2)树池边带进场前除出具生产合格证外,应严格进行质量检查,对其几何尺寸、强度、外观进行抽样检测,合格者方可使用。

(3)树池必须挂线操作,以两侧路缘石顶为准挂纵向与横向高程线,按设计图纸要求砌筑树池边框,要求其位置准确,外形方正。

4.1.9 路灯基础施工

本道路路灯为双侧对称布置,采用单挑半截光路灯,灯高10 m,杆间距30 m;路灯基础为预制构件,见图6。

图6 路灯基础剖面(单位:mm)

(1)预制构件的混凝土达到强度后方可进行安装。

(2)本基础应放在原状土层上,地基土承载力大于0.15 MPa。

(3)基础回填应分层夯实,采用轻型击实93 %标准。

(4)灯杆安装时轴线应与基础,地面垂直。

4.2 根据主要原因制定对策

根据确定的要因制定了如下对策表5。

表5 要因对策

4.3 措施实施

根据对策表中的措施,派专人负责,在规定的时间内完成,由专人负责指挥和监督,把每一项措施落实到实处。

4.3.1 改善施工方案,加强技术交底

(1)召开会议对人行步道施工方案进行讨论学习,并让各单位相关管理人员参加会议,结合实际给出合理化建议。

(2)对方案进行调整,为使渗入透水混凝土的雨水能有效及时的排入雨水口,在原先设置PVC排水管的基础上,缩短接水口间距,由原来的60 m缩短至30 m,使管内雨水及时排走,防止雨水渗入路基影响承载力。调整后,进行现场技术交底。

措施效果:统一了标准,让施工人员对方案要求理解透彻,现场施工质量得到显著提高。

4.3.2 加强反挖沟槽碾压回填管理

(1)人行道管线、管道反挖,严禁扰动原土、严禁超挖,降低土路基承载力。

(2)线缆、管道施工完成后,采用优质回填土进行回填,每层回填厚度15 cm,采用平板夯机进行夯实处理,夯实3~4遍,确保压实度符合设计规范要求。

(3)严格控制反挖回填的施工质量。加强现场监督,每道工序都安排管理人员进行现场旁站,加强过程控制,确保施工质量。

措施效果:现场加强人行步道反开挖管理工作之后,路基的承载力显著提高。

4.3.3 加强现场监管,严格按照图纸要求施工

(1)图纸要求人行道结构层做法为:10 cm连砂石层+防渗土工布+15 cm级配碎石层+10 cm透水面层。材料进场时,出具合格证及检测报告,并进行检查,确保材料符合设计要求。

(2)加强现场监管,对现场施工进行旁站。各结构层施工时确保厚度、密实度符合设计要求。

连砂石层采用振动压路机进行夯实,确保连砂石层密实度达到设计要求。

通过整体铺设防水土工布及透水管,有效的收集从面层渗入的雨水,有组织的通过透水管将该部分雨水排入雨水口,避免雨水渗透路基而引起的透水面层下沉、开裂。

措施3效果:对人行步道基层进行严格控制,减少了由于人基层不符合要求而出现的透水下沉、开裂。

4.3.4 加强现场监督,严格按照方案要求进行路基施工

(1)人行道土基填方段选用回填土料必须符合规范要求,采用振动压路机进行碾压,碾压过程中土料的含水率必须达到最佳含水率,每层碾压厚度不超过30 cm,每层碾压3~4遍。土基两边各40 cm范围内用平板夯机进行压实。

(2)每层碾压完成后进行压实度检测,合格后方可进行下层碾压。

措施4效果:土路基压实度满足规范及设计要求,减少由于土路基不密实而导致的透水沉降现象。

4.3.5 加强现场监管,严格按照方案要求施工透水混凝土

(1)严格控制透水混凝土配合比,现场安排专人进行监督。

(2)透水混凝土不能采用人工搅拌,采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌,搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机,先将胶结料和碎石搅拌约30 s后,使其初步混合,再将规定量的水分2~3次加入继续进行搅拌约1.5~2 min。视搅拌均匀程度,可适当延长机械搅拌的时间,但不宜过长时间的搅拌。

(3)透水混凝土属干性混凝土料,其初凝快,摊铺必须及时且及时进行压光。

(4)透水水泥混凝土路面施工后需及时养护,养护时间不小于14 d。及时涂刷透明封闭剂,增加耐久性和美观性, 防止时间过长透水混凝土孔隙受到污染。

措施五效果:透水混凝土表面平整,无骨料松散、脱落,无收缩裂缝,大大提高了透水面层验收合格率。

综上所述,人行道透水混凝土施工应严格按照施工工艺施工,做好事前控制,施工过程中加强施工质量管理,强化检查验收工作,能够有效地做好市政道路人行步道透水混凝土质量控制,对质量通病防治起到较好的效果。

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