發布時間:2023-10-08 10:17:35
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關鍵詞:瀝青混凝土路面 裂縫 預防養護
1前言
隨著我國道路建設的發展,瀝青混凝土路面由于具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音小、施工周期短、養護維修簡捷等特點.而被越來越多地應用到市政道路建設中。但由于機動車車流量不斷增長和超限車輛不斷增多,使瀝青混凝士路面病害日益增多,尤其是道路裂縫病害。裂縫病害極具普遍性,為城市道路工程質量通病之一,因此如何解決瀝青路面裂縫問題已經成為市政管理、養護部門工作的重點。
2縱向裂縫產生原因及預防措施
2.1 原因分析
前后攤鋪幅相接處的冷接縫,未按有關規范要求認真處理,結合不緊密而脫開。縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷。拓寬路段的新老路面交界處沉降不一。在含水量較高、強度低、孔隙比大、壓縮性高的軟弱土層即軟土上修筑路基,若處理不當,往往會發生路基失穩、過量沉陷和不均勻沉降,路面產生縱向裂縫,導致公路破壞或不能正常使用。
2.2 預防措施
(1)合理組織施工,路面攤鋪作業應連續進行,減少冷接縫。采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時,采用兩個攤鋪機,前后間距15~20 m 同時攤鋪,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪相鄰半幅,確保熱接縫。
(2)溝槽回填土應分層填筑、壓實,壓實度需達到要求。如符合質量要求的回填土來源或壓實有困難時,須作特殊處理,如采用黃砂、礫石砂或有自硬性的高鈣粉煤灰或熱燜鋼渣等。
(3)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致,或稍厚。土路基應密實、穩定。鋪筑瀝青面層前,對下層需認真檢查,清除雜物灰塵,處理好軟弱層及病害,保證下臥層穩定,并在老路面側壁涂刷0.3~0.6kg/m 粘層瀝青。鋪筑的瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
3 橫向裂縫產生原因及預防措施
3.1 原因分析
由于路基局部路段壓實度不足,會導致公路路面出現縱向裂縫和橫向裂縫。施工縫沒處理好,接縫處不緊密;橋梁、涵洞等結構物兩端與路基銜接處出現地基沉降等。
3.2預防措施
(1)壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施,施工中必須嚴格檢測控制,使其達到規定值。填土層的厚度對壓實度有直接的影響,每層的松鋪厚度不應大干30cm。
(2)充分壓實路面橫向接縫。碾壓時,壓路機在已壓實的橫幅上橫向碾壓,鋼輪伸人新鋪層1.5cm左右,每壓一遍向新鋪層移動15―20cm,直到壓路機全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。對分段施工的基層,在碾壓時,應預留3~5m混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后一起碾壓,以利于銜接。對于分層碾壓的基層,上下層的接頭應錯開3~5m,以減少出現裂縫。橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理,沉降嚴重地段,事前應進行軟土地基處理和合理的路基施工組織。
4 網狀裂縫產生原因及預防措施
4.1 原因分析
路面強度差,在荷載作用下產生網狀裂縫;路面結構中夾有軟弱層或泥灰層,粒料層松動,水穩性差;瀝青與瀝青混合料質量差、瀝青含量低、廷度低、抗裂性差;瀝青層厚度不足或瀝青含量少,層問粘結差,水分滲入,加速裂縫的形成。
4.2 預防措施
(1)路基強度主要是在填筑過程中形成的、必須嚴格控制路基的填筑工藝,確保路基強度填筑材料首選石、礫、砂類土,其次選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土,粉質土和有機土不能用于填筑路基。
(2)應用抗裂性好的改性瀝青。在瀝青的低溫粘度、溫度敏感性、耐老化等指標上,改性瀝青均優于普通瀝青,這已得到公認。因此在瀝青混凝土路面的設計中應優先采用改性瀝青作為預防和減少瀝青路面裂縫以及延長路面使用壽命的重要措施。
(3)加鋪網狀格柵。在面層的底部加鋪纖維格柵類的加筋網片,使溫度產生的收縮應力和車輪荷載產生的彎拉應力由網格狀的加筋來承受,這樣可大大提高瀝青混凝土路面局部的使用壽命。
(4)合理設計路面結構,保證瀝青層厚度和質量,使上下層良好連接。
(5)瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認真檢查,及時清除泥灰,處理好軟弱層,保證下臥層穩定,并宜噴撒適量粘層瀝青。
(6)瀝青混合料的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料如果集料呈酸性,則應填加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。
(7)完善路基路面的排水設施,確保路面排水順暢;在公路養護過程中盡量少使用或不使用對瀝青路面結構有損害的物質和方法,如北方地區冬季使用氯化鈉除雪等。
5 反射裂縫產生原因及預防措施
5.1 原因分析
(1)由半剛性基層溫縮開裂引起冬季或在寒冷地區,在結合得好的瀝青面層下,開裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內產生大的拉應力或拉應變。由于在較低溫度下瀝青面層通常較硬,它只能承受小的拉應力或拉應變,因此容易被拉裂,并且裂縫的擴展途徑是由下至上的。瀝青面層的厚度愈薄,反射裂縫形成的愈早且愈多。
(2)由半剛性基層干縮開裂引起
對于新鋪的半剛性基層,隨著混合料中水分的減少,要產生干縮和干縮應力。水分減少得愈多愈快,產生的干縮應力和干縮應變就愈大。在已經產生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層,在較薄瀝青面層的情況下,半剛性基層的裂縫會由于溫度應力而使面層底部先開裂,并較快形成反射裂縫。一旦行車產生的拉應力與溫度應力相結合,反射裂縫會形成得更快。在較厚瀝青面層的情況下,由于溫度應力在表面最大基層的裂縫將促使面層先從表面開裂然后逐漸向下傳播形成對應裂縫。
5.2 預防措施
(1)基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響,在進行半剮性路面設計時,首先應選用抗沖刷性能好、干縮系數和溫縮系數小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。最好使用溫度膨脹系數低的骨料半剛性基層材料層中摻入30% ~5O%的2~4cm粒徑碎石,可減少收縮裂縫,并提高碾壓中抗擁推能力。
(2)采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫。
(3)嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量。控制半剛性基層碾壓時的含水量為最佳含水量的0.9倍,可降低其干縮系數。碾壓完成后要及時保濕養護,防止基層干曬,一般要5~l4d。
(4)基層上有透層油以加強與面層的粘結對抗開裂是有好處的,半剛性基層碾壓完成后或最遲在養生結束后應立即用乳化瀝青做透層或粘層,然后盡快鋪筑瀝青面層。
[關鍵詞]原材料 道路基層施工 特殊季節 控制
中圖分類號:U416.211 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)03-0175-01
道路施工需要應用多種材料,為了促進道路工程的可持續發展,近年來,在道路工程中應用了越來越多的環保材料。在道路基層施工中,應用較多的是以脫硫為主的潔煤技術,所以,一種以粉煤灰為原材料的二灰碎石材料應運而生,成為了道路基層主要的施工材料。但是這類道路在投入使用后,出現了較多的質量問題,這主要是因為施工單位沒有考慮到特殊季節對道路施工質量的影響,沒有做好道路施工原材料控制工作。下面筆者對原材料在道路基層施工特殊季節的使用與控制進行粗略的介紹。
一、硫含量在粉煤灰中控制與作用
為了促進道路施工的可持續發展,道路施工單位在設計中越來越注重對環保材料應用,粉煤灰是一種新型的道路施工材料,其是由活性礦物質構成,在應用的過程中,還可以降低施工單位的成本。粉煤灰是煤炭鍋爐中燃燒后產生的固態殘留物,其會隨煙氣從鍋爐底部排出。顆粒較大的粉煤灰叫做大渣,在不同的爐型中,產生的粉煤灰有一定差異,從綜合利用的角度看,這些煤渣都具有較大的利用價值。粉煤灰的細度不同,對硅酸鹽類水化物產物的影響有著一定差異。一般粉煤灰細度越高,活性則越高。為了保證粉煤灰這種原材料在道路基層施工中的質量,施工單位需要提高檢驗粉煤灰質量的標準。根據檢測發現,粉煤灰的主要構成為氧化硅、氧化鐵以及氧化鋁等,這些成分占粉煤灰的85%左右。而氧化鈣、氧化硫以及氧化鎂的含量比較小,這類成份的粘性也比較小。
應用粉煤灰這一材料后,有的路面破損比較嚴重,但是其基層板塊保持較為完整,強度也比較高。還有的道路,會出現龜裂以及開裂破損問題,這類道路地基的土質一般比較松軟,而且強度較低,比較容易出現擊碎現象,這類道路基層中含有較多的水分。通過調查與實驗發現,道路損壞的原因主要是由于粉煤灰中硫含量比較高,當粉煤灰中硫含量達到8%-20%左右,會使道路出現嚴重的破損問題。為了提高道路的質量,施工人員必須改進施工工藝,還要控制粉煤灰中的硫含量。很多單位對采用有效的措施,提高了高硫粉煤灰強度,但是收效并不高。在脫硫灰中,含有較多的SO3,SO3在煤粉灰中是以CaSO4的形式存在的,其遇水后出產生較多的水化物,所以會造成道路基層含水量多高,還會通過體積膨脹使道路路基出現開裂,嚴重破壞了路面結構的完整性。
二、道路基層中細集料含量的控制范圍
二灰碎石是一種混合料,其是以固結密實結構存在的,二灰碎石成型后,強度的大小與二灰的性質有較大關系,為了保證二灰碎石體積的穩定性,必須控制好二灰碎石結構空隙的大小。我國道路路基施工技術規范中明確規定,二灰與粒料的比需要控制在15:85~20:80之間,而且混合料是以骨架密實式結構存在的。當級配中煤炭顆粒的最大直徑為30mm時,粗集料的含量需要控制在55%以下,這樣可以保證道路基層結構的密實度。在道路路基的不同結構中,要保證各成分可以互相接觸,但是又不至于過于嵌擠,在保證骨架密實度的前提下,降低間隙的空隙率。
在對二灰碎石的使用量進行確定時,由于不同施工單位采用的原則不一樣,施工單位會綜合考慮施工成本以及質量要求。在對配合比進行設計時,需要參考骨架密實式結構的相關要求,在具體配制時,還加入大量的細骨料,從而形成懸浮密實型結構。筆者參考某城市道路改造工程實例,施工單位設計的二灰碎石配合比為石灰粉:煤灰:石料=5:15:80。
根據《城市道路工程質量驗收規范》的相關要求,二灰原材料通過0.075mm的篩孔含量應控制在0-7%之間。在具體施工的過程中,由于受到施工現場較多因素的影響,可能會出現控制不嚴格,原材料不符合相關規范要求等問題。由于混合料對水較為敏感,經過多次實驗,發現溫度控制在0-10℃時,原材料配制會出現最大溫縮系數,這與毛細管作用、吸附作用以及碳化收縮作用有著較大的關系。二灰碎石由于存在較多懸浮式粒料,產生干縮裂縫的概率比較大。在下雨的天氣中,如果雨水進入裂縫,則對路基有著較大的破壞作用,再加上車載的影響,會加重路基的受損程度。
三、冬季施工的基層特殊注意
在冬季施工時,受到天氣等因素的影響,施工單位需要制定出合理的施工方案,根據相關規定要求,石灰穩定土類基層在冬季施工時,應該在30-45d內完成,這主要是因為粉煤灰在冬季低溫的條件下,強度增長比較慢,在低于5℃的條件下,還會出現停止強度增長的現象。在低基層抗凍性進行測試時,一般是在凍融循環后進行的,將粉煤灰加入混合料中,需要控制好用量,如果摻入量過大,會導致基層的抗凍性降低。粉煤灰中含有大量的碳粉,在過量的情況下會對施工帶來一定危害,在產生多孔體后,會影響基層抵抗冰屑的耐久性。將多孔體看作是一個蓄水中心,在嚴寒氣候下形成冰屑,這會影響基層的耐久性,使其對水等產生較大的吸附性,這會對基層抗凍性產生較為顯著的影響。假定一年齡期的強度為1,則不同養護時間強度見下表1。
從表1可以看出,石灰與粉煤灰的水化作用與水泥混凝土對比是緩慢的,特別在早期(28d齡期內)。假定一年齡期的強度為1,則不同養護時間強度見下表。二灰混合料在潮濕養護條件下,幾年強度將持續增長。
另外,二灰混合料同混凝土相似,強度受溫度影響較大,冬季施工時,強度增長緩慢,甚至停止增長,因此這種混合料要避免冬季施工,否則應摻加早強劑。上海等地已成功研究并生產二灰碎石早強劑,并在生產實踐中取得了良好效果,解決了冬季施工的一些難題。
四、結語
在道路施工中,應用以粉煤灰為主的二灰碎石越來越多,經過實踐發現,這類材料應用在道路基層施工中,使得路面出現了較多的裂縫以及松散問題。路面結構遭到破壞后,道路表面一開始并不會出現較為明顯的質量問題,但是隨著時間的推移,道路的凹凸不平現象越來越明顯,這也開始影響道路的通行能力。通過實驗發現,道路基層施工質量與粉煤灰的硫含量有關,如果硫含量過高,會使粉煤灰遇水后出現較多的水化物,這也是路面出現較多裂縫的原因。在使用二灰碎石這類材料時,需要控制好級配以及特殊季節對原材料的影響,這樣才能降低道路路基遭到破壞的概率。
參考文獻
[1] 高艷龍,黃莘,劉峰.高含硫粉煤灰對二灰基層膨脹開裂的影響與分析[J].重慶交通學院學報.2005(05).
[關鍵詞] 市政道路基層 預安路緣石 攤鋪二灰碎石 碾壓成型
1.前言
道路基層質量的好壞對道路路面質量起著舉足輕重的作用,城市道路基層(二灰碎石、水泥穩定砂礫等)作為道路施工中的一項重要結構組成部分,隨著施工機具和技術手段的不斷進步,其施工質量也在不斷的提高。而作為施工單位所考慮不僅僅要保證工程質量,而且還要達到降低成本和縮短工期的目的,這就需要在技術上去尋找一種有效途徑來實現這些目標。
該課期就是結合市政工程建設中道路基層施工所存在的弊端,提出一些改進施工作業工藝的理念,通過在一些市政工程項目道路基層施工的實踐,不斷完善、改進和總結,對其施工質量、施工成本以及施工工期進行對比的基礎上,最終形成較為成熟的市政道路基層施工工法。
該工藝在2004年丈八東路A標項目以及2008年至2011年公司在西安市半引路道路工程(Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期)、西安市水香路市政道路工程、紡建路市政道路工程等項目實施過程中均予以采用,取得良好的質量效果和經濟效益,經全面總結,于2011年6月形成了本企業新的工法并全面推廣實施。并于2011年12月通過陜西省省級工法評審。
該工藝相關技術在陜西省科學技術信息研究所科技查新中心進行了全國范圍內的查新,目前還沒有相應的施工工藝方面的研究成果。
2.工藝特點
2.1將道路基層高程、寬度質量控制指標關口前移,解決了道路基層施工中檢測點位置的隨機而引起的測量誤差問題。
2.2有效防止基層材料在攤鋪施工時拋灑在施工范圍外而造成的浪費現象。降低了拋灑料清理不凈而掩埋地下對土體以及綠化植物的影響。
2.3提高道路基層施工質量一次合格率,減少因后期檢測不合格返修時對基層的擾動以及強度的破壞,有利于基層養護和強度的形成。
2.4降低返工概率,節省機械費、人工費,有利于降低成本。
2.5有利于縮短工期,尤其是冬季施工,可以縮短基層養護時間,避免基層受凍。
3.適用范圍
本工法適用于城鎮道路工程的新建、改建、擴建等道路基層施工。
4.工藝原理
改變傳統道路基層施工施工工藝,將道路線性、寬度、高程等通過預先安裝路緣石的方法,將基層的線性、寬度、高程的質量控制關口前移,進行預控,在基層施工中,將已安裝好并經檢驗合格的路緣石作為參考控制點,隨時、快捷地對基層施工高程進行檢測,發現問題及時處理,在基層成型、碾壓前,高程、平整度達到施工規范要求。
5.施工工藝流程及要點
5.1施工工藝
道路基層鋪筑前,在驗收合格的灰土底基層上進行道路邊線定位,然后在路緣石及后背位置澆筑一定寬度和厚度的混凝土(C20)條帶,待凝固(24小時)后根據邊線控制樁安放路緣石,經過勾縫處理、路緣石后背澆筑以及路緣石后背夯填處理(≥50cm)后,再在兩側路緣石范圍內進行道路基層――二灰碎石的攤鋪、碾壓成型等工序施工。
5.2 施工工藝流程(見下圖)
5.3 施工要點
該工藝重點在道路二灰碎石基層施工工藝部分,對于道路灰土底基層驗收要求、二灰碎石原材料級配和進場材料質量復檢、機械設備的配置等與常規道路二灰碎石基層施工要求一致,這里不再贅述。下面就該工藝的主要施工要點進行闡述:
5.3.1 在驗收合格的灰土底基層上放設路緣石的線位、高程控制樁:控制樁一般距路緣石(道牙)50厘米的地方,線位控制樁20米一個(平曲線段加密至10~5米),高程控制樁在線位樁中間進行加密,間距10米(豎曲線段加密至5米,路口加密至2米)一個。
5.3.2根據道路結構厚度、路緣石高度,計算需要澆筑的混凝土條帶的厚度:
H=(h1- h2)- (h3+h4) …………①
H――混凝土條帶厚度;
h1――路緣石頂面設計高程
h2――路緣石下灰土頂面設計高程
h3――路緣石高度(一般情況為0.35m)
h4――路緣石下砂漿墊層厚度(一般情況為0.02m)
根據采用路緣石厚度以及路緣石后背尺寸,計算混凝土條帶的寬度:
B=b1+b2+b3 …………②
B――混凝土條帶的寬度
b1――路緣石厚度
b2――路緣石混凝土后背厚度
b3――預留寬度(一般為0.02m)
5.3.3 路緣石下條帶混凝土采用不低于二灰碎石基層強度的C20普通混凝土,施工前對拌制混凝土的原材料進行檢驗,同時進行施工配合比設計,如采用商品混凝土,拌合廠須出具產品質量合格證。
5.3.4澆筑路緣石下混凝土條帶前,根據計算寬度、厚度選用一定規格的模板(如木板、槽鋼以及鋼模板等)進行掛線支模,由于混凝土條帶厚度一般情況下在12cm左右,模板支設相對來說比較容易施工。
5.3.5 進行路緣石下混凝土條帶的澆筑,澆筑時采用振動棒進行振搗密實,待終凝后就可拆除模板,進行適當灑水養護。在澆筑混凝土條帶時,注意在各路口、斷帶處不需要澆筑混凝土條帶。
5.3.6 路緣石、砂、水泥按計劃進場,根據放設道路邊線、高程控制樁,進行掛線安裝、復檢、勾縫等工序。路緣石下2cm砂墊層砂漿采用M7.5干硬性砂漿鋪砌,砂漿應飽滿、厚度均勻。勾縫采用1:2水泥漿先進行灌縫,待初凝后用進行勾縫,確保縫寬均勻、圓順。同時在路緣石上準確、規范地標清道路樁號,以便在道路二灰碎石基層施工時能快速、準確定位。
5.3.7 路緣石安裝完成后,需進行后背混凝土的澆筑,其尺寸通常為15cm*15cm,目的是保證路緣石的穩固,施工過程包括支模板、澆筑、振搗、拆模、養生等工作內容,在混凝土終凝后對路緣石后背50cm范圍用土夯人工填密實。
5.3.8 二灰碎石攤鋪碾壓工序與傳統工藝相同,在此不再贅述。
6.質量效果
6.1采用預安路緣石施工工藝時,道路基層能以安裝好的路緣石作為參考控制點,較為直觀的反映出道路基層的高程、厚度,很容易發現問題,及時進行糾正。經現場檢測對比,其合格率較傳統施工質量提高20%―30%。
6.2提高基層一次性施工質量達標的合格率,基層攤鋪碾壓成型后僅需要對其灑水養生/保溫養護,完全可以杜絕施工機械在基層上行走,降低對基層的擾動,有利于其強度形成。
6.3對于冬季施工,二灰碎石基層材料通常采取加水泥拌合以提高其前期強度方法;采用該施工工藝,可縮短二灰碎石基層在冬季環境下的暴露時間,二灰碎石攤鋪碾壓成型后,即可攤鋪瀝青下面層,封閉交通,讓基層在瀝青面層下養生而不受凍。
7.經濟效益
經濟效益對比(以設計寬為12米,長為1Km,基層厚20cm的道路為參照),按照兩者的施工工藝過程對比如表1。
從表1分析可以看出,采用預安路緣石道路基層施工工藝,雖然使用一定量的混凝土增加了部分費用,但它節省了部分機械費、人工費,避免了材料的浪費。從整體上看,新的施工工藝較傳統的施工工藝成本節約超過1萬元/km。
8.環境效益
采用預安路緣石法道路基層施工工藝,道路兩側的路緣石有效地將基層二灰碎石擋在道路范圍之內,使之全部利用到道路基層施工建設中去,在減少材料浪費的同時,也避免傳統施工工藝中機械施工時將材料推出基層以外清理不凈而造成對城市綠化的影響;縮短二灰碎石基層的暴露時間,減少了揚塵對環境的影響。
關鍵字:瀝青路面 平整度 影響因素 施工質量 控制措施
研究結果表明,路面平整度直接影響著路面行車發生振動高程變化,其高程變化程度可由專業儀器測得。路面竣工之初或營運之初出現的平整度不足主要源于施工質量控制、材料、施工技術水平、面層構造等影響因素;路面使用階段的平整度問題主要源于道路所處環境、行車反復荷載、路面服役齡期或周期變化等影響因素。
一、瀝青路面平整度影響因素
瀝青路面平整度影響因素并不單一,現將其簡單歸納為施工人員綜合素養、橋頭涵洞兩端部處理、瀝青路面厚度、路基施工質量、路面底基層施工、橋梁伸縮縫處理、路面材料及路面施工機械組合選配等。
(一)基層平整度
道路路面基層施工質量將直接影響到道路路面整體施工質量。如果路面基層施工要求不規范,其勢必會導致路面基層平整度不高,路面基層平整度存在問題,其一定會導致路面平整度受到嚴重影響。
(二)面層攤鋪材料質量
瀝青路面施工質量的另一重要影響因素為瀝青砼配合比設計、瀝青砼原材料及瀝青砼拌合等。
(三)路面攤鋪機械和機械作業工作
瀝青路面面層施工必備機具設備當屬攤鋪機。道路路面平整度很大程度上取決于攤鋪機操作工藝及其自身性能,其具體表現在攤鋪機結構參數不穩定、攤鋪機攤鋪速度快慢均勻、行走裝置打滑、機械起步突然、機械供料系統速度速度行進速度及其緊急制動等方面。
(四)碾壓
待瀝青路面鋪筑完畢,其碾壓效果事關路面平整度,其具體表現在碾壓溫度、碾壓機具、路線、速度及次序等方面。
(五)接縫處理欠佳
接縫可劃分為兩種,即橫向接縫及縱向接縫。若接縫處理不到位,其勢必會導致接縫處理效果不佳。此外,若接縫壓實度及接縫結合強度不符合設計要求,其極易致使道路路面產生裂縫或松散等病害。
二、市政道路瀝青路面平整度施工質量控制措施
(一)路基控制
市政道路瀝青路面施工質量直接取決于路面路基施工質量,則重要性不言而喻。在本案,筆者將立足于路基填料、填土路基壓實、完善排水設施等三個角度,探析路基質量控制。
1. 路堤填料
路堤填料通常以塑性指數、砂礫、土(含水量符合設計要求)為主。需要注意的是,嚴禁將沼澤土、淤泥、凍土、含草皮土、生活垃圾等用作路堤填料。此外,若土的塑性指數>26、液限>50,則其也不能被用作路基填土。
2. 填土路基壓實
市政道路路基施工應以我國現行城市道路路基施工規范及驗收規范為依據,且應該以試驗為手段,對道路路面松鋪厚度、最佳含水量、機械配套、碾壓遍數及施工組織等方面加以確定。
3. 完善排水設施
市政道路瀝青路面路基施工過程中,應該及時排除路基范圍的積水,從而最大化規避積水聚積、漫流或下滲,以確保路基始終保持堅固、干燥及穩定狀態。此外,若路面路基穩定地下水位過高,則應該采取相應措施降低水位,以免路基受到地下水侵蝕,從而保證路面路基干燥及穩定。
(二)瀝青路面原材料質量控制
瀝青路面原材料質量是路面施工質量的基礎,即嚴格控制瀝青路面原材料質量,將有助于確保瀝青路面的低溫抗裂性、耐久性、高溫穩定性、抗滑性、高強度及降低道路因行車荷載作用而發生變形的幾率。在本案,筆者以相關規程為依據,并結合自身多年實踐經驗,提出切實可行的瀝青路面原材料質量控制措施,即嚴格控制各類原材料質量;選用具備針入度小、含蠟量低、粘度高、軟化點高等特性的優質瀝青;選用具備耐磨耗、高強度、良好顆粒形狀等特性,且由反擊式破碎機或錘式破碎機加工而成的硬質石料;道路路面施工時,各種原材料、成品或半成品等均應嚴格按照操作規范及設計要求操作使用;瀝青拌和設備的使用必須正確無誤,以確保瀝青砼拌和質量符合工程施工要求。
(三)瀝青砼質量控制
源于瀝青砼的特性,其在道路路面施工中應該堅持“一氣呵成,不間斷”原則,則攤鋪速度與各臺拌和機產量間應該保持高度的一致性,以此確保攤鋪機攤鋪作業均勻、連續、不間斷。若單臺拌和機產量不能滿足攤鋪供求量,則應該實行多臺拌和機聯合供料辦法。聯合供料要求集中攤鋪砼,且應組織專人負責集料。砼儲存量達到一定標準后方可再次攤鋪,且不能將多臺拌和機生產的砼混合攤鋪。
(四)攤鋪控制與碾壓控制
瀝青砼攤鋪之前,應該仔細檢查攤鋪機各項性能指標。攤鋪機速度應該嚴格遵循設計要求,即路面下層攤鋪速度10m/min、路面上層攤鋪速度7m/min。應嚴格控制平板系統平衡性,以確保攤鋪機施工速度的均勻性、緩慢性、連續性。
待攤鋪完畢應立刻開始壓路機碾壓作業。壓路機碾壓速度通常為2-3km/h,且壓路機起步及停止應盡可能緩慢,以防熱料因壓路機起步驅動作用而向后推移。瀝青路面終壓機具應為輪胎壓路機,以防路面出現輪跡或微觀裂紋等。
(五)養護及管理控制
就現階段我國市政道路養護及管理工作現狀而言,普遍存在養護時間不足或養護及管理措施不到位等問題,以至于我國市政道路瀝青路面平整度不高、路面結構損壞、道路瀝青路面使用壽命較短等問題普遍存在。若要切實提高市政道路瀝青路面平整度,筆者認為應該嚴格做到以下幾點,即嚴格按照相關規范及設計要求開展瀝青路面養護與管理;隨時疏通道路排灌設施;嚴格控制路面行車超載現象等,以此確保市政道路瀝青路面平整度的提高,從而實現道路路面行車舒適度、安全性及暢通性等及延長道路使用壽命。
結束語
路面平整度下降并不是一蹴而就的,其為多種道路病害長時間作用的結果。道路路面平整度嚴重影響著道路使用質量及使用壽命,則加強道路維護與保養、并及時恢復路面平整度等勢在必行。
參考文獻:
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關鍵詞:瀝青砼路面;施工;養護
中圖分類號:TU57+1 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)03-(頁碼)-頁數
瀝青砼路面具有堅實、耐久、平整、良好的抗滑性,防滲、耐疲勞的性能和抗高溫開裂的溫度穩定性,我國絕大部分高等級公路都采用瀝青砼路面。但隨著經濟快速發展,交通流量的增大,瀝青砼路面過早地出現了開裂、推移、泛油、剝落、車轍等病害,直接影響了車輛的安全運行,因此本人就從施工和養護兩方面談談如何做好瀝青砼路面的質量控制。
1.路面施工
瀝青砼路面結構層可由面層、基層、底基層、墊層組成。
1.1面層施工
面層是直接承受車輪荷載反復作用和自然因素影響的結構層,可由一至三層組成。表面層應根據使用要求設置抗滑耐磨、密實穩定的瀝青層;中面層、下面層應根據公路等級、瀝青層厚度、氣候條件選擇適當的瀝青結構層。
路面面層施工主要有以下五種:瀝青表面處治,瀝青貫入式,瀝青砼,乳化瀝青碎石,熱拌瀝青碎石混合料等等。南通市市政道路主要采用的是瀝青砼路面。下面只對瀝青砼路面的施工加以闡述:
(1)材料的選配
選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青,在條件許可的情況下,可在瀝青中摻入各種類型的改性劑。
骨料應選用表面粗糙,石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好,與瀝青粘附性能好的集料,現在好多都使用玄武巖進口料。
(2)混合料級配的確定
瀝青混合料的高溫穩定性和抗疲勞性能,低溫抗裂性、路面表面特性和耐久性是相互制約、相互矛盾的。混合料的配比設計實際上各種性能之間抗平衡或優化高度,應根據當地的氣候條件和交通情況作具體分析,盡量兼顧。
(3)嚴格控制施工質量
瀝青砼路面施工必須按全面管理的質量要求,建立健全有效的質量保證體系 ,實際目標管理,工序管理,明確責任,對施工全過程,每道工序的質量進行嚴格的檢查、評定,以保證其達到質量標準。具體抓好以下幾個方面:
A、嚴格控制瀝青拌合料的拌合質量,加大馬歇爾試驗頻率,嚴格控制混合料的油石比、穩定度、流值指標。
B、合理噴灑透層油,粘層油。在進行各層攤鋪前,必須保持頂面清潔,對于水泥穩定類半剛性基層,透油層應以乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車噴灑時,應保持穩定的車速和噴灑量,不能流淌或形成油膜。
C、提高面層攤鋪質量。在攤鋪混合料時,運距不能過遠,攤鋪厚度均勻,壓實設備數量應配套,碾壓遍數不能太少,以免混合料空隙太大,一般不能進行補料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不能攤鋪。縱橫向接縫應緊密、平順、各幅間重疊的混合料應用人工鏟走。
D、嚴格控制碾壓質量,提高碾壓效果。瀝青混凝土攤鋪整平之后,應趁熱及時碾壓。碾壓過程分初壓、復壓和終壓三個階段。初壓用60―80KN雙輪壓路機以1.5-2.0km/h的速度先碾壓2遍,使混合料得以初步穩定。隨即用100-120KN三輪壓路機或輪胎壓路機復壓4-6遍。碾壓速度: 三輪壓路機為3km/h;輪胎壓路機為5km/h。復壓階段碾壓至穩定無顯著輪跡為止。終壓是在復壓之后用60-80KN雙輪壓路機以3km/h的碾壓速度碾壓2-4遍,以消除碾壓過程中產生的輪跡,并確保路面表面的平整。碾壓時壓路機開行的方向應平行于路中心線。
E、嚴格控制接縫施工質量。瀝青混凝土路面的各種施工縫處,往往由于壓實不足,容易產生臺階、裂縫、松散等病害,影響路面的平整度和耐久性,施工時必須十分注意。
a、縱縫施工。對當日先后修筑的兩個車道,攤鋪寬度應與已鋪車道重疊3-5cm,所攤鋪的混合料應高出相鄰已壓實的路面,以便壓實到相同的厚度。對不在同一天鋪筑的相鄰車道,或與舊瀝青路 面連接的縱縫,在攤鋪新料之前,應對原路面邊緣加以修理,要求邊緣鑿齊,塌落松動部分應刨除,露 出堅硬的邊緣。縫邊應保持垂直,并需在涂刷一薄層粘層瀝青之后方可攤鋪新料。
縱縫應在攤鋪之后立即碾壓,壓路機應大部分在已鋪好的路面上,僅有10-15cm的寬度壓在新鋪 的車道上,然后逐漸移動跨過縱縫。
b、橫縫施工。橫縫應與路中線垂直。接縫時先沿已刨齊的縫邊用熱瀝青混合料覆蓋,以資預熱, 覆蓋厚度約15cm,待接縫處瀝青混合料清除,換用新的熱混合料攤鋪,隨即用熱夯沿接縫邊沿夯 搗,并將接縫的熱料鏟平,然后趁熱用壓路機沿接縫邊緣碾壓密實。
1.2基層、底基層、墊層施工
基層是設置在面層之下,是承擔面層傳遞的車輛荷載的主要承重層。基層的強度及穩定直接關系面層的強度和穩定性。底基層是設置在基層之下,與面層、基層一起承受車輪荷載反復作用,起次要承重作用的層次;墊層是設置在底基層與土基之間的結構層,起排水、隔水、防凍、防污等作用。
下面只針對基層施工進行闡述:
(1)施工方法:廠拌法和路拌法
A、廠拌法 就是材料的拌和應在集中式拌和廠中進行,這樣可以精確控制各種尺寸的粒料以及水的使用比例。
B、路拌法 根據需要在路面上對不同材料進行拌和。可以用平地機來回攪拌料堆,直到這些材料被徹底拌勻為止,也可以使用可移式拌和設備或拌和機拌和。
(2)穩定類型
A、水泥土處理法。把水泥均勻放置在材料層上,然后把它們倒出來撒布水泥。可控制水泥的用量,調整路基承壓強度。
B、碎石和礫石穩定處理路基法。利用經穩固化處理的砂、石子及礦渣填筑路基。這些材料一般要求能夠通過相應的堅固性測驗和硬度測驗也要求材料具有嚴格的級配。
C、水泥穩定砂礫。用攪拌機進行拌和。
(3)基層施工的主要問題:
A、基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結構層前,若路面結構層及路基表面的浮土、浮灰、浮沙清除不干凈,在雨水作用下,浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿,進而波及到瀝青面層表面。
B、基層松鋪系數(或基層標高)控制不嚴而導致的二次補加層,因二次補加層與下層基層無法緊密連接,自身厚度又較小,因而極易松散,進而引起瀝青層的網裂、松散、坑槽等破壞。
C、部分基層壓實度不足的問題。在最大干密度確定的情況下,基層的壓實度與混合料中粗、細集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關,當粗粒含量很大時,即使壓實度超100%,并不表示該基層已經密實。因此,要適當增大碾壓噸位、增加碾壓遍數,確保基層到規定壓實密度。
2.路面養護
瀝青砼路面的養護非常重要。經常性地養護是確保瀝青砼路面工程質量的必要條件。
2.1瀝青路面病害及病害產生的原因
瀝青路面在車輛行駛的作用下和自然因素影響下,會發生很多公路病害,最常見的有:坑槽、車轍、波浪、松散、沉陷、啃邊、翻漿等幾種.
(1)路面坑槽和車轍是各個季節中路面時常出現的現象,原因是除平時養護不夠,或路面鋪筑時操作質量不好,經過行車碾壓發生變形。這兩種情況出現時,應及時地按工序處理。
(2)路面波浪是由于路面鋪筑質量不好,養護不善,在行車荷載作用下,產生有規則的起伏,形似“搓板”,不但影想車速,而且加快車輛結構厚度過薄,路面材料顆粒偏細,粘結料不足,施工時拌和不均,碾壓不密實等都容易產生。
(3)路面松散是在天氣干旱時發生,主要是由于鋪筑路面時粘土料含量少,塑性指數低,材料拌和與分布不均勻,碾壓不實,或平時養護工作做的不夠造成的。此外,由于冰凍翻漿,經過汽車碾壓,路面隆起開裂也將形成松散。
(4)沉陷是路基本身強度不足引起的,當大型車輛行駛到路面上,如其強度不足就會出現坑槽,車轍即深且多,或破壞面積很大且深達基層;或路面沉陷過劇,路基翻漿嚴重等情況,須進行局部或整段大修。
(5)路面啃邊是由于養護不周,路肩缺土或路肩被水沖刷,車輛碾壓沉陷和沒及時填土養護,經車輛先靠邊行駛、碾壓造成的。出現啃邊后應及時補救以免擴大,否則將來既耗材又費力。
(6)路基翻漿的形成是因許多道路建在農田地帶,農田冬季灌溉滲入路基底部,隨著毛細水的上升,路基土層受水浸透而凍結。待春曖化凍時,路基土層內的水由上而下化解,化解的水繼續向下滲透,如果路基土層屬于透水性良好的材料,對路面不會產生太大的影響,但在鹽堿地帶的路基,如果材料的透水性不好,在行車反復碾壓下,路面出現“彈簧”現象。
2.2根治病害的辦法
(1)必須做到經常保持路面平整、堅實、整潔,對路面的本身變形,要事前做好預防、及時修理,使路面沒有破損、裂紋,提高路面質量,延長使用年限,一般常做以下工作:
A、經常保持路面清潔及時消除路面上的碎石、磚塊、垃圾等雜物;
B、路面出現坑槽、裂紋、啃邊應及時進行養護、修補,路面損壞嚴重時應進行補強、罩面或翻修;
C、邊坡遇雨水沖刷坍塌時要進行及時培土和維修;
D、路肩經車輛碾壓出現下沉時要及時進行填土,保持不啃邊;
E、有邊溝的路段要保持邊溝清潔以便暢通。
(2)對路面翻漿的處置。當路面出現翻漿時采取的根治措施主要有兩種:一種是“換土法”,一種是“打砂樁”。
A、換土法:路基由于常年受路邊耕地水的侵蝕,每年春季出現路基翻漿,造成路面破損,隨時間推移,翻漿越來越嚴重,導致阻車、滯留車輛,為了解決這種現狀,盡快恢復路況,可采取“換土法”來處治該路段翻漿的路基,具體施工方法是:為了不影響通車,先開挖半邊路基,一直挖到路基土底層約1.5米深,將翻漿土全部挖除,最底層50厘米厚采用5厘米以下粒徑的天然砂礫分層填筑夯實,中間50厘米用粒徑次之的天然砂礫分層填筑夯實,最上一層50厘米厚用75%的天然砂礫與25%的粘土摻配、拌勻分層填筑夯實,在其上可做瀝青路面。
B、打砂樁:其具體做法是在路面縱橫每2平方米挖一直徑為50厘米,深1米的坑,為便于行車,采用半邊施工,在坑內80厘米厚分層填筑天然砂礫并夯實,上面20厘米采用符合做級配層的天然砂礫80%摻配20%粘土,均勻填筑夯實,在上可直接做瀝青路面。
(3)對路面坑槽、松散、破裂、啃邊等病害的處理。可挖去路面的損壞部分,將路基下部墊入礫石、灑水、夯實后,灑上冷底子油,將嵌縫處刷入瀝青料拌合好后進行修補碾壓密實,通過修補、碾壓成形即可通車。
關鍵詞:混凝土道路,損壞,解決辦法,質量控制
中圖分類號:TU528文獻標識碼: A
近年來,隨著我國工業的蓬勃發展,混凝土道路由于具備強度高、穩定性好、施工容易等優勢,使它在廠區道路中得到越來越廣泛的應用。混凝土道路作為廠區道路工程中優先選擇的路面形式,在使用過程中暴露出來的質量問題也越來越多。本文主要探討廠區混凝土道路容易出現的質量問題,并提出一些主要的解決辦法。
1、混凝土道路常見的損壞及解決辦法
1.1 起拱現象
進行廠區混凝土道路設計時,為了使道路適應季節變化,通常設置縮縫和脹縫,在縫內填塞一些瀝青、礦粉或木屑等材料。然而有時因道路脹縫內有垃圾和雜物等,道路受熱膨脹時,混凝土面板的熱應力傳遞受阻,不能自由伸縮,使路面板發生拱起的損壞,在車輛荷載的反復作用甚至超載車輛的頻繁通行下,路面板最終產生裂縫,造成路面的損壞。
道路出現起拱時應該切掉起拱部位,挖出大約1米寬的板塊,并重新鋪筑混凝土路面。起拱發生時混凝土面板已經破損嚴重,出現這種狀態時必須及時處理,以保證行車安全。路面起拱對車輛行駛的安全性和舒適性有很大的影響,應合理設置脹縫,使其發揮有效作用。
1.2錯臺現象
錯臺一般都發生在橫縫上。橫向接縫的兩側路面板出現豎向的移動,上下錯開形成錯臺。它發生的原因有:施工脹縫時,混凝土壁面不垂直,兩側路面板受熱擠壓;道路的基層不耐沖刷,基層的高壓水使一塊面板抬高,另一塊面板受地面水沖蝕下沉形成錯臺;橫向接縫附近路基承載力不足或傳荷能力差。
錯臺發生的原因不同,解決的辦法也不相同,如果是因為基層不耐沖刷,而產生的錯臺,可采用向路面板下注漿的辦法;如果錯臺的路面板已經被擠碎,只能將擠碎的路面板挖出,重新鋪筑混凝土路面。
1.3唧泥現象
唧泥是指混凝土道路在汽車荷載作用下,路面接縫處有泥漿噴出的現象。唧泥產生的原因主要有:路基細料和塑性指數過高,汽車荷載的作用使基層產生變形,慢慢形成基層與面層脫空,地面水不斷地沖刷和侵蝕,滲入到脫空區域內,與細料攪成泥漿,從接縫處噴出;填料縫破壞或地下水位過高也是造成道路唧泥現象的原因。
道路發生唧泥損壞時,應及時處理,將翻漿處路面板打開,重新處理路面基層,保證基層材料中結合料的含量以及細料的含量滿足設計要求,提高基層抗沖刷能力,并檢查填料縫是否破壞,清除縫內垃圾和雜物,以保證接縫完好。
1.4擠碎現象
因為施工不便,我國絕大部分廠區的混凝土路面的橫向縮縫均未設傳力桿的假縫形式,橫向施工縫和脹縫要求設傳力桿。傳力桿要求設置在路面板的中央位置,采用圓鋼筋,應在涂瀝青一端的端部加套子,套子段應在相鄰板中交錯布置。傳力桿的設置不當,就會失去作用,而且會阻礙路面板的伸縮,使混凝土面板受到較高的擠壓應力作用而被擠碎。
路面板接縫是混凝土道路的最薄弱處,對于廠區中交通量較大的路段,應在橫向縮縫內設置傳力桿,增加接縫的傳荷能力,如果路面板發生擠碎損壞時,應將損壞部分鑿除,按正確方法設置傳力桿,重新做路面。
2、對于廠區混凝土道路質量控制的建議
廠區混凝土道路路面在使用中常見的損壞,除了以上四種以外,還有路面沉陷、麻面、凍脹等。發生這些損壞的原因主要可以歸納以下幾個方面:混凝土材料不合格或配比不合理、道路施工的問題和管理因素。
2.1從材料源頭控制混凝土道路質量
路基和路面基層是決定路面穩定的基本條件。路基應穩定、密實、均質,并具有均勻的承載能力。地下水位高時,可以提高路堤設計標高。在多雨潮濕地區,對于高液限土及低液限粘土,宜在含水量略大于最佳含水量時壓實,并滿足壓實度要求。
廠區混凝土道路的路面基層材料一般采用級配碎石或水泥穩定碎石,濕潤和多雨地區,對于交通量比較大的廠區道路,路基透水性較低時,應該采用排水基層。
面層的施工質量是影響廠區混凝土道路質量的關鍵。選擇混凝土道路面層材料時,要控制水泥、砂、石料的配比。保證材料規格,避免出現材料參差不齊、含土量大、粉塵多等現象。外加劑和填縫料也要符合標準。只有嚴把材料關,才能保證混凝土面板具有足夠的強度、耐久性、表面抗滑性及平整度。
2.2從施工過程控制混凝土道路質量
混凝土道路路面施工中,最關鍵的是混凝土攪拌和攤鋪。混凝土攪拌質量,對道路的平整度影響最大。影響混凝土攪拌質量的因素有骨料的級配值、含水量、水溫、添加劑量等,施工中應該嚴格控制這些技術指標,保證混凝土的質量。
路面攤鋪,是廠區內混凝土道路施工中難度很大、技術要求很高的一道工序。主要包括攤鋪前的準備工作和攤鋪機的合理使用。攤鋪準備工作中灑水和卸料,因為施工簡單,經常被施工人員所忽視,灑水量控制不好和卸料不均勻,都能影響混凝土路面的質量。另外,國內普遍存在的問題是混凝土攤鋪能力和攪拌能力不匹配。為了配合混凝土攪拌能力,攤鋪機攤鋪速度不能過快,過快會導致路面平整度差。施工時應該控制攤鋪速度,使攤鋪機平穩運行。
2.3道路養護
廠區混凝土道路投入使用后,除了控制車輛的超載外,廠區應組織專人用于道路的日常養護工作,防患于未然。不能都等到路面破壞再去修補。道路養護主要包括路面清掃、檢查接縫、疏通排水等。
堆積或掉落在廠區里的廢棄石料、廢棄金屬等,都會對廠區道路造成損壞,應及時清掃干凈;路面上灑上有腐蝕或污染的液體時更應盡快沖洗干凈。
接縫處的養護,是混凝土道路養護的重點。好多路面損壞也都是由接縫處損壞引起的。冬季應及時添加填縫料,可比路面高度略低,夏季應將多余的填縫料鏟除,填縫料可與路面高度相同;為避免接縫失去作用,應經常清理縫內垃圾、泥沙等雜物。
南方多雨季節,應保持道路排水暢通,以免雨水沖擊路基,造成路面下沉或大面積損壞。
3、結語
廠區混凝土道路從開始建設到投入使用,每一階段都需要企業規范化管理,層層把關,防治結合。有損壞早發現,早研究對策,早解決。這樣才能保證混凝土道路暢通無阻,使道路能更好地服務于企業。
參考文獻:
1.瀝青路面裂縫的形式
瀝青路面的開裂表現形式是多種多樣的,主要有橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫、反射裂縫和車轍。
1.1橫向裂縫
裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發展的速度,同時會對路基造成沖刷。
1.2縱向裂縫
裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀,影響行車舒適性。
1.3網狀裂縫
網狀裂縫又稱龜裂,裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。網狀裂縫導致瀝青路面松散或槽,嚴重影響瀝青路面的綜合服務水平。
1.4反射裂縫
基層產生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結構層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層。
1.5車轍
車轍變形是在行車荷載重復作用下,路面產生累積永久性的帶狀凹槽,表面為沿行車帶出現橫向高差,也常伴有以縱向為主的裂縫。
2.瀝青路面裂縫的成因
2.1路基、基層施工不當造成路面裂縫
路基、基層既為車輛在道路上行駛提供基礎條件,也是道路的支撐結構物,對路面的使用性能有重要影響。路基應穩定、密實、均質,對路面結構提供均勻的支承,即路基在環境和荷載作用下不產生不均勻變形。
在路基填挖結合部、新路與老路拼接、軟土地基與非軟土地基交接處、地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處、路基、基層壓實不均勻處,往往會產生不均勻沉降,這種不均勻沉降也容易反映瀝青路面上,引起路面裂縫,這種裂縫大多為反射裂縫。
2.2低溫收縮引起的裂縫
瀝青路面在低溫時強度雖增大,但其變形能力卻因剛性增大而降低。但氣溫下降特別是急驟降溫時,瀝青面層受基層的約束而不能收縮,產生很大的溫度應力,當累計溫度應力超過瀝青面層某一薄弱點(或面)的混合料的抗拉強度,路面便發生開裂。這種開裂一般為橫向間隔性裂縫,嚴重時才發展為縱向裂縫。這些裂縫從表層開始向下逐漸延伸,并形成對應裂縫。
2.3疲勞裂縫
路面在正常使用情況下,由行車荷載的多次反復作用引起的。瀝青結構承受車輪荷載的反復彎曲作用,結構層底面產生拉應變(或拉應力)值超過疲勞強度時,底面便開裂,并逐漸向表面發展。經水硬性結合料穩定而形成的整體基層也會產生出疲勞開裂,甚至導致面層破壞。這種開裂開始大都是形成細而短的橫向開裂,繼而逐漸擴展成網狀,開裂的寬度和范圍不斷擴大。
另外,材料的性質、集配、配合比、基層材料的碾壓含水量、基層完成后的養護條件、施工環境的氣候條件等因素也是引起瀝青路面開裂的原因。
3.瀝青路面裂縫的防治措施
3.1正確處理好路基和基層
路基既為車輛在道路上行駛提供基礎條件,也是道路的支撐結構物,對路面的使用性能有重要影響。路基應穩定、密實、均質,對路面結構提供均勻的支承,即路基在環境和荷載作用下不產生不均勻變形。
基層是路面結構中的承重層,主要承受車輛荷載的豎向力,并把面層下傳的應力擴散到土基;且為面層施工提供穩定而堅實的工作面,控制或減少路基不均勻凍脹或沉降變形對面層產生的不利影響。基層受自然因素的影響雖不如面層強烈,但面層下的基層應有足夠的水穩定性,以防基層濕軟后變形大,導致面層損壞。
正確處理好路基和基層,就要嚴格控制好基層的材料、回填層的厚度、含水量、壓實度、壓實的均勻性,特別要處理好臨橋、臨舊路基、臨建筑物、構筑物的路基處理;溝槽回填土應分層填筑、壓實,壓實度需達到要求,如符合質量要求的回填土來源或壓實有困難時,須作特殊處理;養生要滿足要求, 切勿為趕工期而提早鋪筑面層, 以防基層損壞或收縮而導致瀝青面層產生反射裂縫。
3.2路面的正確施工
設計合理的路面結構組合,尤其是交通比較繁重時,確保瀝青層滿足一定的厚度;面層施工時,科學地選用混合料的最大粒徑,增強材料的均勻性,以減少混合料從拌和到攤鋪整個過程中的離析;保證在制備瀝青混合料過程中不使瀝青過分老化(控制瀝青的加熱溫度和加熱時間),加強運料車的保溫工作,保證適宜的攤鋪、碾壓溫度,及時攤鋪,保證供料和攤鋪的連續性,減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而產生的離析和裂縫;科學選用高效配套的碾壓設備、增加碾壓遍數等提高壓實度以減小空隙率;加強碾壓使瀝青混合料達到較高的密實度,做好施工接縫的聯結處理,在可能出現不均勻沉降處可通過加鋪土工合成材料或加厚面層等措施以防止反射裂縫的發生。
3.3加強養護管理,提高養護管理水平
關鍵詞:市政道路;維修;養護
中圖分類號:U418 文獻標識碼:A
城市道路是城市發展的基本設施,其質量好壞將直接影響人們的出行安全和城市發展的質量。然而由于現代交通運輸量的劇增和管理養護的缺陷,使得大部分市政道路都出現了不同程度的損壞問題,給人們的出行帶來諸多不便。因此,加強有關市政道路維修與養護技術的探討,對于提高市政道路的整體質量和使用壽命具有重要的現實意義。
一、市政道路常見的損壞問題
現代市政道路多以瀝青混凝土路面為主。市政道路路面的損壞種類和類型繁多,且以多種形式的損壞現象同時出現,比較常見的有:
1、泛油
泛油是指在溫度較高的天氣狀況下,瀝青面層多會出現發軟現象,以致出現一層黑亮瀝青的表面,這時的瀝青面層粘結力都比較低,在車輪碾壓作用下很可能會出現坑槽問題,而被帶走面層材料回落處會形成油包問題。其形成原因可能是瀝青用量超出正常規定范圍或瀝青材料熱穩定性較差等。
2、車轍或深陷
車轍是指垂直變形引起的路面沉陷,當整體路段土基強度嚴重缺乏時,路面會產生帶狀凹陷的問題。在溫度較高的天氣狀況下,在車輛的重復應力作用下,瀝青面層會形成較大的累積性永久變形,繼而形成較大的車轍。深陷是指路面發生部分下凹的問題,其形式可能網裂或裂縫,也可能是整體下凹,其產生原因可能是土基的穩定性和強度性能不良、厚度較低或路面強度不足,施加在土基上的壓力超出了土基的正常承受范圍,由此引起的強烈垂直變形造成路面塌陷。[1]
3、坑槽
當車輛重復碾碎、磨損或面層材料粘結力較低時會引起粗料暴露、細料散失,繼而造成各部分骨料間連接作用喪失而發生大范圍的散開問題即為松散,松散問題的擴大就會形成較為嚴重的坑槽,如果沒有采取恰當的修補養護措施就會引發整體面層的破壞。
4、裂縫
裂縫是市政道路中最常見的問題,其常見類型有網狀裂縫、縱向裂縫、不規則裂縫和橫向裂縫四種。
5、推移
推移是指道路面層材料沿行車方向形成的隆起和推擠,嚴重時會形成波浪的問題。它是由行車過程中形成的振動力、垂直力和水平力共同作用在面層材料而發生剪切性破壞導致,一般在公共汽車站或交叉口等水平力較大的部位出現。另外在高溫狀態下也容易發生此種問題。
二、市政道路裂縫問題的成因及維修方法
1、裂縫成因
裂縫是市政道路損壞問題中最常見的,其不同形式的裂縫產生原因也是不相同的。
(1)不規則裂縫與網狀裂縫的形成原因
由于溫度的周期性變化使瀝青面層出現不同程度的收縮,從而引起不規則裂縫;在設計過程中使用的面層材料組織不合理,使瀝青面層厚度不足,或實際的交通運輸量超出了道路承受力的設計范圍,都會引發網狀裂縫或不規則裂縫;瀝青路面由于運行時間較長而出現不均勻的老化,或路面基層整體強度出現不同性質等缺陷等也會造成不規則裂縫或網狀裂縫。[2]
(2)橫向裂縫形成原因
由于冬季氣溫下降較快,其較大的溫度差異引起瀝青路面出現不同程度的收縮而形成橫向裂縫;在路面施工過程中基層或路基的上下層接縫之間搭接量較少或出現重疊而形成橫向裂縫;路基、基層發生不均勻的凍縮或干縮形成裂縫,反映在瀝青路面上形成橫向裂縫。
(3)縱向裂縫形成原因
如果新建市政道路中的路基一半是由填方,而另一半是挖方,在正常施工中又沒有按照規范工藝及要求進行處理,就會導致自然沉降問題,在長期的行車作用力下就會造成裂縫;市政道路在改建過程中對于新舊道路的處理沒按照正確的技術規范和要求進行施工,以致路基出現不均勻的沉降或滑坡,進而造成裂縫;瀝青混合料在進行攤鋪施工時,接縫處理未按照適當技術規范進行,引起面層壓實度不足或路面滲水,在長期的形成作用力下就會造成裂縫;由于前期碾壓過程不均勻,使新建市政道路的基層或路基部分兩側密實度不足,而造成路基或基層強度和承載力不夠,導致縱向裂縫。
2、維修方法
(1)對于由于路面超出使用壽命、瀝青性能不足、油層出現老化等原因造成的較大面積的不規則裂縫或網狀裂縫,如果基層強度仍在一定的可承受范圍內,可采取以下技術方法進行維修:單層瀝青表面處理;改用性能良好的瀝青薄層罩面;改鋪瀝青混合料上封層;采用封層厚度在3~5mm的乳化瀝青稀漿封層。
(2)在處理橫向或縱向裂縫時,可以根據裂縫的寬度分別采取以下技術方法進行處理:裂縫寬度在5mm的范圍內時,先將裂縫中的塵土和雜物清理干凈,然后將粘稠度較低的溫度較高的瀝青灌入縫內,確保灌入深度為縫深的2/3,,將已經篩選好的干凈細砂或石屑填入縫中并進行搗實處理,最后把遺漏在縫外的砂、石屑和瀝青清理干凈;當裂縫寬度在5mm的范圍外時,先將已經松動的裂縫邊緣進行清除,然后清理縫中的雜物和塵土,最后將拌合均勻的溫度較高的瀝青混合料按照規定分層進行灌注,灌注完成后要進行充分搗實。[3]
(3)如果路基出現嚴重翻漿、基層和路基強度已經不能滿足要求而形成了較大的龜裂,則應當先處理好基層在重新制作面層。
(4)如果是在溫度較高天氣出現較大部分的能夠愈合的輕微裂縫,可以進行一定的養護而不用進行維修處理。如果是出現的不能愈合的輕微裂縫,可以采取兩種技術方法進行處理:使用粘稠度較低的瀝青沿裂縫方向進行涂刷;先清理裂縫及裂縫周圍的塵土和雜物,然后將少量瀝青在裂縫表面進行均勻噴灑,再將厚度在2~5mm范圍的干凈細砂或石屑鋪灑在道路表面,最后進行充分的碾壓。
三、市政道路的養護技術
1、瀝青稀漿封層
瀝青稀漿封層技術是近年來發展較為迅速的新型封層技術,其能夠有效的處理路面出現的裂縫問題,使路面額防磨、防水、抗滑和平整度得到有效的提高,具有節省成本、施工周期短、環保節能等優點,能夠大幅度的恢復和改善路面的基本功能,在瀝青路面的預防性養護中比較常用。通常在熱脹冷縮和交通量劇增的共同作用下,瀝青路面會出現不同程度的老化,且油層會逐漸向碳質或膠質轉化,其路面的強度、穩定性等性能指標都會不斷下降,可采用路面再生密封的方法對路面進行涂刷處理,其能夠充分補充瀝青中所需的油份,使老化瀝青的活性重新恢復,從而提高路面的性能。[4]
2、薄層罩面
薄層罩面是一種比較傳統的預防性養護技術。其能夠恢復已經發生老化的路面的活性,提高其平整度和抗滑性能,并對路面的輪廓重新校正,改善路面的強度性能。薄層照面的施工方法就是將一層厚度在2.5cm左右的熱瀝青混合料鋪設在原有路面上,其施工中的難點是由于厚度較低使冷卻速度較快,而又不能使用振動壓路機,因此不容易達到規定要求的密實度。在薄層罩面施工中應當盡可能加強壓路機型號和碾壓工藝的選擇、改善溫度控制條件、采取恰當的混合料設計,才能夠達到理想的養護效果。
結束語:
道路維修及養護技術水平的好壞將直接關系著市政道路能否具有良好的性能指標和使用壽命。因此,相關技術和養護人員要加強對市政道路易出現問題的分析,了解和掌握各種損壞問題形成的原因及處理方法,并加強新型養護技術的引進和應用,以逐步改善道路工程性能指標、提高道路工程質量。
參考文獻:
[1]陳峰.公路養護的施工工藝及安全管理措施[J].交通標準化,2013,06(10):61-62
[2]馮益明,呂劍旺,錢楓.淺談市政道路瀝青面層的施工方法[J].黑龍江科技信息,2011,05(35):57-58