发布时间:2023-10-08 10:17:35
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关键词:沥青混凝土路面 裂缝 预防养护
1前言
随着我国道路建设的发展,沥青混凝土路面由于具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小、施工周期短、养护维修简捷等特点.而被越来越多地应用到市政道路建设中。但由于机动车车流量不断增长和超限车辆不断增多,使沥青混凝士路面病害日益增多,尤其是道路裂缝病害。裂缝病害极具普遍性,为城市道路工程质量通病之一,因此如何解决沥青路面裂缝问题已经成为市政管理、养护部门工作的重点。
2纵向裂缝产生原因及预防措施
2.1 原因分析
前后摊铺幅相接处的冷接缝,未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开。纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。在含水量较高、强度低、孔隙比大、压缩性高的软弱土层即软土上修筑路基,若处理不当,往往会发生路基失稳、过量沉陷和不均匀沉降,路面产生纵向裂缝,导致公路破坏或不能正常使用。
2.2 预防措施
(1)合理组织施工,路面摊铺作业应连续进行,减少冷接缝。采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,采用两个摊铺机,前后间距15~20 m 同时摊铺,避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺相邻半幅,确保热接缝。
(2)沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求。如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时,须作特殊处理,如采用黄砂、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热焖钢渣等。
(3)拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致,或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前,对下层需认真检查,清除杂物灰尘,处理好软弱层及病害,保证下卧层稳定,并在老路面侧壁涂刷0.3~0.6kg/m 粘层沥青。铺筑的沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
3 横向裂缝产生原因及预防措施
3.1 原因分析
由于路基局部路段压实度不足,会导致公路路面出现纵向裂缝和横向裂缝。施工缝没处理好,接缝处不紧密;桥梁、涵洞等结构物两端与路基衔接处出现地基沉降等。
3.2预防措施
(1)压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制,使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,每层的松铺厚度不应大干30cm。
(2)充分压实路面横向接缝。碾压时,压路机在已压实的横幅上横向碾压,钢轮伸人新铺层1.5cm左右,每压一遍向新铺层移动15―20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。对分段施工的基层,在碾压时,应预留3~5m混合料暂缓碾压,待下段混合料摊铺后一起碾压,以利于衔接。对于分层碾压的基层,上下层的接头应错开3~5m,以减少出现裂缝。桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理,沉降严重地段,事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。
4 网状裂缝产生原因及预防措施
4.1 原因分析
路面强度差,在荷载作用下产生网状裂缝;路面结构中夹有软弱层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差;沥青与沥青混合料质量差、沥青含量低、廷度低、抗裂性差;沥青层厚度不足或沥青含量少,层问粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
4.2 预防措施
(1)路基强度主要是在填筑过程中形成的、必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限粘土,再次选用低液限粘土,粉质土和有机土不能用于填筑路基。
(2)应用抗裂性好的改性沥青。在沥青的低温粘度、温度敏感性、耐老化等指标上,改性沥青均优于普通沥青,这已得到公认。因此在沥青混凝土路面的设计中应优先采用改性沥青作为预防和减少沥青路面裂缝以及延长路面使用寿命的重要措施。
(3)加铺网状格栅。在面层的底部加铺纤维格栅类的加筋网片,使温度产生的收缩应力和车轮荷载产生的弯拉应力由网格状的加筋来承受,这样可大大提高沥青混凝土路面局部的使用寿命。
(4)合理设计路面结构,保证沥青层厚度和质量,使上下层良好连接。
(5)沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定,并宜喷撒适量粘层沥青。
(6)沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
(7)完善路基路面的排水设施,确保路面排水顺畅;在公路养护过程中尽量少使用或不使用对沥青路面结构有损害的物质和方法,如北方地区冬季使用氯化钠除雪等。
5 反射裂缝产生原因及预防措施
5.1 原因分析
(1)由半刚性基层温缩开裂引起冬季或在寒冷地区,在结合得好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水平位移使得直接在裂缝上的面层内产生大的拉应力或拉应变。由于在较低温度下沥青面层通常较硬,它只能承受小的拉应力或拉应变,因此容易被拉裂,并且裂缝的扩展途径是由下至上的。沥青面层的厚度愈薄,反射裂缝形成的愈早且愈多。
(2)由半刚性基层干缩开裂引起
对于新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少,要产生干缩和干缩应力。水分减少得愈多愈快,产生的干缩应力和干缩应变就愈大。在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层,在较薄沥青面层的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层底部先开裂,并较快形成反射裂缝。一旦行车产生的拉应力与温度应力相结合,反射裂缝会形成得更快。在较厚沥青面层的情况下,由于温度应力在表面最大基层的裂缝将促使面层先从表面开裂然后逐渐向下传播形成对应裂缝。
5.2 预防措施
(1)基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响,在进行半剐性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。最好使用温度膨胀系数低的骨料半刚性基层材料层中掺入30% ~5O%的2~4cm粒径碎石,可减少收缩裂缝,并提高碾压中抗拥推能力。
(2)采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
(3)严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量。控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0.9倍,可降低其干缩系数。碾压完成后要及时保湿养护,防止基层干晒,一般要5~l4d。
(4)基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或粘层,然后尽快铺筑沥青面层。
[关键词]原材料 道路基层施工 特殊季节 控制
中图分类号:U416.211 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0175-01
道路施工需要应用多种材料,为了促进道路工程的可持续发展,近年来,在道路工程中应用了越来越多的环保材料。在道路基层施工中,应用较多的是以脱硫为主的洁煤技术,所以,一种以粉煤灰为原材料的二灰碎石材料应运而生,成为了道路基层主要的施工材料。但是这类道路在投入使用后,出现了较多的质量问题,这主要是因为施工单位没有考虑到特殊季节对道路施工质量的影响,没有做好道路施工原材料控制工作。下面笔者对原材料在道路基层施工特殊季节的使用与控制进行粗略的介绍。
一、硫含量在粉煤灰中控制与作用
为了促进道路施工的可持续发展,道路施工单位在设计中越来越注重对环保材料应用,粉煤灰是一种新型的道路施工材料,其是由活性矿物质构成,在应用的过程中,还可以降低施工单位的成本。粉煤灰是煤炭锅炉中燃烧后产生的固态残留物,其会随烟气从锅炉底部排出。颗粒较大的粉煤灰叫做大渣,在不同的炉型中,产生的粉煤灰有一定差异,从综合利用的角度看,这些煤渣都具有较大的利用价值。粉煤灰的细度不同,对硅酸盐类水化物产物的影响有着一定差异。一般粉煤灰细度越高,活性则越高。为了保证粉煤灰这种原材料在道路基层施工中的质量,施工单位需要提高检验粉煤灰质量的标准。根据检测发现,粉煤灰的主要构成为氧化硅、氧化铁以及氧化铝等,这些成分占粉煤灰的85%左右。而氧化钙、氧化硫以及氧化镁的含量比较小,这类成份的粘性也比较小。
应用粉煤灰这一材料后,有的路面破损比较严重,但是其基层板块保持较为完整,强度也比较高。还有的道路,会出现龟裂以及开裂破损问题,这类道路地基的土质一般比较松软,而且强度较低,比较容易出现击碎现象,这类道路基层中含有较多的水分。通过调查与实验发现,道路损坏的原因主要是由于粉煤灰中硫含量比较高,当粉煤灰中硫含量达到8%-20%左右,会使道路出现严重的破损问题。为了提高道路的质量,施工人员必须改进施工工艺,还要控制粉煤灰中的硫含量。很多单位对采用有效的措施,提高了高硫粉煤灰强度,但是收效并不高。在脱硫灰中,含有较多的SO3,SO3在煤粉灰中是以CaSO4的形式存在的,其遇水后出产生较多的水化物,所以会造成道路基层含水量多高,还会通过体积膨胀使道路路基出现开裂,严重破坏了路面结构的完整性。
二、道路基层中细集料含量的控制范围
二灰碎石是一种混合料,其是以固结密实结构存在的,二灰碎石成型后,强度的大小与二灰的性质有较大关系,为了保证二灰碎石体积的稳定性,必须控制好二灰碎石结构空隙的大小。我国道路路基施工技术规范中明确规定,二灰与粒料的比需要控制在15:85~20:80之间,而且混合料是以骨架密实式结构存在的。当级配中煤炭颗粒的最大直径为30mm时,粗集料的含量需要控制在55%以下,这样可以保证道路基层结构的密实度。在道路路基的不同结构中,要保证各成分可以互相接触,但是又不至于过于嵌挤,在保证骨架密实度的前提下,降低间隙的空隙率。
在对二灰碎石的使用量进行确定时,由于不同施工单位采用的原则不一样,施工单位会综合考虑施工成本以及质量要求。在对配合比进行设计时,需要参考骨架密实式结构的相关要求,在具体配制时,还加入大量的细骨料,从而形成悬浮密实型结构。笔者参考某城市道路改造工程实例,施工单位设计的二灰碎石配合比为石灰粉:煤灰:石料=5:15:80。
根据《城市道路工程质量验收规范》的相关要求,二灰原材料通过0.075mm的筛孔含量应控制在0-7%之间。在具体施工的过程中,由于受到施工现场较多因素的影响,可能会出现控制不严格,原材料不符合相关规范要求等问题。由于混合料对水较为敏感,经过多次实验,发现温度控制在0-10℃时,原材料配制会出现最大温缩系数,这与毛细管作用、吸附作用以及碳化收缩作用有着较大的关系。二灰碎石由于存在较多悬浮式粒料,产生干缩裂缝的概率比较大。在下雨的天气中,如果雨水进入裂缝,则对路基有着较大的破坏作用,再加上车载的影响,会加重路基的受损程度。
三、冬季施工的基层特殊注意
在冬季施工时,受到天气等因素的影响,施工单位需要制定出合理的施工方案,根据相关规定要求,石灰稳定土类基层在冬季施工时,应该在30-45d内完成,这主要是因为粉煤灰在冬季低温的条件下,强度增长比较慢,在低于5℃的条件下,还会出现停止强度增长的现象。在低基层抗冻性进行测试时,一般是在冻融循环后进行的,将粉煤灰加入混合料中,需要控制好用量,如果掺入量过大,会导致基层的抗冻性降低。粉煤灰中含有大量的碳粉,在过量的情况下会对施工带来一定危害,在产生多孔体后,会影响基层抵抗冰屑的耐久性。将多孔体看作是一个蓄水中心,在严寒气候下形成冰屑,这会影响基层的耐久性,使其对水等产生较大的吸附性,这会对基层抗冻性产生较为显著的影响。假定一年龄期的强度为1,则不同养护时间强度见下表1。
从表1可以看出,石灰与粉煤灰的水化作用与水泥混凝土对比是缓慢的,特别在早期(28d龄期内)。假定一年龄期的强度为1,则不同养护时间强度见下表。二灰混合料在潮湿养护条件下,几年强度将持续增长。
另外,二灰混合料同混凝土相似,强度受温度影响较大,冬季施工时,强度增长缓慢,甚至停止增长,因此这种混合料要避免冬季施工,否则应掺加早强剂。上海等地已成功研究并生产二灰碎石早强剂,并在生产实践中取得了良好效果,解决了冬季施工的一些难题。
四、结语
在道路施工中,应用以粉煤灰为主的二灰碎石越来越多,经过实践发现,这类材料应用在道路基层施工中,使得路面出现了较多的裂缝以及松散问题。路面结构遭到破坏后,道路表面一开始并不会出现较为明显的质量问题,但是随着时间的推移,道路的凹凸不平现象越来越明显,这也开始影响道路的通行能力。通过实验发现,道路基层施工质量与粉煤灰的硫含量有关,如果硫含量过高,会使粉煤灰遇水后出现较多的水化物,这也是路面出现较多裂缝的原因。在使用二灰碎石这类材料时,需要控制好级配以及特殊季节对原材料的影响,这样才能降低道路路基遭到破坏的概率。
参考文献
[1] 高艳龙,黄莘,刘峰.高含硫粉煤灰对二灰基层膨胀开裂的影响与分析[J].重庆交通学院学报.2005(05).
[关键词] 市政道路基层 预安路缘石 摊铺二灰碎石 碾压成型
1.前言
道路基层质量的好坏对道路路面质量起着举足轻重的作用,城市道路基层(二灰碎石、水泥稳定砂砾等)作为道路施工中的一项重要结构组成部分,随着施工机具和技术手段的不断进步,其施工质量也在不断的提高。而作为施工单位所考虑不仅仅要保证工程质量,而且还要达到降低成本和缩短工期的目的,这就需要在技术上去寻找一种有效途径来实现这些目标。
该课期就是结合市政工程建设中道路基层施工所存在的弊端,提出一些改进施工作业工艺的理念,通过在一些市政工程项目道路基层施工的实践,不断完善、改进和总结,对其施工质量、施工成本以及施工工期进行对比的基础上,最终形成较为成熟的市政道路基层施工工法。
该工艺在2004年丈八东路A标项目以及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、纺建路市政道路工程等项目实施过程中均予以采用,取得良好的质量效果和经济效益,经全面总结,于2011年6月形成了本企业新的工法并全面推广实施。并于2011年12月通过陕西省省级工法评审。
该工艺相关技术在陕西省科学技术信息研究所科技查新中心进行了全国范围内的查新,目前还没有相应的施工工艺方面的研究成果。
2.工艺特点
2.1将道路基层高程、宽度质量控制指标关口前移,解决了道路基层施工中检测点位置的随机而引起的测量误差问题。
2.2有效防止基层材料在摊铺施工时抛洒在施工范围外而造成的浪费现象。降低了抛洒料清理不净而掩埋地下对土体以及绿化植物的影响。
2.3提高道路基层施工质量一次合格率,减少因后期检测不合格返修时对基层的扰动以及强度的破坏,有利于基层养护和强度的形成。
2.4降低返工概率,节省机械费、人工费,有利于降低成本。
2.5有利于缩短工期,尤其是冬季施工,可以缩短基层养护时间,避免基层受冻。
3.适用范围
本工法适用于城镇道路工程的新建、改建、扩建等道路基层施工。
4.工艺原理
改变传统道路基层施工施工工艺,将道路线性、宽度、高程等通过预先安装路缘石的方法,将基层的线性、宽度、高程的质量控制关口前移,进行预控,在基层施工中,将已安装好并经检验合格的路缘石作为参考控制点,随时、快捷地对基层施工高程进行检测,发现问题及时处理,在基层成型、碾压前,高程、平整度达到施工规范要求。
5.施工工艺流程及要点
5.1施工工艺
道路基层铺筑前,在验收合格的灰土底基层上进行道路边线定位,然后在路缘石及后背位置浇筑一定宽度和厚度的混凝土(C20)条带,待凝固(24小时)后根据边线控制桩安放路缘石,经过勾缝处理、路缘石后背浇筑以及路缘石后背夯填处理(≥50cm)后,再在两侧路缘石范围内进行道路基层――二灰碎石的摊铺、碾压成型等工序施工。
5.2 施工工艺流程(见下图)
5.3 施工要点
该工艺重点在道路二灰碎石基层施工工艺部分,对于道路灰土底基层验收要求、二灰碎石原材料级配和进场材料质量复检、机械设备的配置等与常规道路二灰碎石基层施工要求一致,这里不再赘述。下面就该工艺的主要施工要点进行阐述:
5.3.1 在验收合格的灰土底基层上放设路缘石的线位、高程控制桩:控制桩一般距路缘石(道牙)50厘米的地方,线位控制桩20米一个(平曲线段加密至10~5米),高程控制桩在线位桩中间进行加密,间距10米(竖曲线段加密至5米,路口加密至2米)一个。
5.3.2根据道路结构厚度、路缘石高度,计算需要浇筑的混凝土条带的厚度:
H=(h1- h2)- (h3+h4) …………①
H――混凝土条带厚度;
h1――路缘石顶面设计高程
h2――路缘石下灰土顶面设计高程
h3――路缘石高度(一般情况为0.35m)
h4――路缘石下砂浆垫层厚度(一般情况为0.02m)
根据采用路缘石厚度以及路缘石后背尺寸,计算混凝土条带的宽度:
B=b1+b2+b3 …………②
B――混凝土条带的宽度
b1――路缘石厚度
b2――路缘石混凝土后背厚度
b3――预留宽度(一般为0.02m)
5.3.3 路缘石下条带混凝土采用不低于二灰碎石基层强度的C20普通混凝土,施工前对拌制混凝土的原材料进行检验,同时进行施工配合比设计,如采用商品混凝土,拌合厂须出具产品质量合格证。
5.3.4浇筑路缘石下混凝土条带前,根据计算宽度、厚度选用一定规格的模板(如木板、槽钢以及钢模板等)进行挂线支模,由于混凝土条带厚度一般情况下在12cm左右,模板支设相对来说比较容易施工。
5.3.5 进行路缘石下混凝土条带的浇筑,浇筑时采用振动棒进行振捣密实,待终凝后就可拆除模板,进行适当洒水养护。在浇筑混凝土条带时,注意在各路口、断带处不需要浇筑混凝土条带。
5.3.6 路缘石、砂、水泥按计划进场,根据放设道路边线、高程控制桩,进行挂线安装、复检、勾缝等工序。路缘石下2cm砂垫层砂浆采用M7.5干硬性砂浆铺砌,砂浆应饱满、厚度均匀。勾缝采用1:2水泥浆先进行灌缝,待初凝后用进行勾缝,确保缝宽均匀、圆顺。同时在路缘石上准确、规范地标清道路桩号,以便在道路二灰碎石基层施工时能快速、准确定位。
5.3.7 路缘石安装完成后,需进行后背混凝土的浇筑,其尺寸通常为15cm*15cm,目的是保证路缘石的稳固,施工过程包括支模板、浇筑、振捣、拆模、养生等工作内容,在混凝土终凝后对路缘石后背50cm范围用土夯人工填密实。
5.3.8 二灰碎石摊铺碾压工序与传统工艺相同,在此不再赘述。
6.质量效果
6.1采用预安路缘石施工工艺时,道路基层能以安装好的路缘石作为参考控制点,较为直观的反映出道路基层的高程、厚度,很容易发现问题,及时进行纠正。经现场检测对比,其合格率较传统施工质量提高20%―30%。
6.2提高基层一次性施工质量达标的合格率,基层摊铺碾压成型后仅需要对其洒水养生/保温养护,完全可以杜绝施工机械在基层上行走,降低对基层的扰动,有利于其强度形成。
6.3对于冬季施工,二灰碎石基层材料通常采取加水泥拌合以提高其前期强度方法;采用该施工工艺,可缩短二灰碎石基层在冬季环境下的暴露时间,二灰碎石摊铺碾压成型后,即可摊铺沥青下面层,封闭交通,让基层在沥青面层下养生而不受冻。
7.经济效益
经济效益对比(以设计宽为12米,长为1Km,基层厚20cm的道路为参照),按照两者的施工工艺过程对比如表1。
从表1分析可以看出,采用预安路缘石道路基层施工工艺,虽然使用一定量的混凝土增加了部分费用,但它节省了部分机械费、人工费,避免了材料的浪费。从整体上看,新的施工工艺较传统的施工工艺成本节约超过1万元/km。
8.环境效益
采用预安路缘石法道路基层施工工艺,道路两侧的路缘石有效地将基层二灰碎石挡在道路范围之内,使之全部利用到道路基层施工建设中去,在减少材料浪费的同时,也避免传统施工工艺中机械施工时将材料推出基层以外清理不净而造成对城市绿化的影响;缩短二灰碎石基层的暴露时间,减少了扬尘对环境的影响。
关键字:沥青路面 平整度 影响因素 施工质量 控制措施
研究结果表明,路面平整度直接影响着路面行车发生振动高程变化,其高程变化程度可由专业仪器测得。路面竣工之初或营运之初出现的平整度不足主要源于施工质量控制、材料、施工技术水平、面层构造等影响因素;路面使用阶段的平整度问题主要源于道路所处环境、行车反复荷载、路面服役龄期或周期变化等影响因素。
一、沥青路面平整度影响因素
沥青路面平整度影响因素并不单一,现将其简单归纳为施工人员综合素养、桥头涵洞两端部处理、沥青路面厚度、路基施工质量、路面底基层施工、桥梁伸缩缝处理、路面材料及路面施工机械组合选配等。
(一)基层平整度
道路路面基层施工质量将直接影响到道路路面整体施工质量。如果路面基层施工要求不规范,其势必会导致路面基层平整度不高,路面基层平整度存在问题,其一定会导致路面平整度受到严重影响。
(二)面层摊铺材料质量
沥青路面施工质量的另一重要影响因素为沥青砼配合比设计、沥青砼原材料及沥青砼拌合等。
(三)路面摊铺机械和机械作业工作
沥青路面面层施工必备机具设备当属摊铺机。道路路面平整度很大程度上取决于摊铺机操作工艺及其自身性能,其具体表现在摊铺机结构参数不稳定、摊铺机摊铺速度快慢均匀、行走装置打滑、机械起步突然、机械供料系统速度速度行进速度及其紧急制动等方面。
(四)碾压
待沥青路面铺筑完毕,其碾压效果事关路面平整度,其具体表现在碾压温度、碾压机具、路线、速度及次序等方面。
(五)接缝处理欠佳
接缝可划分为两种,即横向接缝及纵向接缝。若接缝处理不到位,其势必会导致接缝处理效果不佳。此外,若接缝压实度及接缝结合强度不符合设计要求,其极易致使道路路面产生裂缝或松散等病害。
二、市政道路沥青路面平整度施工质量控制措施
(一)路基控制
市政道路沥青路面施工质量直接取决于路面路基施工质量,则重要性不言而喻。在本案,笔者将立足于路基填料、填土路基压实、完善排水设施等三个角度,探析路基质量控制。
1. 路堤填料
路堤填料通常以塑性指数、砂砾、土(含水量符合设计要求)为主。需要注意的是,严禁将沼泽土、淤泥、冻土、含草皮土、生活垃圾等用作路堤填料。此外,若土的塑性指数>26、液限>50,则其也不能被用作路基填土。
2. 填土路基压实
市政道路路基施工应以我国现行城市道路路基施工规范及验收规范为依据,且应该以试验为手段,对道路路面松铺厚度、最佳含水量、机械配套、碾压遍数及施工组织等方面加以确定。
3. 完善排水设施
市政道路沥青路面路基施工过程中,应该及时排除路基范围的积水,从而最大化规避积水聚积、漫流或下渗,以确保路基始终保持坚固、干燥及稳定状态。此外,若路面路基稳定地下水位过高,则应该采取相应措施降低水位,以免路基受到地下水侵蚀,从而保证路面路基干燥及稳定。
(二)沥青路面原材料质量控制
沥青路面原材料质量是路面施工质量的基础,即严格控制沥青路面原材料质量,将有助于确保沥青路面的低温抗裂性、耐久性、高温稳定性、抗滑性、高强度及降低道路因行车荷载作用而发生变形的几率。在本案,笔者以相关规程为依据,并结合自身多年实践经验,提出切实可行的沥青路面原材料质量控制措施,即严格控制各类原材料质量;选用具备针入度小、含蜡量低、粘度高、软化点高等特性的优质沥青;选用具备耐磨耗、高强度、良好颗粒形状等特性,且由反击式破碎机或锤式破碎机加工而成的硬质石料;道路路面施工时,各种原材料、成品或半成品等均应严格按照操作规范及设计要求操作使用;沥青拌和设备的使用必须正确无误,以确保沥青砼拌和质量符合工程施工要求。
(三)沥青砼质量控制
源于沥青砼的特性,其在道路路面施工中应该坚持“一气呵成,不间断”原则,则摊铺速度与各台拌和机产量间应该保持高度的一致性,以此确保摊铺机摊铺作业均匀、连续、不间断。若单台拌和机产量不能满足摊铺供求量,则应该实行多台拌和机联合供料办法。联合供料要求集中摊铺砼,且应组织专人负责集料。砼储存量达到一定标准后方可再次摊铺,且不能将多台拌和机生产的砼混合摊铺。
(四)摊铺控制与碾压控制
沥青砼摊铺之前,应该仔细检查摊铺机各项性能指标。摊铺机速度应该严格遵循设计要求,即路面下层摊铺速度10m/min、路面上层摊铺速度7m/min。应严格控制平板系统平衡性,以确保摊铺机施工速度的均匀性、缓慢性、连续性。
待摊铺完毕应立刻开始压路机碾压作业。压路机碾压速度通常为2-3km/h,且压路机起步及停止应尽可能缓慢,以防热料因压路机起步驱动作用而向后推移。沥青路面终压机具应为轮胎压路机,以防路面出现轮迹或微观裂纹等。
(五)养护及管理控制
就现阶段我国市政道路养护及管理工作现状而言,普遍存在养护时间不足或养护及管理措施不到位等问题,以至于我国市政道路沥青路面平整度不高、路面结构损坏、道路沥青路面使用寿命较短等问题普遍存在。若要切实提高市政道路沥青路面平整度,笔者认为应该严格做到以下几点,即严格按照相关规范及设计要求开展沥青路面养护与管理;随时疏通道路排灌设施;严格控制路面行车超载现象等,以此确保市政道路沥青路面平整度的提高,从而实现道路路面行车舒适度、安全性及畅通性等及延长道路使用寿命。
结束语
路面平整度下降并不是一蹴而就的,其为多种道路病害长时间作用的结果。道路路面平整度严重影响着道路使用质量及使用寿命,则加强道路维护与保养、并及时恢复路面平整度等势在必行。
参考文献:
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关键词:沥青砼路面;施工;养护
中图分类号:TU57+1 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数
沥青砼路面具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑性,防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性,我国绝大部分高等级公路都采用沥青砼路面。但随着经济快速发展,交通流量的增大,沥青砼路面过早地出现了开裂、推移、泛油、剥落、车辙等病害,直接影响了车辆的安全运行,因此本人就从施工和养护两方面谈谈如何做好沥青砼路面的质量控制。
1.路面施工
沥青砼路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成。
1.1面层施工
面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层,可由一至三层组成。表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层;中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件选择适当的沥青结构层。
路面面层施工主要有以下五种:沥青表面处治,沥青贯入式,沥青砼,乳化沥青碎石,热拌沥青碎石混合料等等。南通市市政道路主要采用的是沥青砼路面。下面只对沥青砼路面的施工加以阐述:
(1)材料的选配
选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青,在条件许可的情况下,可在沥青中掺入各种类型的改性剂。
骨料应选用表面粗糙,石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好,与沥青粘附性能好的集料,现在好多都使用玄武岩进口料。
(2)混合料级配的确定
沥青混合料的高温稳定性和抗疲劳性能,低温抗裂性、路面表面特性和耐久性是相互制约、相互矛盾的。混合料的配比设计实际上各种性能之间抗平衡或优化高度,应根据当地的气候条件和交通情况作具体分析,尽量兼顾。
(3)严格控制施工质量
沥青砼路面施工必须按全面管理的质量要求,建立健全有效的质量保证体系 ,实际目标管理,工序管理,明确责任,对施工全过程,每道工序的质量进行严格的检查、评定,以保证其达到质量标准。具体抓好以下几个方面:
A、严格控制沥青拌合料的拌合质量,加大马歇尔试验频率,严格控制混合料的油石比、稳定度、流值指标。
B、合理喷洒透层油,粘层油。在进行各层摊铺前,必须保持顶面清洁,对于水泥稳定类半刚性基层,透油层应以乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌或形成油膜。
C、提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,碾压遍数不能太少,以免混合料空隙太大,一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不能摊铺。纵横向接缝应紧密、平顺、各幅间重叠的混合料应用人工铲走。
D、严格控制碾压质量,提高碾压效果。沥青混凝土摊铺整平之后,应趁热及时碾压。碾压过程分初压、复压和终压三个阶段。初压用60―80KN双轮压路机以1.5-2.0km/h的速度先碾压2遍,使混合料得以初步稳定。随即用100-120KN三轮压路机或轮胎压路机复压4-6遍。碾压速度: 三轮压路机为3km/h;轮胎压路机为5km/h。复压阶段碾压至稳定无显著轮迹为止。终压是在复压之后用60-80KN双轮压路机以3km/h的碾压速度碾压2-4遍,以消除碾压过程中产生的轮迹,并确保路面表面的平整。碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线。
E、严格控制接缝施工质量。沥青混凝土路面的各种施工缝处,往往由于压实不足,容易产生台阶、裂缝、松散等病害,影响路面的平整度和耐久性,施工时必须十分注意。
a、纵缝施工。对当日先后修筑的两个车道,摊铺宽度应与已铺车道重叠3-5cm,所摊铺的混合料应高出相邻已压实的路面,以便压实到相同的厚度。对不在同一天铺筑的相邻车道,或与旧沥青路 面连接的纵缝,在摊铺新料之前,应对原路面边缘加以修理,要求边缘凿齐,塌落松动部分应刨除,露 出坚硬的边缘。缝边应保持垂直,并需在涂刷一薄层粘层沥青之后方可摊铺新料。
纵缝应在摊铺之后立即碾压,压路机应大部分在已铺好的路面上,仅有10-15cm的宽度压在新铺 的车道上,然后逐渐移动跨过纵缝。
b、横缝施工。横缝应与路中线垂直。接缝时先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖,以资预热, 覆盖厚度约15cm,待接缝处沥青混合料清除,换用新的热混合料摊铺,随即用热夯沿接缝边沿夯 捣,并将接缝的热料铲平,然后趁热用压路机沿接缝边缘碾压密实。
1.2基层、底基层、垫层施工
基层是设置在面层之下,是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。底基层是设置在基层之下,与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用,起次要承重作用的层次;垫层是设置在底基层与土基之间的结构层,起排水、隔水、防冻、防污等作用。
下面只针对基层施工进行阐述:
(1)施工方法:厂拌法和路拌法
A、厂拌法 就是材料的拌和应在集中式拌和厂中进行,这样可以精确控制各种尺寸的粒料以及水的使用比例。
B、路拌法 根据需要在路面上对不同材料进行拌和。可以用平地机来回搅拌料堆,直到这些材料被彻底拌匀为止,也可以使用可移式拌和设备或拌和机拌和。
(2)稳定类型
A、水泥土处理法。把水泥均匀放置在材料层上,然后把它们倒出来撒布水泥。可控制水泥的用量,调整路基承压强度。
B、碎石和砾石稳定处理路基法。利用经稳固化处理的砂、石子及矿渣填筑路基。这些材料一般要求能够通过相应的坚固性测验和硬度测验也要求材料具有严格的级配。
C、水泥稳定砂砾。用搅拌机进行拌和。
(3)基层施工的主要问题:
A、基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮沙清除不干净,在雨水作用下,浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。
B、基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。
C、部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量很大时,即使压实度超100%,并不表示该基层已经密实。因此,要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。
2.路面养护
沥青砼路面的养护非常重要。经常性地养护是确保沥青砼路面工程质量的必要条件。
2.1沥青路面病害及病害产生的原因
沥青路面在车辆行驶的作用下和自然因素影响下,会发生很多公路病害,最常见的有:坑槽、车辙、波浪、松散、沉陷、啃边、翻浆等几种.
(1)路面坑槽和车辙是各个季节中路面时常出现的现象,原因是除平时养护不够,或路面铺筑时操作质量不好,经过行车碾压发生变形。这两种情况出现时,应及时地按工序处理。
(2)路面波浪是由于路面铺筑质量不好,养护不善,在行车荷载作用下,产生有规则的起伏,形似“搓板”,不但影想车速,而且加快车辆结构厚度过薄,路面材料颗粒偏细,粘结料不足,施工时拌和不均,碾压不密实等都容易产生。
(3)路面松散是在天气干旱时发生,主要是由于铺筑路面时粘土料含量少,塑性指数低,材料拌和与分布不均匀,碾压不实,或平时养护工作做的不够造成的。此外,由于冰冻翻浆,经过汽车碾压,路面隆起开裂也将形成松散。
(4)沉陷是路基本身强度不足引起的,当大型车辆行驶到路面上,如其强度不足就会出现坑槽,车辙即深且多,或破坏面积很大且深达基层;或路面沉陷过剧,路基翻浆严重等情况,须进行局部或整段大修。
(5)路面啃边是由于养护不周,路肩缺土或路肩被水冲刷,车辆碾压沉陷和没及时填土养护,经车辆先靠边行驶、碾压造成的。出现啃边后应及时补救以免扩大,否则将来既耗材又费力。
(6)路基翻浆的形成是因许多道路建在农田地带,农田冬季灌溉渗入路基底部,随着毛细水的上升,路基土层受水浸透而冻结。待春暧化冻时,路基土层内的水由上而下化解,化解的水继续向下渗透,如果路基土层属于透水性良好的材料,对路面不会产生太大的影响,但在盐碱地带的路基,如果材料的透水性不好,在行车反复碾压下,路面出现“弹簧”现象。
2.2根治病害的办法
(1)必须做到经常保持路面平整、坚实、整洁,对路面的本身变形,要事前做好预防、及时修理,使路面没有破损、裂纹,提高路面质量,延长使用年限,一般常做以下工作:
A、经常保持路面清洁及时消除路面上的碎石、砖块、垃圾等杂物;
B、路面出现坑槽、裂纹、啃边应及时进行养护、修补,路面损坏严重时应进行补强、罩面或翻修;
C、边坡遇雨水冲刷坍塌时要进行及时培土和维修;
D、路肩经车辆碾压出现下沉时要及时进行填土,保持不啃边;
E、有边沟的路段要保持边沟清洁以便畅通。
(2)对路面翻浆的处置。当路面出现翻浆时采取的根治措施主要有两种:一种是“换土法”,一种是“打砂桩”。
A、换土法:路基由于常年受路边耕地水的侵蚀,每年春季出现路基翻浆,造成路面破损,随时间推移,翻浆越来越严重,导致阻车、滞留车辆,为了解决这种现状,尽快恢复路况,可采取“换土法”来处治该路段翻浆的路基,具体施工方法是:为了不影响通车,先开挖半边路基,一直挖到路基土底层约1.5米深,将翻浆土全部挖除,最底层50厘米厚采用5厘米以下粒径的天然砂砾分层填筑夯实,中间50厘米用粒径次之的天然砂砾分层填筑夯实,最上一层50厘米厚用75%的天然砂砾与25%的粘土掺配、拌匀分层填筑夯实,在其上可做沥青路面。
B、打砂桩:其具体做法是在路面纵横每2平方米挖一直径为50厘米,深1米的坑,为便于行车,采用半边施工,在坑内80厘米厚分层填筑天然砂砾并夯实,上面20厘米采用符合做级配层的天然砂砾80%掺配20%粘土,均匀填筑夯实,在上可直接做沥青路面。
(3)对路面坑槽、松散、破裂、啃边等病害的处理。可挖去路面的损坏部分,将路基下部垫入砾石、洒水、夯实后,洒上冷底子油,将嵌缝处刷入沥青料拌合好后进行修补碾压密实,通过修补、碾压成形即可通车。
关键词:混凝土道路,损坏,解决办法,质量控制
中图分类号:TU528文献标识码: A
近年来,随着我国工业的蓬勃发展,混凝土道路由于具备强度高、稳定性好、施工容易等优势,使它在厂区道路中得到越来越广泛的应用。混凝土道路作为厂区道路工程中优先选择的路面形式,在使用过程中暴露出来的质量问题也越来越多。本文主要探讨厂区混凝土道路容易出现的质量问题,并提出一些主要的解决办法。
1、混凝土道路常见的损坏及解决办法
1.1 起拱现象
进行厂区混凝土道路设计时,为了使道路适应季节变化,通常设置缩缝和胀缝,在缝内填塞一些沥青、矿粉或木屑等材料。然而有时因道路胀缝内有垃圾和杂物等,道路受热膨胀时,混凝土面板的热应力传递受阻,不能自由伸缩,使路面板发生拱起的损坏,在车辆荷载的反复作用甚至超载车辆的频繁通行下,路面板最终产生裂缝,造成路面的损坏。
道路出现起拱时应该切掉起拱部位,挖出大约1米宽的板块,并重新铺筑混凝土路面。起拱发生时混凝土面板已经破损严重,出现这种状态时必须及时处理,以保证行车安全。路面起拱对车辆行驶的安全性和舒适性有很大的影响,应合理设置胀缝,使其发挥有效作用。
1.2错台现象
错台一般都发生在横缝上。横向接缝的两侧路面板出现竖向的移动,上下错开形成错台。它发生的原因有:施工胀缝时,混凝土壁面不垂直,两侧路面板受热挤压;道路的基层不耐冲刷,基层的高压水使一块面板抬高,另一块面板受地面水冲蚀下沉形成错台;横向接缝附近路基承载力不足或传荷能力差。
错台发生的原因不同,解决的办法也不相同,如果是因为基层不耐冲刷,而产生的错台,可采用向路面板下注浆的办法;如果错台的路面板已经被挤碎,只能将挤碎的路面板挖出,重新铺筑混凝土路面。
1.3唧泥现象
唧泥是指混凝土道路在汽车荷载作用下,路面接缝处有泥浆喷出的现象。唧泥产生的原因主要有:路基细料和塑性指数过高,汽车荷载的作用使基层产生变形,慢慢形成基层与面层脱空,地面水不断地冲刷和侵蚀,渗入到脱空区域内,与细料搅成泥浆,从接缝处喷出;填料缝破坏或地下水位过高也是造成道路唧泥现象的原因。
道路发生唧泥损坏时,应及时处理,将翻浆处路面板打开,重新处理路面基层,保证基层材料中结合料的含量以及细料的含量满足设计要求,提高基层抗冲刷能力,并检查填料缝是否破坏,清除缝内垃圾和杂物,以保证接缝完好。
1.4挤碎现象
因为施工不便,我国绝大部分厂区的混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆的假缝形式,横向施工缝和胀缝要求设传力杆。传力杆要求设置在路面板的中央位置,采用圆钢筋,应在涂沥青一端的端部加套子,套子段应在相邻板中交错布置。传力杆的设置不当,就会失去作用,而且会阻碍路面板的伸缩,使混凝土面板受到较高的挤压应力作用而被挤碎。
路面板接缝是混凝土道路的最薄弱处,对于厂区中交通量较大的路段,应在横向缩缝内设置传力杆,增加接缝的传荷能力,如果路面板发生挤碎损坏时,应将损坏部分凿除,按正确方法设置传力杆,重新做路面。
2、对于厂区混凝土道路质量控制的建议
厂区混凝土道路路面在使用中常见的损坏,除了以上四种以外,还有路面沉陷、麻面、冻胀等。发生这些损坏的原因主要可以归纳以下几个方面:混凝土材料不合格或配比不合理、道路施工的问题和管理因素。
2.1从材料源头控制混凝土道路质量
路基和路面基层是决定路面稳定的基本条件。路基应稳定、密实、均质,并具有均匀的承载能力。地下水位高时,可以提高路堤设计标高。在多雨潮湿地区,对于高液限土及低液限粘土,宜在含水量略大于最佳含水量时压实,并满足压实度要求。
厂区混凝土道路的路面基层材料一般采用级配碎石或水泥稳定碎石,湿润和多雨地区,对于交通量比较大的厂区道路,路基透水性较低时,应该采用排水基层。
面层的施工质量是影响厂区混凝土道路质量的关键。选择混凝土道路面层材料时,要控制水泥、砂、石料的配比。保证材料规格,避免出现材料参差不齐、含土量大、粉尘多等现象。外加剂和填缝料也要符合标准。只有严把材料关,才能保证混凝土面板具有足够的强度、耐久性、表面抗滑性及平整度。
2.2从施工过程控制混凝土道路质量
混凝土道路路面施工中,最关键的是混凝土搅拌和摊铺。混凝土搅拌质量,对道路的平整度影响最大。影响混凝土搅拌质量的因素有骨料的级配值、含水量、水温、添加剂量等,施工中应该严格控制这些技术指标,保证混凝土的质量。
路面摊铺,是厂区内混凝土道路施工中难度很大、技术要求很高的一道工序。主要包括摊铺前的准备工作和摊铺机的合理使用。摊铺准备工作中洒水和卸料,因为施工简单,经常被施工人员所忽视,洒水量控制不好和卸料不均匀,都能影响混凝土路面的质量。另外,国内普遍存在的问题是混凝土摊铺能力和搅拌能力不匹配。为了配合混凝土搅拌能力,摊铺机摊铺速度不能过快,过快会导致路面平整度差。施工时应该控制摊铺速度,使摊铺机平稳运行。
2.3道路养护
厂区混凝土道路投入使用后,除了控制车辆的超载外,厂区应组织专人用于道路的日常养护工作,防患于未然。不能都等到路面破坏再去修补。道路养护主要包括路面清扫、检查接缝、疏通排水等。
堆积或掉落在厂区里的废弃石料、废弃金属等,都会对厂区道路造成损坏,应及时清扫干净;路面上洒上有腐蚀或污染的液体时更应尽快冲洗干净。
接缝处的养护,是混凝土道路养护的重点。好多路面损坏也都是由接缝处损坏引起的。冬季应及时添加填缝料,可比路面高度略低,夏季应将多余的填缝料铲除,填缝料可与路面高度相同;为避免接缝失去作用,应经常清理缝内垃圾、泥沙等杂物。
南方多雨季节,应保持道路排水畅通,以免雨水冲击路基,造成路面下沉或大面积损坏。
3、结语
厂区混凝土道路从开始建设到投入使用,每一阶段都需要企业规范化管理,层层把关,防治结合。有损坏早发现,早研究对策,早解决。这样才能保证混凝土道路畅通无阻,使道路能更好地服务于企业。
参考文献:
1.沥青路面裂缝的形式
沥青路面的开裂表现形式是多种多样的,主要有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、反射裂缝和车辙。
1.1横向裂缝
裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷,桥头跳车处的路面横向裂缝,在路面积水的作用下加速跳车发展的速度,同时会对路基造成冲刷。
1.2纵向裂缝
裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。
1.3网状裂缝
网状裂缝又称龟裂,裂缝纵横交错,将面层分隔成若干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青路面松散或槽,严重影响沥青路面的综合服务水平。
1.4反射裂缝
基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。
1.5车辙
车辙变形是在行车荷载重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽,表面为沿行车带出现横向高差,也常伴有以纵向为主的裂缝。
2.沥青路面裂缝的成因
2.1路基、基层施工不当造成路面裂缝
路基、基层既为车辆在道路上行驶提供基础条件,也是道路的支撑结构物,对路面的使用性能有重要影响。路基应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承,即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
在路基填挖结合部、新路与老路拼接、软土地基与非软土地基交接处、地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处、路基、基层压实不均匀处,往往会产生不均匀沉降,这种不均匀沉降也容易反映沥青路面上,引起路面裂缝,这种裂缝大多为反射裂缝。
2.2低温收缩引起的裂缝
沥青路面在低温时强度虽增大,但其变形能力却因刚性增大而降低。但气温下降特别是急骤降温时,沥青面层受基层的约束而不能收缩,产生很大的温度应力,当累计温度应力超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度,路面便发生开裂。这种开裂一般为横向间隔性裂缝,严重时才发展为纵向裂缝。这些裂缝从表层开始向下逐渐延伸,并形成对应裂缝。
2.3疲劳裂缝
路面在正常使用情况下,由行车荷载的多次反复作用引起的。沥青结构承受车轮荷载的反复弯曲作用,结构层底面产生拉应变(或拉应力)值超过疲劳强度时,底面便开裂,并逐渐向表面发展。经水硬性结合料稳定而形成的整体基层也会产生出疲劳开裂,甚至导致面层破坏。这种开裂开始大都是形成细而短的横向开裂,继而逐渐扩展成网状,开裂的宽度和范围不断扩大。
另外,材料的性质、集配、配合比、基层材料的碾压含水量、基层完成后的养护条件、施工环境的气候条件等因素也是引起沥青路面开裂的原因。
3.沥青路面裂缝的防治措施
3.1正确处理好路基和基层
路基既为车辆在道路上行驶提供基础条件,也是道路的支撑结构物,对路面的使用性能有重要影响。路基应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承,即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层下传的应力扩散到土基;且为面层施工提供稳定而坚实的工作面,控制或减少路基不均匀冻胀或沉降变形对面层产生的不利影响。基层受自然因素的影响虽不如面层强烈,但面层下的基层应有足够的水稳定性,以防基层湿软后变形大,导致面层损坏。
正确处理好路基和基层,就要严格控制好基层的材料、回填层的厚度、含水量、压实度、压实的均匀性,特别要处理好临桥、临旧路基、临建筑物、构筑物的路基处理;沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求,如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时,须作特殊处理;养生要满足要求, 切勿为赶工期而提早铺筑面层, 以防基层损坏或收缩而导致沥青面层产生反射裂缝。
3.2路面的正确施工
设计合理的路面结构组合,尤其是交通比较繁重时,确保沥青层满足一定的厚度;面层施工时,科学地选用混合料的最大粒径,增强材料的均匀性,以减少混合料从拌和到摊铺整个过程中的离析;保证在制备沥青混合料过程中不使沥青过分老化(控制沥青的加热温度和加热时间),加强运料车的保温工作,保证适宜的摊铺、碾压温度,及时摊铺,保证供料和摊铺的连续性,减少由于混合料表面温度降低影响温度均匀性而产生的离析和裂缝;科学选用高效配套的碾压设备、增加碾压遍数等提高压实度以减小空隙率;加强碾压使沥青混合料达到较高的密实度,做好施工接缝的联结处理,在可能出现不均匀沉降处可通过加铺土工合成材料或加厚面层等措施以防止反射裂缝的发生。
3.3加强养护管理,提高养护管理水平
关键词:市政道路;维修;养护
中图分类号:U418 文献标识码:A
城市道路是城市发展的基本设施,其质量好坏将直接影响人们的出行安全和城市发展的质量。然而由于现代交通运输量的剧增和管理养护的缺陷,使得大部分市政道路都出现了不同程度的损坏问题,给人们的出行带来诸多不便。因此,加强有关市政道路维修与养护技术的探讨,对于提高市政道路的整体质量和使用寿命具有重要的现实意义。
一、市政道路常见的损坏问题
现代市政道路多以沥青混凝土路面为主。市政道路路面的损坏种类和类型繁多,且以多种形式的损坏现象同时出现,比较常见的有:
1、泛油
泛油是指在温度较高的天气状况下,沥青面层多会出现发软现象,以致出现一层黑亮沥青的表面,这时的沥青面层粘结力都比较低,在车轮碾压作用下很可能会出现坑槽问题,而被带走面层材料回落处会形成油包问题。其形成原因可能是沥青用量超出正常规定范围或沥青材料热稳定性较差等。
2、车辙或深陷
车辙是指垂直变形引起的路面沉陷,当整体路段土基强度严重缺乏时,路面会产生带状凹陷的问题。在温度较高的天气状况下,在车辆的重复应力作用下,沥青面层会形成较大的累积性永久变形,继而形成较大的车辙。深陷是指路面发生部分下凹的问题,其形式可能网裂或裂缝,也可能是整体下凹,其产生原因可能是土基的稳定性和强度性能不良、厚度较低或路面强度不足,施加在土基上的压力超出了土基的正常承受范围,由此引起的强烈垂直变形造成路面塌陷。[1]
3、坑槽
当车辆重复碾碎、磨损或面层材料粘结力较低时会引起粗料暴露、细料散失,继而造成各部分骨料间连接作用丧失而发生大范围的散开问题即为松散,松散问题的扩大就会形成较为严重的坑槽,如果没有采取恰当的修补养护措施就会引发整体面层的破坏。
4、裂缝
裂缝是市政道路中最常见的问题,其常见类型有网状裂缝、纵向裂缝、不规则裂缝和横向裂缝四种。
5、推移
推移是指道路面层材料沿行车方向形成的隆起和推挤,严重时会形成波浪的问题。它是由行车过程中形成的振动力、垂直力和水平力共同作用在面层材料而发生剪切性破坏导致,一般在公共汽车站或交叉口等水平力较大的部位出现。另外在高温状态下也容易发生此种问题。
二、市政道路裂缝问题的成因及维修方法
1、裂缝成因
裂缝是市政道路损坏问题中最常见的,其不同形式的裂缝产生原因也是不相同的。
(1)不规则裂缝与网状裂缝的形成原因
由于温度的周期性变化使沥青面层出现不同程度的收缩,从而引起不规则裂缝;在设计过程中使用的面层材料组织不合理,使沥青面层厚度不足,或实际的交通运输量超出了道路承受力的设计范围,都会引发网状裂缝或不规则裂缝;沥青路面由于运行时间较长而出现不均匀的老化,或路面基层整体强度出现不同性质等缺陷等也会造成不规则裂缝或网状裂缝。[2]
(2)横向裂缝形成原因
由于冬季气温下降较快,其较大的温度差异引起沥青路面出现不同程度的收缩而形成横向裂缝;在路面施工过程中基层或路基的上下层接缝之间搭接量较少或出现重叠而形成横向裂缝;路基、基层发生不均匀的冻缩或干缩形成裂缝,反映在沥青路面上形成横向裂缝。
(3)纵向裂缝形成原因
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,在正常施工中又没有按照规范工艺及要求进行处理,就会导致自然沉降问题,在长期的行车作用力下就会造成裂缝;市政道路在改建过程中对于新旧道路的处理没按照正确的技术规范和要求进行施工,以致路基出现不均匀的沉降或滑坡,进而造成裂缝;沥青混合料在进行摊铺施工时,接缝处理未按照适当技术规范进行,引起面层压实度不足或路面渗水,在长期的形成作用力下就会造成裂缝;由于前期碾压过程不均匀,使新建市政道路的基层或路基部分两侧密实度不足,而造成路基或基层强度和承载力不够,导致纵向裂缝。
2、维修方法
(1)对于由于路面超出使用寿命、沥青性能不足、油层出现老化等原因造成的较大面积的不规则裂缝或网状裂缝,如果基层强度仍在一定的可承受范围内,可采取以下技术方法进行维修:单层沥青表面处理;改用性能良好的沥青薄层罩面;改铺沥青混合料上封层;采用封层厚度在3~5mm的乳化沥青稀浆封层。
(2)在处理横向或纵向裂缝时,可以根据裂缝的宽度分别采取以下技术方法进行处理:裂缝宽度在5mm的范围内时,先将裂缝中的尘土和杂物清理干净,然后将粘稠度较低的温度较高的沥青灌入缝内,确保灌入深度为缝深的2/3,,将已经筛选好的干净细砂或石屑填入缝中并进行捣实处理,最后把遗漏在缝外的砂、石屑和沥青清理干净;当裂缝宽度在5mm的范围外时,先将已经松动的裂缝边缘进行清除,然后清理缝中的杂物和尘土,最后将拌合均匀的温度较高的沥青混合料按照规定分层进行灌注,灌注完成后要进行充分捣实。[3]
(3)如果路基出现严重翻浆、基层和路基强度已经不能满足要求而形成了较大的龟裂,则应当先处理好基层在重新制作面层。
(4)如果是在温度较高天气出现较大部分的能够愈合的轻微裂缝,可以进行一定的养护而不用进行维修处理。如果是出现的不能愈合的轻微裂缝,可以采取两种技术方法进行处理:使用粘稠度较低的沥青沿裂缝方向进行涂刷;先清理裂缝及裂缝周围的尘土和杂物,然后将少量沥青在裂缝表面进行均匀喷洒,再将厚度在2~5mm范围的干净细砂或石屑铺洒在道路表面,最后进行充分的碾压。
三、市政道路的养护技术
1、沥青稀浆封层
沥青稀浆封层技术是近年来发展较为迅速的新型封层技术,其能够有效的处理路面出现的裂缝问题,使路面额防磨、防水、抗滑和平整度得到有效的提高,具有节省成本、施工周期短、环保节能等优点,能够大幅度的恢复和改善路面的基本功能,在沥青路面的预防性养护中比较常用。通常在热胀冷缩和交通量剧增的共同作用下,沥青路面会出现不同程度的老化,且油层会逐渐向碳质或胶质转化,其路面的强度、稳定性等性能指标都会不断下降,可采用路面再生密封的方法对路面进行涂刷处理,其能够充分补充沥青中所需的油份,使老化沥青的活性重新恢复,从而提高路面的性能。[4]
2、薄层罩面
薄层罩面是一种比较传统的预防性养护技术。其能够恢复已经发生老化的路面的活性,提高其平整度和抗滑性能,并对路面的轮廓重新校正,改善路面的强度性能。薄层照面的施工方法就是将一层厚度在2.5cm左右的热沥青混合料铺设在原有路面上,其施工中的难点是由于厚度较低使冷却速度较快,而又不能使用振动压路机,因此不容易达到规定要求的密实度。在薄层罩面施工中应当尽可能加强压路机型号和碾压工艺的选择、改善温度控制条件、采取恰当的混合料设计,才能够达到理想的养护效果。
结束语:
道路维修及养护技术水平的好坏将直接关系着市政道路能否具有良好的性能指标和使用寿命。因此,相关技术和养护人员要加强对市政道路易出现问题的分析,了解和掌握各种损坏问题形成的原因及处理方法,并加强新型养护技术的引进和应用,以逐步改善道路工程性能指标、提高道路工程质量。
参考文献:
[1]陈峰.公路养护的施工工艺及安全管理措施[J].交通标准化,2013,06(10):61-62
[2]冯益明,吕剑旺,钱枫.浅谈市政道路沥青面层的施工方法[J].黑龙江科技信息,2011,05(35):57-58