許曉莉 廈門(mén)百城建設(shè)投資有限公司,福建 廈門(mén) 361009
車(chē)輛行駛的安全性意味著對(duì)于高速公路建設(shè)要有更高的要求,現(xiàn)在大多數(shù)高速公路路面的建造使用的都是瀝青混凝土,廈安高速全線(xiàn)主線(xiàn)路面都采用瀝青混凝土路面,這一材料比較適合高速公路路面的建設(shè)。但是交通壓力日益增大,高速公路瀝青混凝土路面出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題,比如裂縫、變形甚至塌陷。路面不平整不僅會(huì)影響大眾開(kāi)車(chē)時(shí)的舒適度,還可能引發(fā)交通事故。在這幾年筆者在所參建的廈安高速瀝青混凝土路面施工中,也積累了部分瀝青混凝土路面不平整病害的防治經(jīng)驗(yàn),下文將針對(duì)這種路面問(wèn)題的發(fā)生做出分析。
(1)路基的不均勻沉降。路基是整個(gè)路面結(jié)構(gòu)最基礎(chǔ)的部分,如果路基施工質(zhì)量不好將導(dǎo)致路基不均勻沉降,使得路基平整度不達(dá)標(biāo),將會(huì)直接影響路面的平整度。造成路基不平整有如下幾個(gè)因素:①路基填料不符合要求。施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說(shuō)明中對(duì)路基填料的要求進(jìn)行路基回填,造成路基的整段或局部變形。②路基壓實(shí)度不符合要求。例如壓實(shí)機(jī)械噸位不夠,路基填料含水量沒(méi)有達(dá)到最佳含水量就開(kāi)始碾壓,路基填料不符合要求等原因,造成路基壓實(shí)度不符合要求。③路基施工時(shí)未按特殊路段特殊方法進(jìn)行處理。例如軟基地段應(yīng)根據(jù)軟基的特性采取不同的處理方法;低填淺挖應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工;橋背、涵背、臺(tái)背應(yīng)設(shè)置過(guò)渡段;路基填挖交界處開(kāi)挖臺(tái)階寬度不足,未設(shè)置滲水盲溝、土工格柵等原因,造成路基不均勻沉降;未做好路基排水系統(tǒng),無(wú)法控制路基不均勻沉降。
鋪設(shè)瀝青混凝土路面時(shí),混合料是最基礎(chǔ)最重要的,直接關(guān)系到路面的質(zhì)量,所以需要對(duì)混合料進(jìn)行控制。瀝青混合料的配合比不合理、瀝青混合料的拌合不均勻均會(huì)造成路面的各種病害,導(dǎo)致路面不平整。混合料的粒徑不能大于設(shè)計(jì)值?;旌狭系牧皆酱?,對(duì)路面的平整度影響也越大,即使后期進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ),也不能達(dá)到完美的效果,浪費(fèi)了資源。
(1)路面攤鋪機(jī)械及工藝水平欠缺。高速公路路面施工應(yīng)根據(jù)不同的材料和不同結(jié)構(gòu)層選擇不同的施工機(jī)械。攤鋪機(jī)是瀝青路面面層的主要機(jī)具設(shè)備,其本身的性能及操作對(duì)攤鋪平整度影響很大。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行車(chē)裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步和緊急制動(dòng)以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會(huì)造成面層的不平整和波浪,攤鋪機(jī)機(jī)械性能好壞、基準(zhǔn)線(xiàn)的控制以及操作機(jī)手的熟練程度都決定著路面面層的平整度。
(2)碾壓工藝欠規(guī)范。碾壓溫度、順序等對(duì)路面的平整度均有較大影響:①若初壓的溫度太高,會(huì)導(dǎo)致壓路機(jī)的輪跡明顯,瀝青料不穩(wěn)定,前后推移;復(fù)壓溫度過(guò)高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料,瀝青細(xì)料隨膠輪飛濺,影響表面級(jí)配;溫度過(guò)低,則不易碾壓密實(shí)和平整。②碾壓速度的調(diào)整上,壓路機(jī)碾壓速度不均勻、急剎車(chē)和突然起動(dòng)、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面上停置而不關(guān)閉振動(dòng)裝置等都會(huì)引起路面推擁;在未冷卻的路面上停機(jī)會(huì)出現(xiàn)壓陷槽。③碾壓次數(shù)的確定上,碾壓遍數(shù)不夠,即壓實(shí)不足,通車(chē)后形成車(chē)轍;碾壓遍數(shù)太多,由于短時(shí)間集中重復(fù)碾壓,會(huì)造成已成型路面的推移,形成波浪。碾壓行進(jìn)路線(xiàn)不當(dāng),不注意錯(cuò)輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,都會(huì)引起路面不平整。
(3)路面接縫的施工質(zhì)量欠佳。路面不平整的一個(gè)重要原因是接縫沒(méi)有處理好。路面的接縫有橫向縫也有縱向縫,處理不完善的話(huà),會(huì)導(dǎo)致凹凸不平,接縫沒(méi)有壓實(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫。
(4)橋頭、涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車(chē)所致。橋頭、涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車(chē),主要表現(xiàn)在:①橋梁、涵洞的臺(tái)背填土,由于壓實(shí)的作業(yè)面狹小而壓實(shí)不到位,通車(chē)后引起路基的壓縮沉降;②臺(tái)背填料與臺(tái)身的剛度差別大,造成造成沉降不均勻;③橋梁伸縮縫在選型和施工時(shí)考慮不周和處理不當(dāng),產(chǎn)生跳車(chē)現(xiàn)象。
(1)嚴(yán)格控制路基的不均勻沉降,主要做到:①?lài)?yán)格選擇路基填料。例如廈安高速現(xiàn)場(chǎng)施工中要求路床填料應(yīng)均勻、密實(shí),上路床應(yīng)使用砂類(lèi)土;路基本體不應(yīng)土石混填。泥炭、淤泥、膨脹土、有機(jī)質(zhì)土及易溶鹽超過(guò)允許含量的土等,不得直接用于填筑路基;高填方路基施工中,填料應(yīng)選擇塑性及液性指數(shù)符合相關(guān)規(guī)范要求的土樣進(jìn)行填筑,最好應(yīng)選擇砂性土等;縱向填挖交界處應(yīng)設(shè)置過(guò)渡段,土質(zhì)地段過(guò)渡段宜優(yōu)先選用級(jí)配較好的礫類(lèi)土、砂類(lèi)土、砂石填筑,巖石過(guò)渡段優(yōu)先選用碎石填筑。②嚴(yán)格控制路基壓實(shí)質(zhì)量。路基施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行,并應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)路段來(lái)確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配套和施工組織。就廈安高速來(lái)說(shuō),對(duì)于填土路堤,采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法求得的最大干密度時(shí)的壓實(shí)度作為控制指標(biāo);對(duì)于填石路堤,路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按孔隙率作為控制指標(biāo)。路基填筑材料及壓實(shí)度要求見(jiàn)表1.
表1 路基填筑材料及壓實(shí)度要求表
③嚴(yán)格搞好特殊地基處理。軟土地基對(duì)路基的穩(wěn)定性影響極大,對(duì)于路基高度不高,軟土層或淤泥層比較薄的地段,采用砂墊層、置換填土、反壓護(hù)道、拋石擠淤的方法處理,以增強(qiáng)路基穩(wěn)定性;對(duì)于軟土地基或濕陷性黃土地區(qū)的比較復(fù)雜的地基情況,采用墊隔土工布、碎石樁、加固土樁及強(qiáng)夯的辦法處理。對(duì)于排水地基,根據(jù)實(shí)地情況,采用砂墊層法、袋裝沙井法、砂樁、塑料板排水法及置換填土來(lái)處理;對(duì)于影響路基穩(wěn)定的地下水,應(yīng)予以截?cái)?、疏干、降低水位,并引?dǎo)到路基范圍以外,使全線(xiàn)的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。對(duì)于黃土地區(qū)的排水設(shè)施應(yīng)注意防沖、防滲以及水土保持問(wèn)題。就廈安高速而言,采取的特殊手段有:水塘、低凹軟土路段需先排水疏干,清除淤泥,再填筑透水性材料至原地面線(xiàn),以減少路基不均勻沉降。臨水塘路基段需漿砌片石護(hù)坡至設(shè)計(jì)水位上0.5m。
(2)保證瀝青混凝土的質(zhì)量。瀝青混凝土的質(zhì)量影響路面施工質(zhì)量,要保證瀝青混凝土的質(zhì)量,須控制好集料的質(zhì)量。首先對(duì)粗集料的顆粒尺寸、形狀、松軟質(zhì)等要嚴(yán)格把關(guān),與供貨商的合同要明確石料軟弱顆粒、白云石、長(zhǎng)石的含量等指標(biāo)符合規(guī)范要求;其次要控制細(xì)集料的質(zhì)量,確保細(xì)集料潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì),其堅(jiān)固性、級(jí)配、細(xì)度模數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)均需符合規(guī)范要求。同時(shí)對(duì)粗、細(xì)集料進(jìn)行分類(lèi)、分級(jí)存放,防止串混現(xiàn)象的發(fā)生,并搭防雨棚、防曬棚;最后控制好瀝青原材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān),其質(zhì)量要求應(yīng)符合有關(guān)行業(yè)規(guī)范的技術(shù)要求,并做好存貯工作。
(3)控制瀝青混凝土路面機(jī)械攤鋪工藝水平。①攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和調(diào)整。在瀝青混凝土施工前,要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,要選擇具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能、性能穩(wěn)定的攤鋪機(jī),同時(shí)要對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行認(rèn)真設(shè)置和調(diào)試,使其滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工需要。組合后的熨平板應(yīng)與機(jī)械本身左右對(duì)稱(chēng),組合后的熨平板底面應(yīng)保持平整。螺旋分料器與熨平板前緣距離的調(diào)整控制。②攤鋪機(jī)操作控制措施。選用熟練的攤鋪機(jī)操作手,并進(jìn)行崗前培訓(xùn)。在攤鋪過(guò)程中,運(yùn)料車(chē)停后應(yīng)掛空擋,依靠攤鋪機(jī)推動(dòng)緩慢前進(jìn),并應(yīng)有專(zhuān)人指揮卸料車(chē)進(jìn)行卸料。攤鋪機(jī)不能無(wú)故停止,并對(duì)行駛速度進(jìn)行統(tǒng)一控制,確保攤鋪工作有序進(jìn)行,這是提高瀝青路面平整度的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。③攤鋪機(jī)攤鋪速度控制。攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速,不停頓地連續(xù)攤鋪,嚴(yán)禁時(shí)快時(shí)慢。攤鋪速度的變化必然導(dǎo)致攤鋪厚度變化。真正施工時(shí)所用的攤鋪機(jī)的速度、松鋪厚度等參數(shù),都要通過(guò)試驗(yàn)段進(jìn)行確定。
(4)提高瀝青混凝土碾壓工藝。在瀝青混凝土路面的施工中,碾壓是最后一道工序,碾壓質(zhì)量如何對(duì)路面平整度的影響尤為直接。①做好初壓、復(fù)壓和終壓。在初壓階段,由于瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板已經(jīng)初步壓實(shí),因此只要用較小的壓實(shí)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果;在復(fù)壓階段,至少要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,通常不少于8 遍,碾壓方式與初壓相同;在終壓階段,這是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步,終壓結(jié)束時(shí)的溫度不應(yīng)低于70℃,應(yīng)盡可能在較高的溫度下結(jié)束終壓,終壓一般使用靜力雙輪壓路機(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行。②嚴(yán)格控制碾壓溫度。溫度偏低將導(dǎo)致混合料內(nèi)摩阻力加大,產(chǎn)生不均勻壓實(shí);另一方面,壓實(shí)易形成局部松散、開(kāi)裂,影響路面質(zhì)量。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求,在氣溫15℃以上施工時(shí),初壓溫度為110-140℃;氣溫在10-15℃時(shí),初壓溫度為120-150℃,終壓溫度不小于70℃。瀝青混凝土道路施工的全過(guò)程要配專(zhuān)人檢測(cè)溫度,有詳細(xì)的記錄,為碾壓速度及時(shí)間提供可靠依據(jù)。③及時(shí)檢查碾壓質(zhì)量。在復(fù)壓結(jié)束后,質(zhì)量檢查員要及時(shí)檢查剛碾壓過(guò)路面的平整度,并做好相應(yīng)的處理辦法。如橫向平整度較大,則向橫向強(qiáng)振2-3 遍,如縱向平整度有問(wèn)題,則沿縱向強(qiáng)振2-3 遍。
(5)控制瀝青路面接縫工藝。路面分兩幅施工時(shí),縱向縫采用自然縫,攤鋪前,清除界面處松散的混合料。瀝青混合料路面鋪筑期間,當(dāng)需要暫停施工時(shí),下面層采用斜接縫、上面層采用平接縫,平接縫當(dāng)天施工結(jié)束后進(jìn)行切割、清掃、成縫。兩條攤鋪帶相接處,必須有一部分搭接,才能保證該處與其他部分具有相同的厚度,搭接的寬度應(yīng)前后一致,搭接施工有冷接茬和熱接茬兩種。橫向接縫,相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應(yīng)錯(cuò)位1m 以上。接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié)、充分壓實(shí)、連接平順,可采用在預(yù)定攤鋪段的末端先鋪墊上土工布,再攤鋪混合料,碾壓冷卻后用切割機(jī)將鋪墊土工布部分切割整齊后取走,下次攤鋪時(shí)在端部涂灑粘層瀝青后攤鋪。
(6)橋頭、涵洞兩端臺(tái)背回填及伸縮縫的處理方法。橋頭涵洞兩端跳車(chē)是公路工程施工的通病之一,也是影響瀝青混凝土路面平整度的主要因素,目前已經(jīng)引起人們的足夠重視??梢圆捎孟旅娴姆椒ㄌ幚聿『?①對(duì)路基進(jìn)行加固,可通過(guò)換填礫石、強(qiáng)夯等方式,消除橋臺(tái)和臺(tái)后填方段不同的沉降變形;②在橋頭鋪設(shè)一段過(guò)渡性路面或設(shè)置搭板,從柔性路面段過(guò)渡至橋涵上,減少車(chē)輛跳車(chē)現(xiàn)象;③臺(tái)背回填材料的選擇,在挖方段盡量選用碎石、天然砂礫等優(yōu)質(zhì)填料,在高填方段,盡量選用破碎石渣進(jìn)行臺(tái)背填筑;④提高臺(tái)背回填的施工質(zhì)量,加強(qiáng)臺(tái)背回填的施工方法和機(jī)械管理。在廈安高速施工實(shí)踐中,對(duì)橋頭涵洞路段,臺(tái)背填土順序?yàn)樽耘_(tái)前向臺(tái)后分層碾壓,并嚴(yán)格控制分層厚度和密實(shí)度。錐坡填土與臺(tái)背填土同時(shí)進(jìn)行,按設(shè)計(jì)寬度一次填足。涵洞頂面填土壓實(shí)厚度大于50cm 時(shí)方可通過(guò)施工機(jī)械和汽車(chē)。
(7)提高施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和責(zé)任心。在瀝青混凝土路面施工中,人為因素特別是施工人員素質(zhì)和責(zé)任心對(duì)路面平整度的影響也是至關(guān)重要的?,F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、質(zhì)檢員、監(jiān)理員要切實(shí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。施工人員應(yīng)具有高度的責(zé)任感,保證按施工規(guī)范施工,對(duì)混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及接縫處理等一系列環(huán)節(jié),層層把關(guān),并成立質(zhì)量管理小組,加強(qiáng)各施工人員及機(jī)械操作手的質(zhì)量意識(shí),貫穿于整個(gè)施工過(guò)程,是提高平整度的關(guān)鍵所在。
在高速公路瀝青混凝土路面的施工過(guò)程中,要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)與施工,避免路面出現(xiàn)不平整的問(wèn)題,在攤鋪完成之后,要及時(shí)進(jìn)行碾壓等后續(xù)路面的施工及維護(hù)保養(yǎng)工作。對(duì)于路面的不平整問(wèn)題從路基到路面施工,再到后期維護(hù)都要進(jìn)行完善的工作,由此不僅可以提高行車(chē)舒適度還可以降低交通安全隱患。
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