高速公路路基路面的施工質(zhì)量控制

單海浪

摘 要:文章針對(duì)高速公路施工質(zhì)量的一些通病,分析了高速公路施工質(zhì)量控制手段、以及在各階段各環(huán)節(jié)如何控制質(zhì)量的具體措施。

關(guān)鍵詞:高速公路;路基路面;施工;質(zhì)量控制

影響施工質(zhì)量的因素很多,除了要有嚴(yán)密的施工組織設(shè)計(jì),好的施工方案,詳細(xì)的科學(xué)管理辦法和內(nèi)部質(zhì)量保證體系外,關(guān)鍵是在于如何落實(shí),如何在具體措施上下工夫,并且大力推廣新材料、新工藝,以科技含量高的施工方法提高工程質(zhì)量。

1 施工中質(zhì)量控制

1.1 路基質(zhì)量控制

在高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,土基的回彈模量是影響結(jié)構(gòu)層厚度最敏感的參數(shù)之一,土基回彈模量較小的變化,對(duì)結(jié)構(gòu)厚度將產(chǎn)生較大的影響,路基的回彈模量除了受重復(fù)荷載作用的影響外,還與土質(zhì)、壓實(shí)度、含水量等有密切關(guān)系,在具體施工中是通過(guò)選取好的土質(zhì)、增加壓實(shí)、控制彎沉來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些因素又與施工質(zhì)量密切相關(guān),所以路基施工質(zhì)量的好壞直接影響到路面結(jié)構(gòu)的安全性以及工程的經(jīng)濟(jì)性。

路基土的控制。路基一般是用自然土修筑的,在路基填筑之前應(yīng)對(duì)自然土進(jìn)行試驗(yàn)分析,確定其物理力學(xué)性質(zhì),測(cè)定其最佳含水量及最大干容重,以便指導(dǎo)路基施工及對(duì)路基填筑成品的檢測(cè),從有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果分析:土質(zhì)顆粒越細(xì),其相應(yīng)的回彈模量越低,而砂性土回彈模量比較高。這就是通常所說(shuō)的砂性土是良好的筑路材料。施工選擇取土場(chǎng)時(shí),我們通過(guò)選擇塑性指標(biāo)較小的土來(lái)填筑路基。

當(dāng)路基土的力學(xué)性質(zhì)較差或路基施工受氣候、水文等條件影響時(shí),一般可采用如下方法對(duì)路基土進(jìn)行穩(wěn)定:

石灰穩(wěn)定路基土。此方法適用于土質(zhì)較差或含水量比較高的土質(zhì),在換土不經(jīng)濟(jì)、工期要求比較緊的情況下,宜采用石灰改良土質(zhì),達(dá)到填筑路基的要求。

摻加粒料。對(duì)高液限粘土或地下水位較高的路段,可采用摻加砂礫、碎石、爐渣等粒料的辦法。

壓實(shí)度控制。保證土的最佳含水量。土在最佳含水量時(shí)進(jìn)行壓實(shí)才能達(dá)到最大密實(shí)度,因此,在路基填土壓實(shí)過(guò)程中,必須隨時(shí)控制土的含水量,當(dāng)含水量過(guò)大時(shí),應(yīng)晾曬風(fēng)干至最佳含水量再碾壓。施工過(guò)程應(yīng)連續(xù)作業(yè),減少雨淋、暴曬,防止土壤中的含水量發(fā)生大的變化。

合理選用壓實(shí)機(jī)具。土層填土厚度以不超過(guò)30公分為宜,分層鋪筑壓實(shí)。施工中盡可能采用重型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行施工,對(duì)于同一類(lèi)土來(lái)說(shuō),采用輕型壓實(shí)所得出的最大干密度較采用重型壓實(shí)得到的最大干密度小,而最佳含水量又較采用重型壓實(shí)的大,現(xiàn)行普遍采用的重型壓實(shí)所相匹配的壓實(shí)機(jī)械如50T震動(dòng)壓路機(jī),每層壓實(shí)厚度不超過(guò)30cm,而采用噸位更大的羊角碾時(shí),它的壓實(shí)功可以增加,而其所能達(dá)到的壓實(shí)度可以進(jìn)一步提高,同時(shí)由于壓實(shí)功的增加,施工時(shí)土的含水量又可以降低。由于土基密實(shí)度的提高、含水量降低從而可以提高路基的回彈模量。利用羊角碾進(jìn)行壓實(shí)應(yīng)注意采用復(fù)合碾壓的方式。羊蹄足壓入土層內(nèi),使得壓實(shí)功傳入較深的土層,又由于蹄足的擠壓,使得蹄間也受到一定的壓力,這樣土層上下壓實(shí)得比較均勻,但羊角碾在拖動(dòng)碾壓后,表面呈松散狀態(tài),如果不采用光輪壓路機(jī)碾壓,會(huì)出現(xiàn)表面不密實(shí)、不均勻,再填土?xí)r壓實(shí)層增厚,在交界面形成一薄弱層,光輪壓路機(jī)一般表面壓實(shí)較好,可以彌補(bǔ)羊角碾壓實(shí)的不足,起到互補(bǔ)的作用。

強(qiáng)度控制。路基工程,壓實(shí)度反映路基每一層的密實(shí)狀態(tài),彎沉值反映路基上部的整體強(qiáng)度,當(dāng)兩者都達(dá)到合格要求時(shí),路基的整體強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性才能符合要求,路基施工的技術(shù)要求并不復(fù)雜,只要我們嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程,在施工中認(rèn)真負(fù)責(zé),一定能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的道路。

1.2 路面工程質(zhì)量控制

高速路面除具有通行能力大、安全性高,行車(chē)舒適外,還需具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性。施工時(shí)要考慮到平整度以及可能出現(xiàn)的病害的防治與處理。

基層平整度的控制。在施工時(shí)如何控制好路面的平整度對(duì)于不同的基層要區(qū)別對(duì)待,對(duì)于石灰穩(wěn)定土作為底基層的平整度控制比較容易,可用平地機(jī)刮平至合格的平整度,因石灰土作為底基層其平整度要求的標(biāo)準(zhǔn)較低;而對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石則不同,其平整度控制較石灰土難,要求又較其高,同時(shí)它對(duì)面層平整度的影響較大,面層平整度好壞直接影響到行車(chē)的舒適和安全;水泥類(lèi)穩(wěn)定材料不像石灰土或石灰、粉煤灰穩(wěn)定類(lèi)材料的施工對(duì)壓實(shí)時(shí)間要求不嚴(yán),水泥類(lèi)穩(wěn)定材料的施工受到終壓時(shí)間的控制,控制不好就會(huì)對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響,所以水泥類(lèi)穩(wěn)定材料一般接頭較多,影響平整度,為了能夠延長(zhǎng)初凝時(shí)間,我們采用緩凝減水劑,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)初凝時(shí)間平均達(dá)到270min,這樣就可以對(duì)攤鋪長(zhǎng)度、壓實(shí)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,拌和能力為300t/h,采用攤鋪機(jī)攤鋪,一般能達(dá)到1.5m/min,碾壓長(zhǎng)度就可以設(shè)計(jì)在50m左右,壓實(shí)時(shí)采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行初壓,光輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓,最后用輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行收光,輪胎式壓路機(jī)與鋼輪壓路機(jī)相比,它使被壓的結(jié)構(gòu)層處于受力狀態(tài)的時(shí)間要長(zhǎng),而結(jié)構(gòu)層的變形是隨時(shí)間增長(zhǎng)而增加的,所以它的壓實(shí)效果較好,另外由于自行式輪胎壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的水平推力與滾動(dòng)的方向相反,它使被壓材料向行駛的方向移動(dòng),不易產(chǎn)生波浪,從而可以提高路面的平整度。基層采用攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)注意攤鋪寬度,較寬時(shí),布料器轉(zhuǎn)速快,導(dǎo)致兩側(cè)混合料發(fā)生離析而影響成型和平整度。

瀝青混凝土面層平整度的控制。影響瀝青混凝土面層平整度的因素很多,如基層的平整度、施工接縫、碾壓機(jī)具和碾壓時(shí)間、溫度等?；鶎悠秸葘?duì)面層的影響主要是面層的松鋪厚度不一,壓實(shí)后壓實(shí)度不等,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間行車(chē)后,平整度會(huì)明顯下降,所以要控制好基層的平整度就是這個(gè)道理。瀝青混凝土碾壓時(shí)的溫度要控制好,溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生裂縫和推移現(xiàn)象,影響使用壽命和平整度;溫度過(guò)低混合料壓實(shí)不易充分,它只有在一定的溫度條件和壓實(shí)方法下,才能取得良好的壓實(shí)效果,初壓時(shí)采用10-12t雙驅(qū)雙振壓路機(jī),錯(cuò)輪1/2振壓2遍,后由膠輪壓路機(jī)復(fù)壓,最后用10t雙驅(qū)雙振壓路機(jī)靜壓收光,每個(gè)階段碾壓的溫度控制在初壓120度,復(fù)壓110度,終壓105度。

施工接縫如處理不好也影響平整度。施工當(dāng)天結(jié)束時(shí)用3m直尺在碾壓好的接頭處檢查平整度,選擇合格的橫斷面,畫(huà)上直線(xiàn),用切割機(jī)切出立茬,剔除接縫處表面大粒徑的石料,補(bǔ)上細(xì)料,把多余的料棄掉,并清理干凈,第二天接著施工時(shí),熨平板放在已壓好的路面上,在路面和熨平板之間墊上木板,其厚度為松鋪厚度,預(yù)熱熨平板的溫度與運(yùn)來(lái)的混合料一致,然后開(kāi)始布料施工。經(jīng)過(guò)這樣的處理,接頭處的質(zhì)量能夠得到保證,平整度也較好。

1.3 水破壞的控制

水對(duì)公路使用性能的影響較大,它不但降低路基的強(qiáng)度,同時(shí)高溫水還易使瀝青剝落,成為公路破壞的第一殺手。高速公路由于一般設(shè)計(jì)路堤較高,且多有硬路肩,路基內(nèi)的水害不嚴(yán)重,所以主要防止路面水下滲,引起路面結(jié)構(gòu)的破壞。在我國(guó)已建成的瀝青路面高速公路經(jīng)常在雨后出現(xiàn)一定量的坑槽,原因就是水破壞,特別是夏天高溫天氣,雨水滲入路面,形成高溫水,在行車(chē)荷載作用下,瀝青從碎石上剝落下來(lái),兩者分離,在行車(chē)作用下形成坑洞。施工時(shí)采用粘結(jié)力強(qiáng)的瀝青和堿性石料?？紤]到耐磨,磨耗層采用玄武巖,另外在瀝青混合料中加入一定量的礦粉,增加其粘結(jié)力,表層施工按防水層處理,使水進(jìn)入不到結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,從而避免出現(xiàn)這樣的破壞。

1.4 裂縫的防治

路面裂縫的種類(lèi)基本上可以分為兩大類(lèi),即基層開(kāi)裂所形成的反射裂縫和面層自身產(chǎn)生的溫縮裂縫,這是第一類(lèi),屬于非荷載裂縫;另一類(lèi)是由行車(chē)荷載反復(fù)作用而產(chǎn)生的裂縫,它是由于路面基層承受的拉應(yīng)力超出其抗彎拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的網(wǎng)狀不規(guī)則的裂縫,這要在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮,施工時(shí)控制好質(zhì)量就是為了解決第一類(lèi)裂縫。

路面基層裂縫的控制。選擇收縮性小的水泥穩(wěn)定類(lèi)結(jié)構(gòu)做基層,施工時(shí)要考慮到水泥類(lèi)穩(wěn)定材料產(chǎn)生裂縫的機(jī)理。它產(chǎn)生收縮主要有兩個(gè)方面的原因,即溫縮和干縮,而這兩者又與材料的含水量和塑性指標(biāo)有關(guān),選擇材料時(shí)要對(duì)材料的塑性指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn),材料的塑性指標(biāo)在規(guī)范允許的范圍內(nèi)方可采購(gòu);在施工中可通過(guò)采用緩凝減水劑等方法,盡量使水泥類(lèi)穩(wěn)定材料達(dá)到最佳含水量,保證少出或不出裂縫。

路面面層裂縫的防治。瀝青路面非荷載裂縫是低溫和疲勞裂縫總和,它與瀝青的品質(zhì)有關(guān),主要是瀝青的溫度敏感性和針入度,國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)試驗(yàn)表明,針入度指標(biāo)越高,溫度敏感性越低,高粘度瀝青的溫度敏感性較低,在選擇路面材料時(shí)就要充分考慮到這些因素,因?yàn)榱芽p出現(xiàn)后,雨水就會(huì)沿裂縫下滲,浸蝕下面的結(jié)構(gòu)層,降低它的強(qiáng)度,從而出現(xiàn)嚴(yán)重的路面損壞。

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在施工中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),在以后施工過(guò)程中的各階段、各環(huán)節(jié)采取一定的措施加以控制通車(chē)后相應(yīng)的病害,并通過(guò)推廣新材料、新工藝,以科技含量高的施工方法提高工程質(zhì)量,從而大大降低高速公路通車(chē)后的維護(hù)費(fèi)用。

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