沥青混凝土路面病害原因分析及防治措施

曾志华

(成都市龙泉驿区建设局市政处,四川成都 610100)

沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点,因此在城市道路建设中获得越来越广泛的应用。为提升某经济技术开发区投资环境,解决基础设施滞后问题,满足进区企业建设需求,2005年底启动该经开区西区基础设施19.1km道路排水工程建设,2007年初完成交付使用。但在竣工投运两年多时间里,沥青混凝土路面普遍出现了一些病害,主要有裂缝、波浪、沉陷、壅包、搓板、啃边、松散剥落、脱破、坑槽、检查井周下沉。路面整体表现不平顺,呈波浪形,沉陷坑槽较多,外观形象较差,行车不平顺,严重影响行车安全和沥青混凝土路面的寿命,同时也影响着经济技术开发区的城市形象和投资环境。笔者结合多年参与市政工程建设和市政设施管理的经验,对此沥青混凝凝路面出现病害的原因进行分析,提出防治措施。

1 原因分析

虽然造成该沥青混凝土路面出现病害的因素很多,但综合起来主要有设计、施工质量控制、设施配套和后期管养等几个方面。

1.1 设计问题

经开区西区道路纵横十条线的施工图由 3家设计单位分别设计,设计水平参差不齐,造成设计图有一定的局限性。主要体现在:一是部分设计人员对道路现状和周边地形地貌了解不够,仅仅依照带状地形图来进行道路纵横断面设计,施工过程中高挖方高填方情况比较多,造成道路与周边的地势不一致,而两边的项目建设又相对滞后,边坡一般只采取临时处理方案,结果雨水长期冲刷边坡造成滑坡甚至拉裂道路;二是回填填料设计不够深入,对弱膨胀土土质特性把握不够,对沟槽管腔 180°以上至管顶部 50cm区域回填填料未做特殊要求,还有对检查井井周和雨水支管回填等重要部位未做加强设计;三是对沥青混凝土路面材料、施工要求及质量控制等设计说明不深入、不详细,造成在施工管理上弹性较大。

1.2 施工质量控制问题

1.2.1 基础施工

对排水管道材质控制不严,使用一些质量较差的管道,安装时有管头破损或有裂痕问题,未按规范进行闭水试验,在管道交付使用后漏水,尤其在雨季漏水不断冲刷、带走、淘空沟槽填土,沟槽填筑前没有按规范清除不符合要求的土质和换填土,带水回填或填料选择不当,管腔和沟槽回填未压实等都将导致沟槽位置路面沉降。检查井周围土基回填不实,路面基层密实度不够,造成井周下沉,检查井圈缺乏足够的水泥砂浆和水泥混凝土固结牢固,经车辆创压后活动,致使井周路面结构碎裂。雨水支管回填未夯实,造成局部路面强度削弱而发生沉陷和开裂。

1.2.2 基层施工

基层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。基层施工存在的主要问题:

(1)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、浮砂清除不干净,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,进而波及沥青面层表面。

(2)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。

(3)底基层级配不合理,结构层中有软夹层,如石料质软、含沙量重、含泥量大,尽管其他结构层强度足够,仍会发生沉陷、网裂和龟裂。

(4)上基层水稳碎石大多采用现场拌和,存在局部拌合不均匀,经碾压后有松散现象,降低承载力。还有未能很好的潮湿养护,造成较大的干缩反射裂缝。

(5)部分基层压实不足的问题。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,即使压实度检验合格,也不能表示该基层已经密实。

1.2.3 路面施工

路面施工过程存在的问题。

(1)对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不好。特别是矿粉和沥青用量不准,混合料中沥青含量偏低,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。

(2)施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。尤其是检查井周和雨水口周边,机械不易碾压,也未用小型夯实工具,造成表层呈松散状态,一经车辆碾压有掉渣现象。

(3)沥青混合料拌合的温度控制不严。规范对温度控制要求比较严格,沥青混合料出厂温度要求在 150℃～160℃,初碾温度要求在 140℃～150℃。而实际上有些施工单位在拌合温度控制方面不是那么严格,时高时低很不稳定,有时沥青混凝土拉到工地量测将近 180℃,而有时不足 120℃。温度过高可能导致沥青变质,没有粘性使沥青混合料松散;温度过低,沥青混合料拌合不匀,影响级配。

(4)施工过程中路面受污染。施工单位在施工沥青面层时一般都分两次摊铺,在完成下层中粒式沥青混凝土后都会过一段时间摊铺上层细粒式沥青混凝土,其间会有本路段的施工车辆和其他路段的车辆通行,导致路面污染严重,在铺设上层时,对表面的污染物清除不彻底,从而使路面上下层之间的粘结受到影响,特别是当沥青面层较薄时,在车辆高速行驶荷载作用下,沥青路面产生脱落、推拥、扭曲裂缝。

(5)盲目抢工期。为满足进区企业建设需要,建设单位一再督促施工单位抢抓工期,抓形象进度,基本上在半年多时间里就完成道路建设,其中还包括因拆迁阻工延误的工期在内,在一定程度上造成施工单位在抢工期的同时忽视了质量控制。存在雨季进行路基施工和冬季低温进行油面施工现象,这也是导致西区道路出现病害的一个原因。

1.3 设施配套问题

(1)为尽快形成通车能力,在道路建设的同时未同步敷设小三线,为避免重复建设,建设单位要求各施工单位在完成快车道后对人行道只按设计宽度作土路床平整而不作铺装,雨水渗入到路面结构内,就会浸湿各结构层材料甚至路基土,使其强度下降,变形增加,承载力降低,使用寿命缩短。进入路面结构层之间空隙中的水分,在汽车轮动态荷载的作用下,成为高孔隙水压力和高流速的水流,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力,水分逐渐渗入沥青与集料的界面上,沥青膜从集料表面脱落(剥离),沥青混合料出现掉粒、松散,继而形成沥青混凝土路面水损性坑槽。从而使整个路面结构的使用性能迅速变坏。

(2)无正式的边坡边沟。在道路施工的同时,一部分进区企业已开始建设,为节省工程造价,建设单位要求施工单位只按设计放坡系数做土边坡,挖临时边沟。但由于企业进入存在一定的过程,到目前为止,仍有大量的进区项目未动工建设,结果雨水长期冲刷边坡,还有泥土堵塞边沟,导致雨水、泥土直接上路,这些都对道路造成损害。

1.4 后期管养问题

由于历史的原因和体制的原因,该区目前市政道路的管理现状是谁建设谁管理。随着基础设施道路的建成,进区项目陆续开工期建设,但建设单位又无力管养,导致这些建成道路管理与养护滞后,基本处于无序状态。项目的场平运渣运土不按扬尘治理要求进行,致使建渣、石土洒落在道路上,污染甚至损坏路面;砂石运输车和土石方运输车长期超重、超速行驶,反复碾压对道路造成致命损坏;企业私自开口挖填埋管道现象严重,破坏道路路面及结构层,致使雨水侵蚀道路基层,造成路面局部溃烂现象。无专项管理养护资金、队伍及设备,道路在竣工验收投入使用后,基本处于无序状态,致使小烂变大烂,影响道路正常的使用功能。

2 防治措施

2.1 高标准高水平规划设计

建设单位应把规划设计摆在至关重要的位置,优选高水平的设计单位,在进行道路竖向和排水规划设计的同时进行地块土方平衡设计,然后在此基础上进行道路施工图设计,这样虽然会增加一部分规划设计投入,但可以减少场平土方的投入,同时也可以杜绝因设计造成的高挖高填问题,确保道路质量。施工图设计时,设计人员要加强与建设单位的沟通交流,同时深入设计现场,准确把握设计地区的地域特征,设计尽可能深、说明尽可能细,最大程度减少因设计造成的道路质量的影响。

2.2 加强施工质量控制

(1)施工单位加强质量控制。严格按照设计要求,严格执行国家现行施工技术规范及质量验收规范的规定要求,高度重视沟槽施工、排水管道安装、回填、土基、基层和面层等一系列分部工序的质量控制。科学设定施工工期,杜绝抢工赶工忽视工程质量,避免雨季进行路基施工和冬季低温进行油面施工

(2)建设单位从多方入手控管质量。一是加强对监理单位的管理,督促监理单位和总监认真履责,作好现场监理、旁站和平行监督,对不履责的监理单位和总监作不良记录并上网公示,情况严重的可限制进入当地建筑市场;二是加强对材质的控管。对管材、商品水稳和沥青混凝土等重要材料,建设单位一定要加强控管,施工单位必须在施工前将使用材料的相关资料报请建设单位审查,建设单位组织监督部门到材料生产厂家进行实地考察,并在使用过程中不定期进行抽查,确保使用的材料满足设计要求;三是强化工序验收程序。严格管道安装、土基、基层和面层的工序验收,严控各结构层的标高和坡度,从根本上保证各结构层达到设计要求厚度,从而保证工程建设质量。

2.3 同步设施配套

加强协调推进,同步组织小三线工程建设,做到道路建设完、配套完。同时完善人行道和绿化建设,从根本上杜绝建好挖、挖了再建现象,保证道路的完整。按施工图实施正式边坡和边沟,杜绝雨水泥土损害道路。

2.4 创新管养新制提高管养水平

随着我区市政基础设施的高速建设,为进一步适应统筹城乡发展管理需要,理顺机制体制,着力对基础设施建设实施建、管、养三分离的保障措施已势在必行。为彻底改变道路建设、管理、养护不配套,管理工作相对滞后的不利局面,笔者认为需要打破当前谁建设谁管养的旧体制,由政府组建统一的道路管养中心,将道路管理、养护的职能授予该中心,实行建、管、养分离,管养集中。

基础设施建设单位按照规划、设计、施工合同约定内容和相关规范要求将质量验收合格、质保期满的道路移交管养中心,管养中心根据道路的等级和相关竣工资料及文件要求进行管、养分离。道路日常管理按照职责划分由相关责任部门按责任主体进行落实:城管部门按照行政执法责任主体管理建设施工单位,按要求全额收取渣土清运费的同时,严厉打击渣土清运无防护设施,沿路抛洒行为,加强路面清洁卫生管理;交通局按照行政执法责任主体,按道路运力等级,严格取缔“三超”(超重、超高、超长)车辆对道路的破坏;建设管理部门严格依照职能对各施工工地扬尘进行整治,严禁渣土污染道路,工地出入口道路硬化并设置冲洗站,对进出车辆进行清理;环保部门按照职能,严格检查区内运土运渣车辆的尾气排放,管理废渣清运,保护城市区域大气环境;公安部门按照职能职责,配合有关职能部门维护治安秩序,严格管理道路时速,严禁超速对道路的损害。

道路养护由管养中心实施市场化操作,引入市场竞争机制,既可以保证养护工程质量,又可以提供更多的社会就业岗位。管养费用由区财政统筹。

3 结束语

沥青混凝土路面质量的好与坏,不仅是施工单位单一的质量控制,还涉及到设计、设施配套和后期的管养。由于沥青混凝土路面造价较高,为了杜绝今年竣工明年返工的现象,消除沥青混凝土路面病害,需要每个单位包括政府职能部门、建设单位、监理、设计、施工都齐心协力,从各自的职责方面作好预防,确保修好路、管好路。

[1]金荣庄.市政工程质量通病及防治(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007

[2]GBJ92-86沥青路面施工及验收规范[S].

[3]CJJ1-2008城镇道路工程施工与质量验收规范[S]

[4]GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范[S]

[5]JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范[S]

[6]JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范[S]