孙小文
摘 要:我国经济高速发展,促进了交通现代化建设,高等级公路和高速公路建设不断进步,但公路建设中,经常会出现问题,这些工程质量问题引起了社会各界的高度重视。因为是民生重大工程,近几年国家对公路工程建设项目加大了管理力度,从招标、设计、施工、监理、完结等各环节采取了管理办法,通过立法形成约束力,但为了经济利益驱使,目前工程建设质量在一定程度上仍然存在值得注意的问题。文章对公路工程中路基路面的施工中容易出现的病害及质量控制进行了分析与探讨。
关键词:高速公路;路面;路基;质量控制
1 高速公路路面破坏的类型及成因
1.1 车辙类
虽然我国公路施工技术性有了新的提高,但由于我国普遍采用半刚性基层沥青路面结构,施工单位为了追求经济利益,偷工减料,形成质量不高的公路,使用了沥青混凝土的矿料级配不合适的材料。多数都是沥青混和料产生的流动性车辙,影响了公路美观。原因是路面在高温情况下,劲度模量大幅度降低,抗剪切变形能力不足,抵抗超载和重载车作用下的剪应力,尤其是在长大纵坡上坡路段,遇到重载车车况不佳,形成爬坡车速降低,一级一级压制形成车辙。
1.2 松散类
由于沥青混凝土是一种热胀冷缩的材料,它的温缩系数是半刚性基层材料的4倍左右。由于路基质量不高,使路面结构发生裂变,形成网裂。发展成纵向网裂形变带。防水能力下降,这样的融合在公路上有许多,我们也会经常遇到这种情况的公路,由水破坏产生松散变形,沥青混凝土空隙率加大。有些施工单位为了好看,注重路面平整,忽视了压实度,路面压不实,造成松散形变。
1.3 裂缝类
我国南北温差大,南方施工企业不了解北方天气特征,依然按照南方公路施工方式进行施工,在北方气温突然变冷的时候,就会出现横向裂缝,公路因为过度疲劳产生温缩裂缝、半刚性基层的干缩、反射性裂缝。国际上对沥青路面自上而下的表面裂缝研究比较全面,当沥青层较厚时,由于公路表面沥青易老化,沥青混和料的自愈能力逐渐丧失,没有了伸缩度,车载荷载大的进修,轮迹部位产生大的拉应力或剪应力,导致路面产生巨大开裂,而且越来越大,造成雨水入侵。
1.4 变形类
在公路施工中,填筑路堤是前提,这样可以保证公路建设稳固性,那么在没有修建公路前,当地地基是平衡的状态,从环境到周围都是平衡均匀的。但是,当填筑路堤后,地基受到动静荷载的共同作用产生固结形变,很难达到新的平衡状态,所以在公路建设中,一定要经过几个程序的反复压制,使路基处于平衡状态,只有这样才能保证公路完成后的质量不受影响。填土路堤存在横向承载能力显著不均匀的特性,两侧地基的承载力小,中部承载力大,路堤产生不均匀沉降,路堤两侧边部产生外倾式沉降,将路面和路基掰开,在路面上产生上宽下窄的纵向裂缝,公路就是一种变形的状态,影响美观、影响交通。
2 高速公路路基病害的特征及成因
2.1 岩土地基
填土路堤路基产生纵向不均匀沉降,使路面顶面产生波滚式的不平整。一是路堤本身与填土高度、土的性质和压实度不符,导致变形。二是原土地基产生固结变形,在填筑路堤之后,地基收到加载作用,产生压缩变形。在有表面水渗入地基的情况下,沥青路面和水泥混凝土路面或早或迟都会产生一些细而短的纵向裂缝,从而产生错台高差在车辆行驶中,桥头、接缝处就容易发生跳车。
2.2 基层
在符合设计要求的前提下,行车道的轮迹带常发生半刚性路面的结构性破坏,这种情况,开始是在轮迹带上先产生纵向细小裂缝,然后产生通过轮迹带的横向裂缝,形态为网裂和形变,这样的情况雨水很容易进入,导致路面变形。半刚性材料路面的承载能力取决于半刚性材料层的质量和厚度,如果基层质量不好,与路面不能形成整体结构,则容易导致沥青路面产生局部破损。
2.3 特种土层的路基
施工过程中,路基的选择是有标准的,由于施工地点不同,路基材质也不同,红粘土是软土,用这样的土打造的地基,往往因固结沉降稳定时间长,或是因修路微型水文地质条件发生了改变,都容易引起路面变形沉陷。
2.4 不良地质现象影响
公路施工环境是不能改变的,所以就要在施工中,有多种方式,应对的办法也要不断完善,这就需要技术转化、经验的积累才能完成高等级公路施工建设,公路施工中常常遇到滑坡、空穴等情况,在持续动荷载作用下,原有的不利地质条件被进一步激发、扩大,从而引起路面沉陷、裂缝,甚至大范围的路基塌滑,造成人员车辆交通事故。
3 路基质量控制
3.1 压实度控制
在路基填土压实中要控制土的含水量,土在最佳含水量時进行压实才能达到最大密实度。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化,给施工加大难度;重型压实机进行施工能够保证同一类土的压实,普遍采用的重型压实所相匹配的压实机械如50T震动压路机,每层压实厚度不超过30cm,而采用吨位更大的羊角碾时,它的压实功可以大大增加,由于土基密实度的提高、含水量降低,可以提高路基的回弹模量,增加弹性与拉力。
3.2 路基土的控制
采用石灰改良土质,达到填筑路基的要求,这样的方法比较适用于土质较差或含水量比较高的土质;对高液限粘土或地下水位较高的路段,可采用掺加砂砾、碎石、炉渣等粒料的办法。
3.3 控制强度
路基工程是公路建设的基础,压实度能够反映路基每一层的密实状态,弯沉值反映路基上部的整体强度,当两者都达到合格要求时,路基的整体强度、稳定性和耐久性就能提高,这要按国家标准严格控制,可以说,与整个公路建设相比,路基施工的技术要求并不复杂,只要做到管理到位、执行规程就能生产出高质量的道路。
4 路面工程质量控制
4.1 沥青混凝土面层平整度的控制
沥青混凝土路面在碾压时一定要控制好温度,温度过低导致混合料压实不易充分,温度过高会产生裂缝和推移现象。只有在一定的温度条件和压实方法下,才能取得良好的压实效果,这就要专业人员掌握时间,通过专业的指导进行压制。一般方法是初压时采用10~12t双驱双振压路机,错轮1/2振压2遍,后由胶轮压路机复压,最后用10t双驱双振压路机静压收光,每个阶段碾压的温度控制在初压120度,复压110度,终压105度。只有按照标准进行操作,才能完成高质量的要求,增加跨面受力,保证使用年限。
4.2 基层平整度的控制
基层采用摊铺机摊铺时注意摊铺宽度和厚度,如果较宽时,布料器转速快,导致两侧混合料发生离析而影响成型和平整度。在施工前,要通过现场反复试验,只要达到初凝时间平均270min,就可以对摊铺长度、压实程序进行整体设计了。
4.3 水破坏的控制
施工时采用粘结力强的沥青和碱性石料,加入一定量的矿粉,增加其粘结力,强度加大,路面才能更加结实,结构更加平衡,对路面表层施工一定要按防水层处理,控制水的进入,达到质量要求。
4.4 裂缝的防治
裂缝出现后,雨水就会沿裂缝下渗,降低路面强度,出现破损情况,沥青路面非荷载裂缝是低温和疲劳裂缝的总和,它与沥青的品质有直接关系,在选择路面材料时就要充分考虑到这些因素;施工时要考虑到水泥类稳定材料产生裂缝的机理,所以一定要选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层,选择时可通过采用缓凝减水剂等方法,尽量使水泥类稳定材料达到最佳含水量,保证少出或不出裂缝。
5 结束语
在经济快速发展下,公路建设越来越重要,所以在公路施工中,要遵循规章制度,建立有效的管理机制,通过技术应用革新,推进我国公路建设水准进一步提高。
参考文献
[1]尹 .高速公路路基路面施工过程中的质量控制[J].建材与装饰,2012(29).
[2]王镇锐.关于高速公路路基路面的施工质量[J].中华民居,2012(5).