文|广东省建筑工程机械施工有限公司 何海彬
国内高等级市政道路建设方兴未艾,伴随着我国汽车工业飞速发展和人们日常出行便捷的需求增加,大量汽车普及进入老百姓家庭,对市政道路的使用功能性提出更高要求,沥青混凝土路面具有平整度好、噪声低、承载力强、耐磨性好、施工速度快、养护时间短、维护方便等诸多优点受到市政建设投资方的青睐,满足车辆行驶的舒适度成为高等级市政道路重要功能指标,平整度是衡量高级路面质量主要指标,也是施工难点之一。沥青路面由于车辆的频繁碾压、振动加上雨水冲刷对路面的破坏很大,也加剧影响了车辆行驶的平顺性、安全性和舒适性,因此,市政道路沥青混凝土施工中保持平整度成为施工重要难点。下面结合珠海某市政道路工程沥青路面施工,详细分析沥青路面产生不平整的原因和提高平整度的应对措施。
路基作为路面的基础,它的不均匀沉降容易引起路面的不平整,平整度的具体指标是表面凹凸量的差值,当差值越小时,道路行车平顺性就越好,路面产生沉降、坑洼、车辙等病害可能性就越小。路基中由于土质处理不当,采用大量成分复杂的矿渣、工业废渣、建筑垃圾作为路基填料,这些填料化学性质不稳定导致路基膨胀或下沉,排水结施工不当引起的不均匀沉降引起的路面不平也是影响平整度重要因素,如笔者施工的珠海某市政道路,大部分施工路段主要属于蕉地、鱼塘、河流及泥滩地等软基路段,处理软土路基成为一大施工难点。路基施工的排水系统、防护设施质量差,容易造成水流不通畅、湿陷性黄土不均匀沉降。
路基压实度不足也是造成平整度不佳的因素之一,市政道路下方建有各种各样的构造物、地下管线、给排水管沟等,水平方向对路基下方管道的碾压不均匀,在靠近井口、管道口、排水口等构造物的垂直方向进行压实采用的施工方法不当也会导致填料无法充分压实,路基的土体容易受到水分的渗透侵蚀,产生软化路基的问题,导致土壤密实度降低。
市政道路摊铺过程中的沥青材料必须经过事先配制拌和,配制过程中有很多影响因素,配制不当直接导致摊铺的材料性能结构失衡,如采购的沥青原材料在不同生产条件下使用不同的设备配制后,性能也不完全一样,拌和时沥青过量容易产生摊铺厚度过薄的情形,进行摊铺后的压实系数也不同,对路面平整度也会产生影响,材料配合比控制不当、拌合设备能力不足、待料时间长也影响到道路的质量和使用时间长短。
沥青混凝土路面平整度控制施工机具主要是路面摊铺机,路面摊铺机的机械状况,操作员熟练程度都能影响到路面平整度,如摊铺机参数选择不当、摊铺宽度过大、自动找平装置使用不当、摊铺机速度快慢不一、供料速度不稳定、行走装置打滑、纵横面层接缝处理不当,机手操作机械时起步过猛、紧急制动、变速行驶、曲线前进、运料车卸料时碰撞摊铺机等情形都会造成面层的不平整,产生波浪。
现代城市高等级市政道路施工主要为了减轻城市交通压力和改善区域内交通条件,随着市政道路施工技术和材料的发展,对市政道路工程建设质量提出了更高的要求,强化对道路施工质量技术监控也是保证道路质量重要措施,针对路面平整度影响因素在实际施工中调整和完善施工方案,提高路面平整度和使用性能。笔者参建的珠海十字门中央商务区湾仔片区市政基础设施C区、D区一期道路工程(下称湾仔一期道路),主线长1927.47m,宽24m,是珠海市横琴新区重要项目,公司经过认真研究,最后决定这个项目要创珠海市优良样板工程为目标,在项目开始前,项目部管理人员,对设计图纸和业主要求进行了认真地分析研究,制定了实施目标的具体操作方案,并提出了路面平整度控制指标。
(1)严格把好路槽交验关
整个道路工程基础质量好坏与路基施工质量密切相关,也是路基能否承受长期、大量的车辆碾压、雨水等重要要素,路槽交验主要考核标高、弯沉值、压实度、沉降速度四个参数指标,发现不合格路基必须严格执行返工或换填处理措施。湾仔一期道路项目软基处理整体统一采用复合地基法。考虑到所需处理的土层厚度较小,一般处理深度不超过15m,因此复合地基加固桩体采用水泥土搅拌桩。
(2)重视软基处理
湾仔一期道路软基处理部分的搅拌桩采用42.5普通硅酸盐水泥(图1),桩体直径500mm,等边三角形布置,桩间距1.5m,桩长穿透淤泥软土层进入下卧层不少于1m。水泥掺量每米60~65kg,水灰比0.45~0.55,具体水泥掺量通过现场试桩确定。褥垫层采用50cm 碎石垫层,布置一层GSZ80双向土工格栅加筋。采用单轴深层搅拌机(搅拌机功率45-55kw),采用“四喷四搅”的施工工艺,对路基沉降进行密切观测,对部分日后容易产生沉降可能的路段,适当放大底基层、基层松铺系数以便预留施工过程中下沉的空间,施工顺序中优先安排雨季前完成封底基层,针对沉降观测情况对沉降稳定的路段进行基层施工,后续沉降可能性大的基层后施工。
(3)注重路基沉降观测
软基地段的路基沉降曲线收敛困难,路面现场开放后大量车辆碾压路基,路基承受荷载较大容易快速下沉,所以,对路基施工沉降观测十分重要,每隔100m设置一个专用沉降观测点,详细记载好观测点参数为后续基层、面层施工提供重要参考数据。
(4)加强对桥涵质量控制
湾仔一期道路桥涵施工质量对全线道路行车平整度、舒适性有密切影响,施工中对填料的质量、压实施工工艺严格控制,避免出现桥头跳车情况。箱涵下卧淤泥软弱地基土层,采用D50cm水泥搅拌桩进行处理,桩间距为110cm,按三角形布置,桩顶标高同石屑垫层底面标高,桩底标高要求进入持力层不小于2m,施工时应以实际地层数据为准,并保证结构边线以外桩数不少于一排。
图1 水泥土搅拌桩复合地基处理横断面图
(5)控制路基密实度和路床平整度
路基在复杂地段的填料要符合设计图纸要求,施工前进行化学成分检验,根据施工工艺进行分层压实,控制好填方高度,预埋的地下管线用贫水泥混凝土,在确保压实度质量前提下,用平地机进行刮平,路床表面质量检测采用3m直尺首尾相接方法,超过范围值的填料及时进行处理。
(1)对沥青拌和的原材料质量进行严格控制。本工程采用SBS 细粒式改性沥青砼AC-13C上面层厚4cm、中粒式普通沥青AC-20C 下面层厚6cm,各沥青层之间粘层油采用(PCR)改性乳化沥青,面层与基层间设置1cm厚沥青表处式下封层(PC-1),下封层与基层之间喷洒AL(M)-1透层热沥青,基层为水泥稳定碎石基层厚33cm,使用洁净度好、符合干燥要求进口改性沥青,控制好粒径为4.75mm、2.36mm、0.075mm三种路基原材料的通过量,保证基层顶层的平整度。
(2)要控制好基层、封层混合料质量,要采用精良的连续式稳定土拌和设备,均匀的混合料要求配备优良的厂拌设备。控制好混合料的施工含水量,含水量偏小不利于结构板体的形成,含水量偏大碾压成型难度大,路面易产生波浪,基层平整度差。
(1)保持摊铺施工机械的完好率
进行试铺之前对摊铺机械的主要结构参数:熨平板宽度、初始仰角、拱度、振动梁行程、熨平板前刮料护板高度等精心调整,并保持良好的使用状态。
(2)保持供料的连续性
要保证路面施工中的平整度,沥青拌和站的生产、运料车的运输和摊铺机的摊铺作业能力相符时,供料能保证摊铺机连续、均匀、不间断作业,施工中不能随意停顿。
(3)控制好摊铺机速度
要保持和提高施工中路面的平整度,摊铺机操作过程中不能随意加快或停顿,摊铺速度过快路面容易留下小空洞影响面层的平整度、密实度,摊铺速度过慢影响施工进度。
(4)优化摊铺施工工艺
施工前把表面松散颗粒扫除保证下承层的平整性。用悬挂的钢丝绳作为下面层摊铺的基准线,采用精确度比较高的平衡梁作为中、上层摊铺的基准。摊铺行驶作业过程对撒落的粒料及时清除,避免对摊铺层横坡和横向平整度带来影响。摊铺机双机成梯队作业时,两台摊铺机运行参数调整要尽量一致,尽可能采用同类型运行参数的摊铺机,对纵向热接缝衔接要控制好。
当沥青路面面层铺筑以后,碾压施工机械及其施工工艺对沥青路面平整度有重要影响,因此,初压和终压的压路机使用钢筒式压路机、也可以使用已关闭振动的振动压路机,复压的振动压路机与轮胎压路机结合。
建设好一条精品道路,除了要采用先进的施工设备和施工工艺外,还要提供质量优良的原材料以及严格的质量控制措施,影响市政道路沥青路面平整度因素是多方面的,要从混合料的拌和、运输、摊铺、碾压的多个环节实施质量控制,精心施工,保持摊铺和碾压机械的完好率和施工的规范化,不断优化施工工艺,科学高效管理才能较好的控制好路面的平整度,满足城市交通建设日益提高的需求。