王 青 宇
(朔州路桥建设有限责任公司,山西 朔州 036000)
随着国民经济的发展,我国的道路建设取得了迅猛的进步,在道路运输中的作用也日益凸显[1,2]。但由于施工技术的不完善,施工工艺还有待提高。基于此背景下,在道路修建过程中,对于道路路面的施工及养护显得尤为重要,这是保证工程施工质量的基石,同时可以降低由路面施工带来的危害所造成的社会和经济影响[3-5]。
出现沉降的原因主要是对该线段的土层了解不够,特别是在某些地区存在较厚的淤泥土层,在加固时没有加固到位,经过大型车辆的挤压及其土体自身的固结,会使这部分的土体发生沉降位移,从而导致了路面发生沉降。
如图1所示,对于路面出现沉降的现象,最简单的操作方法是在原路面的基础上再铺设沥青材料,最关键的就是掌握好平整度的问题。对于沉降,不管是道路,桥梁,还是铁路,随着时间的积累,都会有大小不一的沉降量发生,这就需要在施工前期对土质有良好的认识,经过土体加固可以从源头来减少或避免路面沉降的发生。
在路面施工过程中,总结遇到过的相关质量问题,大致有以下几个方面:路面平整度、路面强度、路面稳定性。
路面平整度是在道路工程验收中的一项重要指标,可以用路面在纵向的高低起伏,即凹凸值的偏差来计算,把计算出来的数值用图表绘制出来,如果曲线平滑则说明路面平整,如果曲线有高低上的极点,则说明路面平整度不够,其测量仪器可以通过直接式测量和响应式测量来进行。对于路面平整度不达标的原因分析有以下几点:
1)下承层标高和平整度不符合要求,在用碾压机和铺设机施工时没有考虑到不同的标高,对松铺系数没有做相应的调整,致使平整度不达标;
2)在施工路面材料时,材料拌和机供应不到位,导致施工中断,在路面层会形成几个断面,导致连接不连续,路面平整度不够;
3)在对路面进行碾压施工时,有些施工人员施工不到位,或者施工存在较大问题,导致路面不平整;
4)在当天完成施工进度后,没有一段时间的间隔,在路面上也会形成断面,当下次施工时需要注意与原先施工面的结合,当连接面不到位时,也会导致平整度不达标。
路面强度主要是在车辆行驶过程中,不但需要承担车辆的整体重量,同时还会有车辆行驶中带来的振动和冲击作用,在车辆尾部,路面还要受到空气吸力对它的拉力。在如此多的外力作用下,如果路面强度不达标,就会出现开裂,沉降,磨损等现象,减少路面的使用寿命。其路面强度可以通过抗折、抗剪、抗弯等强度来进行衡量。对于路面强度不足的原因分析有以下几点:
1)水泥、石灰等结合料质量不合格,或者掺量不足,振捣不充分导致混凝土出现气泡,产生麻点,没有把握好振捣时间;
2)虽然结合料掺量符合要求,但集料级配与配合比设计时出入较大,没有控制好混凝土坍落度,没有限制温度以及各种材料成分,没有合理掌握时间及控制水泥的水化作用等;
3)混合料拌和、摊铺不均匀,造成离析,影响强度和整体性,同时在浇筑前模板没有湿润,导致表面水分不足,会造成麻面现象,也会影响路面强度;
4)人为的偷工减料,松铺系数确定有误,摊铺基准线设置有误,基准线受到碰撞发生变化,下承层标高高出设计,擅自改变了摊铺机的工作参数等导致路面结构层厚度不足。
稳定性主要是指路面在不同的气候条件下能保持应有的强度,特别是对于沥青路面来讲,在夏天温度比较高的天气下,沥青会受热变软,当车辆行驶过后就会出现沉陷,车辙等现象;在冬季时沥青会受冷收缩,也会出现裂缝等不良情况。
水文,地形等土质条件,一般较长的公路都会跨省,对于不同的地形和海拔会对路面的稳定性造成很大的影响。在淤泥质土上,会产生较大的沉降,造成路面开裂,不平整。
气候条件,在温度较低的冬季,对于沥青路面来讲会产生冻胀和翻浆,在路基上层积聚的水分冻结后会引起路面膨胀并开裂,在气温较高时,会受热变软,路面结构层及土基层在行车重复荷载作用下会形成车辙等不可自行恢复的病害,形成永久变形。同时经过车辆反复碾压后,造成沥青凸起,出现路面泛油现象,一般呈间断式片状分布。
在施工道路路基时,就要做好相应的路面标高问题,对于有下坡,上坡,横坡等情况时,要通过合理的计算来制定相应的摊铺厚度,从而使在路面施工时达到路面平整度的要求。
对于路面材料的供应,最好在现场有备用的拌和机械,当正在施工的机械由于故障停工时,备用的机械可以顺利的接上,从而保证施工的正常进行。
在路面材料进行碾压时,要做到连续,均匀,有序的进行。不要走弯路,转弯等操作,对施工人员要做好相应的施工前的技术交底,对人员做好相应的培训工作,从而来有效的预防由于人员操作问题导致的路面不平整。
在第二天重新施工前,需要对施工好的断面处理好连接问题,可以来测量二者之间的平整度,对于新施工的路面过高,需要重新设定施工参数来降低标高,对于新施工的路面过低,同理也要增加相应的施工参数,从而来保证整体路面的平整度。
对于施工要用到的路面材料,需要提前进行第三方的检测,检测合格后才能投入施工;
对于原材料的级配问题,需要通过专门的测量工具来进行测定。对于水的使用尤其需要注意,一般最佳含水量在1%~2%为宜。从碎石加工的源头进行控制,确保进场碎石级配符合要求;
对于原材料发生的离析现象,要保证有相应的拌和时间,使材料间能拌和均匀,从而消除粗细集料的离析现象;
加强质量教育,通过技术进步和提高管理水平实现经济效益,杜绝投机取巧、偷工减料事件的发生,试验段确定松铺系数时方法要正确,将下承层超出设计标高的部分刮除,认真执行试验段总结的摊铺工艺和施工参数,夯锤振动频率、摊铺机行走速度等参数严禁随意更改。
在土质情况复杂,特别是淤泥质等土体c值很小的情况下,可以通过加固土体的施工,或进行预压,夯实的方法事先对土体进行固结处理。对于地下水较浅的可以通过降水,或者阻隔地下水的处理措施。
对于气候条件的影响,最好通过材料上配合比的优化和施工工艺的改进来进行,比如在沥青的填充率上可以适当地降低,以减少在高温条件下的膨胀,从而溢出表面。在施工工艺品上,要定期检查拌和机的计量设备,提升其自动补偿系统。
对于常见的路面病害现状,从路面平整度,路面强度,路面稳定性等方面进行了论述,引起路面不平整的原因主要是下承层标高和平整度不符合要求,摊铺机摊铺不连续,碾压方法不当,施工接缝处理不当等;引起路面强度不足的原因主要是结合料质量不合格,集料级配与配合比不当,混合料拌和、摊铺不均匀,人为的偷工减料等;引起路面稳定性不足的原因主要是没有合理的考虑当地的水文,地形等土质条件,产生较大的沉降,造成路面开裂,不平整。