張發財
摘要:道路施工過程中,常常會遇到這樣那樣的質量問題,若不采取一些有效措施加以預防與控制,往往難以滿足顧客要求。文章結合工程實例,對道路施工過程中常見病害產生的機理進行了認真而系統的分析,同時提出了一些有效的防范措施,對提高道路施工質量具有現實指導意義。
關鍵詞:道路工程;病害;原因分析;防范措施
1路緣石不順直,縫隙寬度不均勻及錯臺
產生這種情況的主要原因:路緣石開槽太寬,回填土包括底槽沒有達到壓實標準,路緣石安放后不牢固;鋪筑油面碾壓時,壓路機操作不規范,鋼輪擠壓路緣石;在擺放路緣石時,路緣石間的縫隙寬度沒有統一標準,隨意性大;瀝青面層鋪筑后,未對路緣石調整處理; 因資金限制,設計時不考慮路緣石底部的臥漿。
措施:路緣石槽寬度按要求開挖,近油面側壁要垂直,底部夯實平整;擺放路緣石時,內側拉線,用一個統一的標志控制縫隙寬度;路緣石砌筑后,回填材料要夯實;設計時,應考慮路緣石底部臥漿處理;油面鋪筑完成后,對路緣石調整處理。
2透層油或粘層油灑布不均勻
產生這中情況的主要原因:灑油器的孔個別未通開;灑油器軸抬得過高,受風力的影響;施工組織有誤,灑布車到現場等待時間較長,瀝青溫度下降。
措施:提前檢查灑油器孔,保證灑布孔暢通; 灑布時,灑油器軸抬到要求高度,大風天停止灑布;合理組織施工,使工序銜接順暢;灑布車上配備兩臺噴燈,防止瀝青降溫而使稠度提高,如粘滯灑油孔,及時噴烤。
3瀝青面層的常見病害
3.1病害種類:橫向裂縫——由基層或路基裂縫的反射或由低溫收縮造成的;縱向裂縫——由路基、基層沉降,或結構承載力不足引起;塊狀裂縫——由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致;車轍——由行車荷載作用下路面各結構層的永久變形累積或材料側向位移引起;搓板——由瀝青混合料的熱穩定性不足引起;等等。
3.2原因分析及預防措施
荷載型裂縫產生的原因——在車輪荷載作用下,半剛性基層的底部產生拉應力,當拉應力大于基層材料強度時,基層的底部很快開裂,在行車荷載的反復作用下,底部的裂縫會逐漸擴展到上部,使瀝青面層開裂。
措施:在半剛性基層與瀝青面層之間設置一道玻纖格柵,格柵可承受底部傳來的拉應力,并對應力重分配,從而減少面層開裂,甚至避免;或在瀝青混凝土中添加纖維,可增大瀝青混合料本身的抗拉強度,加大瀝青混合料的內聚力,從而減少面層開裂;
非荷載型裂縫產生的原因:溫度裂縫。溫度裂縫主要為橫向裂縫:在冬季氣溫驟降時,瀝青材料開始收縮,當瀝青面層中產生的收縮拉應力或拉應變超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變時,瀝青面層就會開裂。另外,石灰土基層因低溫收縮或干縮產生裂縫,裂縫反射到面層上導致面層開裂。
措施:在基層與面層之間或下面層與上面層之間鋪設一道玻纖格柵或在瀝青混合料中加入纖維,格柵或纖維可以承受由于溫差引起的拉應力,從而避免裂縫。
搓板產生的原因——由于瀝青混合料的熱穩定性不足,在行車作用下,沿車輪前進的方向,產生向前的推移波浪。
措施:基層頂面或面層之間鋪一層格柵,格柵可將瀝青混合料中的集料較為牢固地嵌鎖在一起,防止集料的位移,使施工中瀝青混合料得到更好地壓實,可提高混合料的承載能力。
4灰土施工常見的質量問題原因分析及預防措施
4.1灰土表面的起皮(二層皮)
主要原因:灰土標高控制不嚴,有缺料找補的現象;施工中不能斷交,造成灰土上下含水量即干濕程度不同,形成兩層皮;在整形過程中,初平并碾壓后出現了不平整,再用平地機刮平時,造成了低洼處上下灰土不能結合在一起,形成二層皮;表面過濕,碾壓過早造成粘輪,壓路機的輪將灰土表皮帶起;灰土表面夾有超尺寸的石塊或其他硬塊狀物,平地機在刮平時帶成溝槽。
措施:在施工過程中,粗平時應高出設計標高5-10mm,精平時刮掉。對于低洼的地方,不能貼補找平;對于略有低洼處,可留待鋪筑上層結構層時找平;人工配合機械作業。采用耙子將超尺寸的土塊或石塊耙去撿凈,避免有石塊夾在平地機刀片中,從而帶出溝槽;施工中盡量斷交;一旦出現二層皮,要在灑透層油前堅決鏟除,以防引起瀝青面層在行車作用下產生推移。
4.2灰土產生龜裂或開裂
主要原因:土的塑性指數在20以上; 灰土在拌和碾壓時,含水量大于最佳含水量;過冬的灰土上的覆蓋層較薄,形成溫縮裂縫;重粘土難以粉碎,灰土中摻雜大塊土團,碾壓成形后出現泥餅,從而形成龜裂。
措施:選土時,首先取樣試驗,塑性指數在15-20之間的粘土最佳。如果塑指太低,雖易拌和且不開裂,但灰土強度不容易達到設計值,故不宜采用;如果沒有條件改變土源,可對重粘土進行“砂化”。將重粘土中添加砂土或粉煤灰以降低塑指,這樣可以大大減少裂縫;如果沒有條件改變土源,對重粘土還可采用二次拌和法,先采用集中拌和,加入一部分石灰,拌和后悶放2-3天,運到路基上,攤開后再加入剩余石灰;對于重粘土,可取其含水量的低值。重粘土對含水量特別敏感。含水量越大開裂越厲害。因此,用重粘土拌和出來的灰土應嚴格控制含水量,以最小的含水量能達到壓實度為原則。碾壓前要及時測定含水量,當小于或接近最佳含水量時再進行碾壓。
4.3灰土強度不夠
影響灰土強度的因素有內部因素及外部因素兩大類:
內部因素:土質、灰質、石灰劑量、含水量;
外部因素:碾壓密實度、施工季節氣候條件、養生條件。
措施:
改善土質。對于塑指偏低的土,即砂性土,增大灰劑量或改為水泥穩定。從造價上來講,低標號的水泥加入量5%--7%比石灰加入量12%--16%并不一定高多少,但灰土的強度能得到有效控制;對于塑指偏高的重粘土而言,可采用二次拌和法或“砂化”法,在上面已提到;
采用磨細生石灰粉。對于含水量過高的土或重粘土而言更合適。由于生石灰的化學活性比熟石灰更強烈,故更利于石灰與土中的膠狀顆粒的結合。同時,由于生石灰與含水量太高的土中的水份起反應,故能很快降低土中的水份;這一化學反應是放熱反應,所以反應時產生的熱量又能蒸發掉一部分水份;所以采用生石灰粉對含水量太高的土特別有效。雖然將石灰磨細會增加費用,但與消石灰相比,采用生石灰粉可節省堆放場地,減少了消解、倒運環節。
4.4壓實度不足
主要原因:影響壓實度的因素:壓實機具和壓實工藝、灰土的均勻性及灰土含水量。
措施:
土質發生變化時,及時做擊實試驗得最大干容重。施工中有時覺得壓實工藝、含水量、灰劑量都沒有問題,但就是壓實度達不到要求,那么很可能是土質發生了變化;
撒鋪石灰要均勻。如果局部灰多,局部灰少,那么造成灰少的地方壓實度偏高,甚至超過100%,而灰多的地方也就產生了壓實度不足的“假象”;
控制好最佳含水量的變化幅度。規范要求是在最佳含水量的±1%時進行碾壓。
總之,影響道路施工質量的因素很多。但只要每道工序都嚴格按規范施工,按規范檢驗,施工人員與質量監督人員密切配合,提高質量意識與責任心,不難創造出道路施工優良工程。