高速公路路基路面的施工質量控制

單海浪

摘 要:文章針對高速公路施工質量的一些通病,分析了高速公路施工質量控制手段、以及在各階段各環(huán)節(jié)如何控制質量的具體措施。

關鍵詞:高速公路;路基路面;施工;質量控制

影響施工質量的因素很多,除了要有嚴密的施工組織設計,好的施工方案,詳細的科學管理辦法和內部質量保證體系外,關鍵是在于如何落實,如何在具體措施上下工夫,并且大力推廣新材料、新工藝,以科技含量高的施工方法提高工程質量。

1 施工中質量控制

1.1 路基質量控制

在高等級公路路面結構設計中,土基的回彈模量是影響結構層厚度最敏感的參數之一,土基回彈模量較小的變化,對結構厚度將產生較大的影響,路基的回彈模量除了受重復荷載作用的影響外,還與土質、壓實度、含水量等有密切關系,在具體施工中是通過選取好的土質、增加壓實、控制彎沉來實現的。這些因素又與施工質量密切相關,所以路基施工質量的好壞直接影響到路面結構的安全性以及工程的經濟性。

路基土的控制。路基一般是用自然土修筑的,在路基填筑之前應對自然土進行試驗分析,確定其物理力學性質,測定其最佳含水量及最大干容重,以便指導路基施工及對路基填筑成品的檢測,從有關試驗結果分析:土質顆粒越細,其相應的回彈模量越低,而砂性土回彈模量比較高。這就是通常所說的砂性土是良好的筑路材料。施工選擇取土場時,我們通過選擇塑性指標較小的土來填筑路基。

當路基土的力學性質較差或路基施工受氣候、水文等條件影響時,一般可采用如下方法對路基土進行穩(wěn)定:

石灰穩(wěn)定路基土。此方法適用于土質較差或含水量比較高的土質,在換土不經濟、工期要求比較緊的情況下,宜采用石灰改良土質,達到填筑路基的要求。

摻加粒料。對高液限粘土或地下水位較高的路段,可采用摻加砂礫、碎石、爐渣等粒料的辦法。

壓實度控制。保證土的最佳含水量。土在最佳含水量時進行壓實才能達到最大密實度,因此,在路基填土壓實過程中,必須隨時控制土的含水量,當含水量過大時,應晾曬風干至最佳含水量再碾壓。施工過程應連續(xù)作業(yè),減少雨淋、暴曬,防止土壤中的含水量發(fā)生大的變化。

合理選用壓實機具。土層填土厚度以不超過30公分為宜,分層鋪筑壓實。施工中盡可能采用重型壓實機具進行施工,對于同一類土來說,采用輕型壓實所得出的最大干密度較采用重型壓實得到的最大干密度小,而最佳含水量又較采用重型壓實的大,現行普遍采用的重型壓實所相匹配的壓實機械如50T震動壓路機,每層壓實厚度不超過30cm,而采用噸位更大的羊角碾時,它的壓實功可以增加,而其所能達到的壓實度可以進一步提高,同時由于壓實功的增加,施工時土的含水量又可以降低。由于土基密實度的提高、含水量降低從而可以提高路基的回彈模量。利用羊角碾進行壓實應注意采用復合碾壓的方式。羊蹄足壓入土層內,使得壓實功傳入較深的土層,又由于蹄足的擠壓,使得蹄間也受到一定的壓力,這樣土層上下壓實得比較均勻,但羊角碾在拖動碾壓后,表面呈松散狀態(tài),如果不采用光輪壓路機碾壓,會出現表面不密實、不均勻,再填土時壓實層增厚,在交界面形成一薄弱層,光輪壓路機一般表面壓實較好,可以彌補羊角碾壓實的不足,起到互補的作用。

強度控制。路基工程,壓實度反映路基每一層的密實狀態(tài),彎沉值反映路基上部的整體強度,當兩者都達到合格要求時,路基的整體強度、穩(wěn)定性和耐久性才能符合要求,路基施工的技術要求并不復雜,只要我們嚴格執(zhí)行規(guī)程,在施工中認真負責,一定能夠生產出高質量的道路。

1.2 路面工程質量控制

高速路面除具有通行能力大、安全性高,行車舒適外,還需具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性。施工時要考慮到平整度以及可能出現的病害的防治與處理。

基層平整度的控制。在施工時如何控制好路面的平整度對于不同的基層要區(qū)別對待,對于石灰穩(wěn)定土作為底基層的平整度控制比較容易,可用平地機刮平至合格的平整度,因石灰土作為底基層其平整度要求的標準較低;而對于水泥穩(wěn)定碎石則不同,其平整度控制較石灰土難,要求又較其高,同時它對面層平整度的影響較大,面層平整度好壞直接影響到行車的舒適和安全;水泥類穩(wěn)定材料不像石灰土或石灰、粉煤灰穩(wěn)定類材料的施工對壓實時間要求不嚴,水泥類穩(wěn)定材料的施工受到終壓時間的控制,控制不好就會對強度產生較大的影響,所以水泥類穩(wěn)定材料一般接頭較多,影響平整度,為了能夠延長初凝時間,我們采用緩凝減水劑,通過現場試驗初凝時間平均達到270min,這樣就可以對攤鋪長度、壓實程序進行設計。例如,拌和能力為300t/h,采用攤鋪機攤鋪,一般能達到1.5m/min,碾壓長度就可以設計在50m左右,壓實時采用振動壓路機進行初壓,光輪壓路機進行復壓,最后用輪胎式壓路機進行收光,輪胎式壓路機與鋼輪壓路機相比,它使被壓的結構層處于受力狀態(tài)的時間要長,而結構層的變形是隨時間增長而增加的,所以它的壓實效果較好,另外由于自行式輪胎壓路機的驅動輪產生的水平推力與滾動的方向相反,它使被壓材料向行駛的方向移動,不易產生波浪,從而可以提高路面的平整度。基層采用攤鋪機攤鋪時注意攤鋪寬度,較寬時,布料器轉速快,導致兩側混合料發(fā)生離析而影響成型和平整度。

瀝青混凝土面層平整度的控制。影響瀝青混凝土面層平整度的因素很多,如基層的平整度、施工接縫、碾壓機具和碾壓時間、溫度等?；鶎悠秸葘γ鎸拥挠绊懼饕敲鎸拥乃射伜穸炔灰?壓實后壓實度不等,經過一段時間行車后,平整度會明顯下降,所以要控制好基層的平整度就是這個道理。瀝青混凝土碾壓時的溫度要控制好,溫度過高會產生裂縫和推移現象,影響使用壽命和平整度;溫度過低混合料壓實不易充分,它只有在一定的溫度條件和壓實方法下,才能取得良好的壓實效果,初壓時采用10-12t雙驅雙振壓路機,錯輪1/2振壓2遍,后由膠輪壓路機復壓,最后用10t雙驅雙振壓路機靜壓收光,每個階段碾壓的溫度控制在初壓120度,復壓110度,終壓105度。

施工接縫如處理不好也影響平整度。施工當天結束時用3m直尺在碾壓好的接頭處檢查平整度,選擇合格的橫斷面,畫上直線,用切割機切出立茬,剔除接縫處表面大粒徑的石料,補上細料,把多余的料棄掉,并清理干凈,第二天接著施工時,熨平板放在已壓好的路面上,在路面和熨平板之間墊上木板,其厚度為松鋪厚度,預熱熨平板的溫度與運來的混合料一致,然后開始布料施工。經過這樣的處理,接頭處的質量能夠得到保證,平整度也較好。

1.3 水破壞的控制

水對公路使用性能的影響較大,它不但降低路基的強度,同時高溫水還易使瀝青剝落,成為公路破壞的第一殺手。高速公路由于一般設計路堤較高,且多有硬路肩,路基內的水害不嚴重,所以主要防止路面水下滲,引起路面結構的破壞。在我國已建成的瀝青路面高速公路經常在雨后出現一定量的坑槽,原因就是水破壞,特別是夏天高溫天氣,雨水滲入路面,形成高溫水,在行車荷載作用下,瀝青從碎石上剝落下來,兩者分離,在行車作用下形成坑洞。施工時采用粘結力強的瀝青和堿性石料。考慮到耐磨,磨耗層采用玄武巖,另外在瀝青混合料中加入一定量的礦粉,增加其粘結力,表層施工按防水層處理,使水進入不到結構層內部,從而避免出現這樣的破壞。

1.4 裂縫的防治

路面裂縫的種類基本上可以分為兩大類,即基層開裂所形成的反射裂縫和面層自身產生的溫縮裂縫,這是第一類,屬于非荷載裂縫;另一類是由行車荷載反復作用而產生的裂縫,它是由于路面基層承受的拉應力超出其抗彎拉強度而產生的網狀不規(guī)則的裂縫,這要在設計時充分考慮,施工時控制好質量就是為了解決第一類裂縫。

路面基層裂縫的控制。選擇收縮性小的水泥穩(wěn)定類結構做基層,施工時要考慮到水泥類穩(wěn)定材料產生裂縫的機理。它產生收縮主要有兩個方面的原因,即溫縮和干縮,而這兩者又與材料的含水量和塑性指標有關,選擇材料時要對材料的塑性指標進行試驗,材料的塑性指標在規(guī)范允許的范圍內方可采購;在施工中可通過采用緩凝減水劑等方法,盡量使水泥類穩(wěn)定材料達到最佳含水量,保證少出或不出裂縫。

路面面層裂縫的防治。瀝青路面非荷載裂縫是低溫和疲勞裂縫總和,它與瀝青的品質有關,主要是瀝青的溫度敏感性和針入度,國內外多項試驗表明,針入度指標越高,溫度敏感性越低,高粘度瀝青的溫度敏感性較低,在選擇路面材料時就要充分考慮到這些因素,因為裂縫出現后,雨水就會沿裂縫下滲,浸蝕下面的結構層,降低它的強度,從而出現嚴重的路面損壞。

2 結語

通過在施工中總結的經驗,在以后施工過程中的各階段、各環(huán)節(jié)采取一定的措施加以控制通車后相應的病害,并通過推廣新材料、新工藝,以科技含量高的施工方法提高工程質量,從而大大降低高速公路通車后的維護費用。

參考文獻

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