淺述質(zhì)量控制在道路路基與路面施工中的應(yīng)用

鄒世龍,郝亭貴

(1.哈爾濱市公路工程質(zhì)量監(jiān)督站;2.同江市農(nóng)村公路管理站)

1 道路路基工程的質(zhì)量控制

在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中,土基的回彈模量是影響結(jié)構(gòu)層厚度最敏感的參數(shù)之一,土基回彈模量較小的變化,對結(jié)構(gòu)厚度將產(chǎn)生較大的影響,路基的回彈模量除了受重復(fù)荷載作用的影響外,還與土質(zhì)、壓實度、含水量等有密切關(guān)系,在具體施工中是通過選取好的土質(zhì)、增加壓實、控制彎沉來實現(xiàn)的。這些因素又與施工質(zhì)量密切相關(guān),所以路基施工質(zhì)量的好壞直接影響到路面結(jié)構(gòu)的安全性以及工程的經(jīng)濟性。

1.1 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(yīng)對自然土進行試驗分析,確定其物理力學性質(zhì),測定其最佳含水量及最大干容重,以便指導(dǎo)路基施工及對路基填筑成品的檢測,從有關(guān)試驗結(jié)果分析,土質(zhì)顆粒越細,其相應(yīng)的回彈模量越低,而砂性土回彈模量比較高。

當路基土的力學性質(zhì)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。一是石灰穩(wěn)定路基土。此方法適用于土質(zhì)較差或含水量比較高的土質(zhì),在換土不經(jīng)濟,工期要求比較緊的情況下,宜采用石灰改良土質(zhì),達到填筑路基的要求;二是摻加粒料,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。

1.2 壓實度控制

(1)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(yīng)晾曬風干至最佳含水量再碾壓,施工過程應(yīng)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。

(2)合理選用壓實機具

土層填土厚度以不超過30cm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(xiàn)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。

1.3 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(shù)要求并不復(fù)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(chǎn)出高質(zhì)量的道路。

2 道路路面工程的質(zhì)量控制

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(xiàn)的病害的防治與處理。

2.1 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(chǎn)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,可采用緩凝減水劑,通過現(xiàn)場試驗初凝時間平均達到 270min,這樣就可以對攤鋪長度及壓實程序進行設(shè)計。基層采用攤鋪機攤鋪時注意攤鋪寬度,較寬時,布料器轉(zhuǎn)速快,導(dǎo)致兩側(cè)混合料發(fā)生離析而影響成型和平整度。

2.2 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。基層平整度對面層的影響主要是面層的松鋪厚度不一,壓實后壓實度不等,經(jīng)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(chǎn)生裂縫和推移現(xiàn)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(qū)雙振壓路機,錯輪 1/2振壓 2遍,后由膠輪壓路機復(fù)壓,最后用 10t雙驅(qū)雙振壓路機靜壓收光,每個階段碾壓的溫度控制在初壓120℃,復(fù)壓 110℃,終壓 105℃。

施工接縫如處理不好也影響平整度。施工當天結(jié)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(yù)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(jīng)過這樣的處理,接頭處的質(zhì)量能夠得到保證,平整度也較好。

2.3 水破壞的控制

水對道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,成為道路破壞的第一殺手。道路由于一般設(shè)計路堤較高,且多有硬路肩,路基內(nèi)的水害不嚴重,所以主要防止路面水下滲,引起路面結(jié)構(gòu)的破壞。

在我國已建成的瀝青路面道路經(jīng)常在雨后出現(xiàn)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(jié)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(jié)力,表層施工按防水層處理,使水進入不到結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,從而避免出現(xiàn)這樣的破壞。

2.4 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(chǎn)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(fù)作用而產(chǎn)生的裂縫,它是由于路面基層承受的拉應(yīng)力超出其抗彎拉強度而產(chǎn)生的網(wǎng)狀不規(guī)則的裂縫,這要在設(shè)計時充分考慮,施工時控制好質(zhì)量就是為了解決第一類裂縫。

(1)路面基層裂縫的控制

選擇收縮性小的水泥穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)做基層,施工時要考慮到水泥類穩(wěn)定材料產(chǎn)生裂縫的機理。它產(chǎn)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(guān),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(nèi)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。

(2)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(zhì)有關(guān),主要是瀝青的溫度敏感性和針入度,國內(nèi)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(xiàn)后,雨水就會沿裂縫下滲,浸濁下面的結(jié)構(gòu)層,降低它的強度,從而出現(xiàn)嚴重的路面損壞。

3 結(jié) 語

通過在施工中總結(jié)的經(jīng)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(yīng)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(zhì)量,從而大大降低道路通車后的維護費用。

[1] 袁金明 .公路施工中的質(zhì)量控制[M].四川:四川出版社, 2006.