董若菲 馬建榮
(銀川第二市政工程有限責任公司 寧夏 銀川 750001)
路面不平整主要表現為坑凹、起拱、波浪,接縫臺階,碾壓車轍,橋頭或涵洞與道路連接處路面沉降,橋梁伸縮縫的跳車。造成路面不平整的原因是多方面的,下面分別闡述。
1.1.1 伐樹除根及表土處理不徹底,路堤成形后一旦雜質腐敗變質,地基將會發生松軟和不均勻沉降。
1.1.2 地面的橫披大于1:5的路段,路堤的填筑前土基未按規定要求挖成臺階,填料和土基結合不良,在荷載的作用下,填料極易發生失穩而沿坡面發生滑移。
1.2.1 采用了穩定性較差的填料,如采用高液限粘土,粉塵土或使用淤泥、腐殖質較高的土料填料填筑會使路堤產生整體或局部的變形。
1.2.2 采用不同的土質填筑路基時,因土的性質不同,如填筑方法不當,碾壓成型后路基表面會產生不平整現象。
半填半挖地段施工,土基不按規范要求挖成臺階,使土基和填料的結合部產生裂縫和沉降。
當路基填料的含水量、壓實時的松鋪厚度、碾壓機具選擇不當時都會引起路基壓實不足,使路基土壤壓實偏低,土體的透水性增強,造成水分積聚和侵蝕路基,使土基軟化和因凍脹而產生不均勻沉降。
當路基修筑于軟土時,由于軟土的壓縮性很大,在自重的作用下會產生不均勻沉降。
路基施工中,如果排水不完善,必然的造成水流不暢,引起路基的變形,這種情況在黃土地區尤為明顯。
橋、涵臺背處路基由于沉降而導致跳車,其主要原因是:在橋涵工程施工時,未按設計要求對橋涵臺背用水穩性較好的砂性土或天然砂礫分層填筑、分層碾壓或夯實至規定的密實度。當路基填土較高時,應使橋涵施工與路基施工同步進行,橋涵臺背兩側2倍跨徑范圍內應填筑天然砂礫并分層碾壓至規定的密實度。如不能同步施工時,應留有較長的路基施工段,以便于壓實機械及其它施工機械進行有效作業,待橋涵施工完畢,再按規定分層填筑分層碾壓,預留段新舊土體結合部位應挖臺階或留有1:1.5的斜坡,以便新舊土體的穩定牢固結合,防止結合部不均勻下沉。當路基填土較低時,可待路基填筑完畢后再行開挖,進行小橋涵施工,開挖的寬度為小橋涵跨徑的5倍,開挖形狀為倒梯形,兩側邊坡以大于1:1.5為宜。當橋涵施工完畢,應按設計要求在兩側臺背同時分層填筑碾壓。在實際的施工過程中往往被忽視,沒有嚴格控制而出現以下的問題。
1)由于壓實機械的作業面狹小而使壓實不到位,通車后易引起路基的壓縮沉降。
2)由于臺背的填料和臺身的剛度差較大,造成沉降不均勻。
3)在橋涵和路基結合處,常會發生細小的裂縫,雨水進入裂縫后,使路基產生病害,導致該處路基發生不均勻沉降。
攤鋪機是瀝青面層施工的主要機具設備,其本身的性能和操作水平對攤鋪平整度影響較大。攤鋪機的結構參數不穩定,走行裝置打滑,攤鋪的速度快慢不均勻,機具猛烈的起步和緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。
3.2.1 采用混凝土小型機具配套施工
1)立模質量的影響。立模的質量是確保混凝土路面平整度的重要環節。振動梁、提漿滾或三軸真體機是依靠模板的控制進行作業的,若立模本身凸凹不平或模板不固定,當各種機具沖擊時會發生變形,路面失去了基準。
2)施工機具的影響。振動梁變形、振動頻率的失調會直接影響混凝土拌和物的掛平,補振,壓實提漿功能,振動梁的前進速度也會影響到路面的平整度。
3)混凝土攤鋪工序的影響。混凝土卸料作業的均勻程度,對混凝土路面的平整度的影響很大,如自卸車大堆卸料或施工人員用釘耙拋卸攤鋪,振搗程序的顛倒都會使混凝土攤鋪初始密度不均勻或產生離析,難以保證最終的平整度。
4)在混凝土表面制毛。如果時間掌握的不恰當,在壓紋時易使相鄰的路段上形成不平整的鼓包,影響了混凝土平整度。
3.2.2 采用滑模攤鋪機施工
滑模攤鋪機是以人工架設基線為基準,攤鋪過程中傳感器的探測桿沿基線滑動,實現自動找平,控制標高。它產生路面不平整的原因有:
1)底模。底模是擠壓成形的模底,底模的平整是影響路面平整度的關鍵,底模經過一段時間的施工使用后,由于收到壓力和自身重力的影響,板產生一定的變形,因而底模擠壓成形后的路面也會不平整,如呈拱形或波浪形。
2)浮板。浮板掛在成形模板后,施工浮板懸浮在混凝土路面上,起修面的作用,如同底模一樣,浮板的變形也會影響路面的平整度。
3)翹角。邊模內側的底模設定一個可調的翹角,一般根據混凝土的塌落度來調整,翹角調整不當,攤鋪帶兩側的混凝土就會稍高于或低于標高從而影響了混凝土板的平整度。特別在分幅攤鋪時,由于板邊是縱向接縫,平整度差時難以順接,導致路面平整度變差。
4)其它。例如攤鋪機操作的影響、基準線的影響與瀝青混凝土攤鋪機的影響大致相同,不再贅敘。
所謂平整度的傳遞是指路面下層的不平整向上反射的過程。這一過程存在的必要條件,除下層路面本身的不平整外,還有一重要條件就是松鋪路面必須經受壓實而最終成型。如前所述松鋪路面由于受攤鋪作業和參考基準的制約,其本身并不是絕對平整的,而且松鋪路面在經受壓實之后,路面的凹凸波形還會進一步調整有些會加劇,有些則會減緩。這種在平整度傳遞過程中對最終壓實后的路面譜做出的調整是由于路面虛鋪厚度之差異和壓縮比不均勻造成的。
眾所周知,溫度對半剛性材料內部的化學反應有很明顯的影響,溫度愈高,其反應愈快,強度形成亦愈快。當溫度低于0~5℃時半剛性材料的強度就難以形成或基本上沒什么增長。養生溫度對水泥穩定土、石灰穩定土強度的影響,《公路路面基層施工技術規范》中明確規定:“石灰穩定類基層應在熱(夏)季到來之前和熱(夏)季組織施工。施工期的最低溫度應在 5~9℃以上,并在第一次重冰凍-3℃~-5℃)到來之前 1~1.5個月完成。”
在冬季跨年度工程停工期間的結構層若不注意采取保護措施,如雨雪的滲透和凍融作用.對裸露的半剛性結構層上30cm的表面有一定的破壞作用,對過冬的半剛性基層的強度和平整度影響很大。對表面層的瀝青類混合料結構,因其密實度較差,也有一定的滲透和凍融影響基層結構由于低溫產生的收縮裂縫將反射到瀝青面層。
隨著國民經濟快速發展,我國的各類公路建設正在快速發展,同時隨著行車速度的提高,公路交通量迅速增長及車輛荷載不斷增大,使得交通對公路路面的質量提出更高的要求,對作為路面使用性能重要指標之一的路面平整度的要求也必將越來越高。
[1]盛安連.路基路面檢測技術[M].北京:人民交通出版社,1996.
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