獨家原創:公路瀝青路面大修工程施工質量控制
時間:2022-07-16 08:58:00
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近年來,為適應社會經濟發展的需要,公路發展迅速。瀝青路面因為具有養護時間短、行車舒適、適應性強、養護維修方便等優點而被廣泛采用。但是公路瀝青路面因為種種原因容易產生各種病害,需要及時大修維護和保養,如不及時處理將會影響道路的使用性能,因此在大修工程施工中的質量控制就非常重要,下面我就這個問題系統地談一談。
一、瀝青路面大修工程中存在的重要問題及危害。
(一)缺乏對原有路面的質量狀況調查
由于市區各道路建設時間,車流狀況,自身質量各不相同,瀝青路面出現的病害程度也大不相同,但是往往在施工中未詳細區分道路等級、路段和病害,往往均采用統一的處理方案。如在老路面銑刨完畢,整理后攤鋪5CM厚粗細粒式,致使有些路段的病害仍然得不到徹底根治。這樣一來,很多剛剛經歷了大修的路面很短的時間內就又出現了裂縫、沉陷等早期病害,降低了維護效率,無形中增加了政府的投入,也損害了道路市政部門的形象。
(二)細部質量管理不嚴格
很多施工中產生的問題都是出自特殊的地理環境、病害自身的特征、操作方法等等,對細部質量的不重視,缺乏精品意識,最后導致了最后的從量變到質變,給整個施工的質量埋下了隱患。如在實際工作中發現路面井框差過大、與平石邊不順直、局部壓實不夠等等。
(三)施工準備不充分、不到位,隊伍管理不嚴
施工準備不充分主要表現在機具不配套,圖紙未即使更新。不到位主要表現在:瀝青混凝土拌和能力小,運輸車常常跟不上,致使攤鋪速度過快,或時鋪時停;攤鋪機與路幅寬度不配套,路面分幅接茬過多;壓路機配置不合理,甚至出現碾壓的三個階段(初壓、復壓、終壓)采用同一臺壓路機施工作業的情況。這些都是直接影響路面的平整度、壓實度和外觀質量的。施工隊伍人員責任心不強,素質不高,主要表現在:施工企業往往把瀝青混凝土的施工分包出去,而接到施工任務的人員往往只追求完成攤鋪速度,對施工質量要求不高,達不到要求;操作人員對施工規范、作業規程、質量要求知之甚少,不少施工隊伍未對現場瀝青混凝土溫度進行檢測,甚至不清楚攤鋪應該達到的溫度。
二、施工中的控制
(一)、裂縫
1、縱向裂縫
縱向裂縫一般有兩種:一種主要發生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內逐步擴大,呈月牙形,這種裂縫容易使路基發生滑移,危險性很大;另一種是發生在行車道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。.縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面
(1)地基原因。有些路段處于丘陵低洼、河谷處,地基土天然含水量較高,在設計及施工時未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的差別出現不均勻沉降,造成路面縱向開裂。
(2)路基施工原因。如果土基施工時天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實不均勻,暗埋式構造處因構造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,都會造成縱向裂縫。
(3)水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產生裂縫,另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會導致裂縫產生。
預防縱向裂縫產生的主要措施是處理好地基,若路基分層填筑和壓實得好,使路基盡可能均勻,特別在預先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數量,同時顯著延緩縱向裂縫出現的時間。
對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種
(1)對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。
(2)如縱縫進一步發展,出現啃邊、錯臺且裂縫寬大于5mm,則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側各1m),并對裂縫按方法(1)先行填實,沿縱縫鋪設玻璃格柵,攤鋪中面層,然后在中面層上沿縱向每隔5m設寬為1.2m的玻璃格柵,最后再攤鋪上面層。
(3)對于尚未穩定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應根據裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩定不繼續發展。
2、橫向裂縫
橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現于路面兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。
橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的。
其成因主要有三個:
(1)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環變化及行車荷載的反復作用而導致瀝青面層低面裂縫。
(2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發生收縮變形.當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫,這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區初冬一般寬度為3~5mm,到嚴冬可加寬到10mm,最寬達到20mm,而到春季則又縮回。
(3)差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
因為溫度變化引起的瀝青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因,所以自由瀝青含量越多裂縫越多,選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準確組成級配,或使用纖維等添加劑,均可有效減少裂縫。另外還應設計合理的路面結構并且精心施工。
.對于橫向裂縫的處治方法
(1)對于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實,并用烙鐵封口。
(2)對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側各50cm~100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方法(1)先將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格刪,重新攤鋪上面層。
3、網裂
網裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網狀開裂,它的初始形態是沿輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫,而后,在縱縫間出現橫向和斜向連接縫,形成縫網。
網裂主要是由于路面的整體強度不足而引起的。一個原因可能是路面結構設計不合理,路基路面壓實度不足,路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差;另一個原因可能是由于路面出現橫向或縱向裂縫后未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,產生網裂。另外,瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網裂的重要原因。
為預防網裂必須加強貨車的載重管理,在路面出現裂縫時要及時修補處理。
網裂的處治方法如下:對于輕微網裂可用玻璃纖維布罩面,對于大面積的網裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補強基層后,再重新罩面,修復路面。
(二)坑槽
路面上出現的坑槽,是龜裂、松散等其它損壞進一步發展的結果。
1、坑槽的形成可歸結為水損害和油損害兩個主要方面
(1)水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見的現象之一。在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反復作用下動水沖刷半剛性基層的細料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產生唧漿的位置,瀝青面層產生網裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴大,最后形成坑槽。
(2)車輛修理或機動車用油滲入路面,污染使瀝青混合料松散,經行車碾壓逐步形成坑槽。預防坑槽損害,首先要選用粘附性和抗老化性強的瀝青,恰當采用集料,合理設計混合料級配;其次要嚴格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實度達到規范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時科學的維修,避免其迅速發展為坑槽。
2、公路的路面坑槽應在不中斷交通的情況下快速修補好.
目前路面坑槽的修補方法根據使用的路面綜合修補設備分為兩種,即冷補法和熱補法:
(1)冷補法
首先測定坑橫的深度,劃出切槽修補的范圍,用液壓風鎬切槽,用高壓風槍將槽底、槽壁廢料及粉塵清除干凈。然后用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油。最后將準備好的熱料填補至坑槽中,如厚度大于6cm將分層填筑,從四周向中間碾壓。
(2)熱補法
首先根據坑槽修補范圍確定熱輻射加熱板區域,將加熱板調到合適位置,加熱3min~5min,使被修補區域路面軟化。然后將準備好的熱料放到被修補處,攪拌攤平,并從四周向中間碾壓。
(三)、車轍和推移
車轍是在行車荷載重復作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由于轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。
1、車轍和推移形成的主要原因如下
(1)行車荷載的影響。車輛按規定正常在行車道行駛,使得高速公路的交通渠化現象非常突出,隨著車輛荷載作用次數增加,行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的車槽。
(2)基層施工質量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養生不當導致基層整體強度不足,由于荷載作用超過路面各層的強度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
(3)瀝青面層高溫穩定性差。由于瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不當會導致瀝青混合料的高溫穩定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反復作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。
預防車轍和推移病害,首先,要選取合適的筑路材料。選用低針入度,高軟化點,低含蠟量的高粘度瀝青和表面粗糙、嵌擠作用好,與瀝青粘結性能強的集料,可在一定程度上緩解車轍的形成。其次,在施工中要加強控制壓實度,是避免壓實度不足引起車轍的有效途徑。再次,在高溫季節,應嚴格控制大型超載車通行。
2對車轍和推移的處治方法如下
(1)對于連續長度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。
(2).當瀝青面層磨損、橫向推移時,應清除不穩定層,用銑刨機拉毛,重鋪面層。
(3)當基層或土基不穩定時,應先進行補強處理后,再修復面層。
(4)對于因基層施工質量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層。
(四)、泛油
瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現象為泛油。
1、泛油的成因如下
(1)混合料組成設計不當。混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。
(2)混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。
(3)粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現泛油。
(4)施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,局部細料過分集中,也易泛油。
(5)水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。
預防泛油,必須合理設計混合料組成比例,避免瀝青用量過多;精細施工,嚴格控制施工質量;投入使用后注意養護,防止雨水大量滲入。
2、泛油的處治方法如下
(1)對于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。
(2)對于局部施工質量差引起水損壞且出現坑槽破壞的,宜按坑槽修補方法處治。
(3)對于大段泛油嚴重,磨擦系數降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。
(五)壓路機經常出現的問題及注意事項
1、壓路機距離攤鋪機太遠,碾壓溫度偏低。建議不要按規范規定的最低溫度控制,只要不推移,溫度越高,效果越好。
2、壓路機碾壓速度普遍偏快。碾壓速度快,作用時間短,碾壓效果差,且容易影響平整度。
3、壓路機碾壓段長度過長。長度應與攤鋪速度相適應,并保持大體穩定。壓路機兩端折回的位置應成階梯形隨攤鋪機向前推進,使折回處不在同一橫斷面上。
4、配備的壓路機操作手少。壓路機經常休息,應該做到人歇壓路機不歇。
5、碾壓時沒有將驅動輪面向攤鋪機。在坡道上碾壓時應將驅動輪由低向高處碾壓。
6、壓路機碾壓過程中噴水過多。噴水必須是霧狀的,不得自流,噴嘴必須經常檢查是否堵塞。
三、質量管理體系的建立
一、建立相應的質量管理體系,加強大修工程質量控制
公路大修工程是對管養范圍內的公路及其工程設施的較大損壞進行周期性的綜合修理,以全面恢復到原設計標準,或在原技術等級范圍內進行局部改善和個別增建,以逐步提高公路通行能力的工程項目。大修工程類似于新建工程,其質量管理體系也應同新建工程一樣應采用三級質量%考試大%管理體系即“企業自檢、社會監理、政府監督”。為了進一步加強管理力度,工程主管部門應對工程質量進行抽檢,頻率掌握在10~30%,加大工程質量監管力度,對工程質量管理起到促進作用。
二、注意大修前對原來瀝青路面的調查和分析
舊瀝青路面作為基層加鋪瀝青路面時,應根據舊路面的質量,確定對原有路面進行處理、整平和補強,并應遵循以下原則:一是符合設計強度、基本無損壞的舊瀝青路面經整平后可作基層使用;二是舊瀝青路面已有明顯損壞的,進行全部或者部分處理,鏟除擁包、車轍及龜裂嚴重的結構層,填補坑槽平整后,再加鋪瀝青面層;三是損壞嚴重、強度達不到設計要求的,應重新設計,不得直接作基層使用。此外,還應重視一些特殊地段的分析研究,如公交車停靠站、紅綠燈處,對這些地段要進行特殊的處理,防止路面出現車轍、擁包、堆擠等現象。
三、對關鍵工序、關鍵部位做好重點質量控制
主要集中在對管道開挖和回填以及瀝青的攤鋪質量控制上,由于各專業管線建設單位往往分屬各個主管部門,且管線單位對回填質量重要性、危害性認識不足,市政管理部門對各專業管線單位制約力度不夠,致使各專業管線單位對回填質量缺少必要的監控,導致最后在工程質量上良莠不齊。因此,應該由市政管理部門加強對溝槽的開挖管理力度,建立回填全程監控制度。大修前對原有溝槽的質量進行全面檢查分析,回填質量不符合要求的須進行全面處理。銑刨不徹底、粘層灑布不規范、施工設備機具不配套、施工隊伍責任心不強、細部質量控制不嚴等問題長期存在,這些都是施工實體的范疇,可通過加強管理,督促施工單位嚴格按照標準、規范,設計要求進行施工,對不能很好履行質量責任的單位和個人,應將其與資質審批結合起來,與市場準入結合起來。
四、有針對性采用新技術、新工藝、新材料,提高整體質量
大修工程主要根治原公路的病害和缺陷,恢復公路所具有的功能,面對新材料層出的今天,針對病害和缺陷選擇更加適合的新材料,采用經過試驗成功的新技術、新工藝可以提高整體大修工程質量。有提高路面的抗車轍能力和溫度穩定性,針對路面透水導致道路損壞的SBS改性瀝青防水層設計,提高了路面的整體抗水毀的能力;還有針對路面裂縫處理的瀝青路養護劑等。
總之,瀝青路面大修質量工程控制不僅僅要重視路面工程的設計工作,切實從源頭上減少瀝青路面的早期破壞,提高階段質量,還要努力結合自身的需要,科學地采用先進技術,最終做到少大修、多保養的,使公路暢通,獲得最大的經濟效益。來源:考試大-公路監理工程師
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