独家原创:公路沥青路面大修工程施工质量控制

时间:2022-07-16 08:58:00

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独家原创:公路沥青路面大修工程施工质量控制

近年来,为适应社会经济发展的需要,公路发展迅速。沥青路面因为具有养护时间短、行车舒适、适应性强、养护维修方便等优点而被广泛采用。但是公路沥青路面因为种种原因容易产生各种病害,需要及时大修维护和保养,如不及时处理将会影响道路的使用性能,因此在大修工程施工中的质量控制就非常重要,下面我就这个问题系统地谈一谈。

一、沥青路面大修工程中存在的重要问题及危害。

(一)缺乏对原有路面的质量状况调查

由于市区各道路建设时间,车流状况,自身质量各不相同,沥青路面出现的病害程度也大不相同,但是往往在施工中未详细区分道路等级、路段和病害,往往均采用统一的处理方案。如在老路面铣刨完毕,整理后摊铺5CM厚粗细粒式,致使有些路段的病害仍然得不到彻底根治。这样一来,很多刚刚经历了大修的路面很短的时间内就又出现了裂缝、沉陷等早期病害,降低了维护效率,无形中增加了政府的投入,也损害了道路市政部门的形象。

(二)细部质量管理不严格

很多施工中产生的问题都是出自特殊的地理环境、病害自身的特征、操作方法等等,对细部质量的不重视,缺乏精品意识,最后导致了最后的从量变到质变,给整个施工的质量埋下了隐患。如在实际工作中发现路面井框差过大、与平石边不顺直、局部压实不够等等。

(三)施工准备不充分、不到位,队伍管理不严

施工准备不充分主要表现在机具不配套,图纸未即使更新。不到位主要表现在:沥青混凝土拌和能力小,运输车常常跟不上,致使摊铺速度过快,或时铺时停;摊铺机与路幅宽度不配套,路面分幅接茬过多;压路机配置不合理,甚至出现碾压的三个阶段(初压、复压、终压)采用同一台压路机施工作业的情况。这些都是直接影响路面的平整度、压实度和外观质量的。施工队伍人员责任心不强,素质不高,主要表现在:施工企业往往把沥青混凝土的施工分包出去,而接到施工任务的人员往往只追求完成摊铺速度,对施工质量要求不高,达不到要求;操作人员对施工规范、作业规程、质量要求知之甚少,不少施工队伍未对现场沥青混凝土温度进行检测,甚至不清楚摊铺应该达到的温度。

二、施工中的控制

(一)、裂缝

1、纵向裂缝

纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这种裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。.纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面

(1)地基原因。有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。

(2)路基施工原因。如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。

(3)水的渗透破坏。中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。

预防纵向裂缝产生的主要措施是处理好地基,若路基分层填筑和压实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。

对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种

(1)对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。

(2)如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法(1)先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。

(3)对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法(1)处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。

2、横向裂缝

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。

横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的。

其成因主要有三个:

(1)材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层低面裂缝。

(2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝,这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为3~5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到20mm,而到春季则又缩回。

(3)差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因,所以自由沥青含量越多裂缝越多,选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。

.对于横向裂缝的处治方法

(1)对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。

(2)对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm~100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(1)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删,重新摊铺上面层。

3、网裂

网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。

网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。

为预防网裂必须加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。

网裂的处治方法如下:对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。

(二)坑槽

路面上出现的坑槽,是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。

1、坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面

(1)水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大,最后形成坑槽。

(2)车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。预防坑槽损害,首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配;其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度,确保压实度达到规范要求,确保沥青面层的厚度和平整度;再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。

2、公路的路面坑槽应在不中断交通的情况下快速修补好.

目前路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种,即冷补法和热补法:

(1)冷补法

首先测定坑横的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中,如厚度大于6cm将分层填筑,从四周向中间碾压。

(2)热补法

首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域,将加热板调到合适位置,加热3min~5min,使被修补区域路面软化。然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并从四周向中间碾压。

(三)、车辙和推移

车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙和推移降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。

1、车辙和推移形成的主要原因如下

(1)行车荷载的影响。车辆按规定正常在行车道行驶,使得高速公路的交通渠化现象非常突出,随着车辆荷载作用次数增加,行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车槽。

(2)基层施工质量差。因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度,使得路表变形过大而形成辙槽和推移。

(3)沥青面层高温稳定性差。由于沥青混合料是一种弹塑性材料,如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移。

预防车辙和推移病害,首先,要选取合适的筑路材料。选用低针入度,高软化点,低含蜡量的高粘度沥青和表面粗糙、嵌挤作用好,与沥青粘结性能强的集料,可在一定程度上缓解车辙的形成。其次,在施工中要加强控制压实度,是避免压实度不足引起车辙的有效途径。再次,在高温季节,应严格控制大型超载车通行。

2对车辙和推移的处治方法如下

(1)对于连续长度不超过30m、辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的,可通过对路面烘烤、耙松、添加适当新料后压实即可。

(2).当沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层。

(3)当基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层。

(4)对于因基层施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好软弱基层。

(四)、泛油

沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。

1、泛油的成因如下

(1)混合料组成设计不当。混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。

(2)混合料拌和控制不严。细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。

(3)粘层油用量不当。喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。

(4)施工质量差。摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。

(5)水破坏。雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。

预防泛油,必须合理设计混合料组成比例,避免沥青用量过多;精细施工,严格控制施工质量;投入使用后注意养护,防止雨水大量渗入。

2、泛油的处治方法如下

(1)对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段可不作处理。

(2)对于局部施工质量差引起水损坏且出现坑槽破坏的,宜按坑槽修补方法处治。

(3)对于大段泛油严重,磨擦系数降低较多,影响行车安全的可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。

(五)压路机经常出现的问题及注意事项

1、压路机距离摊铺机太远,碾压温度偏低。建议不要按规范规定的最低温度控制,只要不推移,温度越高,效果越好。

2、压路机碾压速度普遍偏快。碾压速度快,作用时间短,碾压效果差,且容易影响平整度。

3、压路机碾压段长度过长。长度应与摊铺速度相适应,并保持大体稳定。压路机两端折回的位置应成阶梯形随摊铺机向前推进,使折回处不在同一横断面上。

4、配备的压路机操作手少。压路机经常休息,应该做到人歇压路机不歇。

5、碾压时没有将驱动轮面向摊铺机。在坡道上碾压时应将驱动轮由低向高处碾压。

6、压路机碾压过程中喷水过多。喷水必须是雾状的,不得自流,喷嘴必须经常检查是否堵塞。

三、质量管理体系的建立

一、建立相应的质量管理体系,加强大修工程质量控制

公路大修工程是对管养范围内的公路及其工程设施的较大损坏进行周期性的综合修理,以全面恢复到原设计标准,或在原技术等级范围内进行局部改善和个别增建,以逐步提高公路通行能力的工程项目。大修工程类似于新建工程,其质量管理体系也应同新建工程一样应采用三级质量%考试大%管理体系即“企业自检、社会监理、政府监督”。为了进一步加强管理力度,工程主管部门应对工程质量进行抽检,频率掌握在10~30%,加大工程质量监管力度,对工程质量管理起到促进作用。

二、注意大修前对原来沥青路面的调查和分析

旧沥青路面作为基层加铺沥青路面时,应根据旧路面的质量,确定对原有路面进行处理、整平和补强,并应遵循以下原则:一是符合设计强度、基本无损坏的旧沥青路面经整平后可作基层使用;二是旧沥青路面已有明显损坏的,进行全部或者部分处理,铲除拥包、车辙及龟裂严重的结构层,填补坑槽平整后,再加铺沥青面层;三是损坏严重、强度达不到设计要求的,应重新设计,不得直接作基层使用。此外,还应重视一些特殊地段的分析研究,如公交车停靠站、红绿灯处,对这些地段要进行特殊的处理,防止路面出现车辙、拥包、堆挤等现象。

三、对关键工序、关键部位做好重点质量控制

主要集中在对管道开挖和回填以及沥青的摊铺质量控制上,由于各专业管线建设单位往往分属各个主管部门,且管线单位对回填质量重要性、危害性认识不足,市政管理部门对各专业管线单位制约力度不够,致使各专业管线单位对回填质量缺少必要的监控,导致最后在工程质量上良莠不齐。因此,应该由市政管理部门加强对沟槽的开挖管理力度,建立回填全程监控制度。大修前对原有沟槽的质量进行全面检查分析,回填质量不符合要求的须进行全面处理。铣刨不彻底、粘层洒布不规范、施工设备机具不配套、施工队伍责任心不强、细部质量控制不严等问题长期存在,这些都是施工实体的范畴,可通过加强管理,督促施工单位严格按照标准、规范,设计要求进行施工,对不能很好履行质量责任的单位和个人,应将其与资质审批结合起来,与市场准入结合起来。

四、有针对性采用新技术、新工艺、新材料,提高整体质量

大修工程主要根治原公路的病害和缺陷,恢复公路所具有的功能,面对新材料层出的今天,针对病害和缺陷选择更加适合的新材料,采用经过试验成功的新技术、新工艺可以提高整体大修工程质量。有提高路面的抗车辙能力和温度稳定性,针对路面透水导致道路损坏的SBS改性沥青防水层设计,提高了路面的整体抗水毁的能力;还有针对路面裂缝处理的沥青路养护剂等。

总之,沥青路面大修质量工程控制不仅仅要重视路面工程的设计工作,切实从源头上减少沥青路面的早期破坏,提高阶段质量,还要努力结合自身的需要,科学地采用先进技术,最终做到少大修、多保养的,使公路畅通,获得最大的经济效益。来源:考试大-公路监理工程师