
摘要:针对沥青路面面层施工过程中存在的施工材料较差、施工质量不过关、出现裂缝和修补存在的问题进行了总结,只有做好沥青混合料、压实度、路面离析等质量检测工作,才能从根本上提高沥青路面施工质量,有效延长公路的使用寿命。
关键词:公路工程;沥青路面;面层;质量检测
近年来我国的公路建设取得了很大的发展,而公路施工中沥青路面面层施工中暴露的问题也越来越多,这在一定程度上影响了交通出行,并且严重影响了交通安全。所以在开展公路建设的过程中,必须要对公路工程中的沥青路面面层进行必要的检测,及时发现施工中存在的问题并将其解决,从而保证公路施工的整体质量。因此,加强对公路工程施工中沥青路面面层质量检测的研究就显得尤为重要。
1沥青路面面层施工存在的问题
1.1施工材料质量较差
对于沥青路面施工而言,其施工材料存在的主要问题是质量差。这主要是因为施工材料的粗细和集料粉尘颗粒含量存在超标的现象,并且材料的质量会随着时间的变化而出现很大的差异,这样就会对路面的施工质量造成很大的影响。同时,在开展公路工程施工的过程中,由于对原材料的保存不够完善,也会导致原材料质量不断下降,从而影响公路施工的整体质量。另外,在购买施工原材料的过程中,施工单位处于对施工成本的考虑而经常出现购买劣质材料的现象,而一些施工单位购买原材料是为了节省时间而直接选择供应商,没有对供应商的材料和行业信誉进行调查,导致材料的质量不能满足施工的需要。
1.2施工质量不过关
在开展沥青路面施工的过程中,上面层的施工质量不过关也会对公路的整体质量造成严重的影响。其中首先是实际施工工艺与公路施工相关规定的标准存在差异,导致上面层的施工质量不能满足公路的整体质量要求。同时,由于中面层接缝部位有很多痕迹,导致面层施工的过程中出现局部离析的现象,这样就会增加公路沥青路面的施工时间。另外,在开展沥青路面施工的过程中,还会出现面层压实度不均匀的情况。其主要是在开展各个部位路面的压实施工时,因没有对压实度进行统一,导致整个路面压实度满足国家的相关标准,但却不能保证每个路面的压实度保持一致,从而影响路面施工的整体质量。
1.3裂缝的出现与修补存在的问题
在进行公路工程沥青路面施工的过程中,由于各种因素的限制,只能将路面的施工分为多个部分,并在各个部分的施工完成后将其连接在一起,从而达到缩短施工周期的目的。但是在实际公路沥青路面施工中,经常会因为施工的疏忽而导致路面出现裂缝,从而影响路面的质量。同时,在开展沥青路面施工的过程中,还会因为其他原因导致路面存在裂缝,使路面的防水性能不能满足其根本需求,影响公路的正常使用。另外,由于沥青路面使用的材料性能较差,也会导致路面施工完成后出现裂缝,从而影响整体施工的质量。而在路面施工完成后的裂缝检测与修补中,由于各种原因导致一些裂缝没有被检测出来或是在对裂缝进行修补时存在质量问题,导致公路的使用受到严重影响。
2沥青路面面层质量检测
2.1沥青混合料的质量检测
对于沥青路面面层的质量检测,分析沥青混合料是检测工作开展的基础。在开展公路工程施工的过程中,要让沥青路面的施工质量得到有效保障,除了要保证施工材料的质量以外,还要对施工材料的配合比进行严格的控制。同时,施工中使用的工艺和技术能够得到保障也是沥青路面施工顺利完成的重要前提。而为了全面保证沥青路面的施工质量,还需要从施工设计阶段开始,这就需要施工人员根据沥青路面施工的实际情况对混合料的设计进行严格的控制,其在实际的配合比设计中应该以工程勘探为基础,并且要在施工准备完成之后再进行。而在实际施工中,材料的质量会因为环境的影响而出现变化,并且在进行材料配置的时候会出现搅拌不均的情况,加上实际的材料配合比会与标准的配合比存在一定的偏差,所以必须要在开展路面施工之前对沥青混合料进行严格的分析,从而提升沥青路面施工的质量,保证公路的使用寿命能够满足相关要求。
2.2压实度的质量检测
沥青路面施工的压实度对路面整体施工质量有很大影响,所以在开展路面面层检测的过程中还要分析路面的压实度,这样能够保证里面的紧实程度和平整性能够满足公路使用的需求。同时,通过压实处理能够让沥青路面具有更好的防滑性能。而在沥青路面的这些性能得到保证后,能让路面有更好的承载能力和耐久性,并且能够提升路面上车辆行驶的安全性和舒适性。而在开展路面压实度分析的`过程中,必须让分析速度与施工进度相符,即完成一段路面的施工后要在最短的时间内完成路面压实度的分析,从而确保路面施工的整体进度并提升路面的稳定性。而沥青路面的压实度并不是越高越好,所以工作人员在分析路面压实度的时候要根据相关标准对压实度的范围进行确定,从而避免压实度过高而导致孔隙率较高,影响路面的抗滑性能而增加安全事故发生的几率。另外,压实度过高还会导致路面出现泛油的情况,导致路面车辆的正常行驶受到影响。对路面压实度进行检测多采用钻芯取样法、核子密度仪法等对其进行检测,确保路面强度的同时还要确保平整度。
2.3沥青路面离析情况的检测
沥青路面的施工完成后,在外部环境的影响下会出现离析的现象,这会对路面的正常使用造成严重影响,所以在开展公路沥青路面施工的过程中还需要对路面的离析情况进行分析,对路面面层出现的离析情况进行检测。沥青路面的离析一般是因为施工的过程中沥青材料出现非均值的变化,其中以沥青含量的变化和路面孔隙率的变化为主。在路面出现离析现象的时候,如果不能及时发现并对其进行处理,将会导致路面的质量受到严重影响,让路面的使用年限与实际设计的使用年限存在很大差异。所以在开展沥青路面离析现象分析的时候,必须要对导致离析现象出现的原因进行分析,这样才能采取有针对性的措施,从而避免离析现象对路面质量造成影响。
3结语
公路工程的建设是我国经济发展的基础,只有在保证公路工程施工质量的基础上,才能使经济的发展速度得到有效保障。而在我国社会经济发展速度不断提升的过程中,公路工程的数量越来越多,沥青路面施工中存在的问题也表现出越来越多。所以在开展公路工程沥青路面面层施工的过程中,必须要加强施工过程中的质量检测,特别是应该推广无损检测技术的应用,从而保证公路施工中沥青路面施工的质量,在保证行车舒适性和安全性的基础上,促进我国经济的发展。
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摘要:随着交通事业的突飞猛进,铺筑里程的增加和交通量的加大,出现早期病害的情况已逐渐成为公路工程质量通病,那么如何控制这些病害的发生,就成为实际工作中要解决的重要课题。
关键词:病害原因;结构设计;质量控制
1路面结构设计问题
1.1沥青混合料配合比设计
沥青混合料配合比设计是关键问题之一,沥青混合料配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混合料内在质量存在先天不足,另一方面由于目前国家现状所致,公路建设工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,油石比级配都在变化,这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。
1.2沥青面层结构选用以及混合料类型的选择
沥青面层结构选用以及混合料类型的选择是个很关键的问题,根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。
经过大量的观察认为:在非标准车向标准车轴载换算过程中,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,尤其是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载(货运车辆绝大多数为超载运输),而由当量轴次的计算公式知,当量轴次与轴载比的4.35次方成正比例。由此得知设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一所在——公路在短期内(如1-2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。
2精心施工、确保工程质量
结合近几年的工程建设中发现的问题,认为抓好以下工作是搞好工程质量,预防路面病害的关键。
(1)加强原材料的检验工作。材料的质量是沥青路面质量的保证。沥青路面早期破坏,其中材料不合格是原因之一。
(2)加强沥青混合料材料配比的控制。
(3)施工前设备检查。机械设备是保证沥青路面施工质量的又一个重要因素,特别是沥青混凝土等高级路面,没有先进的配套的'机械设备,是修不出符合质量标准的路面的。因此施工前,监理工程师应严格检查,直到符合要求后,方可下达开工令。
(4)铺筑试验路段。铺筑试验路段的目的,在于验证施工方案的可行性,通过铺筑试验路段来修改、充实、完善施工方案的技术练兵,以利指导生产。
(5)加强施工过程中的质量管理与检查,坚决贯彻执行“三检”工作,即自检、驻地监理抽验及质量监督部门随机检查相结合。
3投入运营后超载车辆管理不严
目前,柔性路面国家设计规范仍然采用弯沉值控制,使用年限采用累计折合成标准荷载次数作为控制指标,而对重型车,特别是超重型车辆对路面结构强度的影响却没有过多过细的理论保证,规范中的折算系数并没有考虑路面承载极限能力,对于道路而言也应该是同样的道理,一旦超出极限荷载的行驶将导致路面结构严重损伤。
4加强沥青路面养护
由于各种原因所潜伏的路面隐患,多在竣工后1~2年内显露出来,因此应特别重视路面竣工后交、竣工验收阶段的养护管理,使路面得到及时养护。
5提高全员的质量意识,加强员工的素质培养
首先解决好认识问题,加大落实到全员、全方位、全过程中去的力度,树立“百年大计,质量第一”的思想。其次,强化质量管理,严格贯彻执行公路工程质量管理办法,从根本上认识到“质量是工程的生命”。
一、沥青路面平整度的重要性
(一)提高路面的使用性能
优良的路面平整度能保证大量车辆经济、舒适、安全地通行。从路面的角度看,影响行驶舒适性的主要是路面的平整度;路面的表面状况,如粗构造、宏构造和不平整等,也影响到车辆的运行费用,因而车辆运行的经济性与路面的平整度有关;路面的平整度差会危及高速行驶的车辆的安全。
(二)影响路面养护费用和使用寿命
如果公路路面的平整度较好,肯定会延长使用寿命,节约养护费用,以及在路上通行的各种车辆的维修费用。一般较不平整的纵向表面会引起较大的车轮动力,它将加速路面破坏,卡车跳动双轴产生的力可以超过静轴载产生力的两倍。同时,振动作用还会对路面施加冲击力,加剧路面和汽车的磨损,并增大汽车耗损;不平整的路面会滞积雨水,加速路面的破坏。因此,沥青路面平整度的优劣关系到道路后期的养护费用和道路的使用寿命。
二、设计因素
由于设计单位对施工不太熟悉,对现场工艺技术了解不够和工作不细致等方面的`原因导致路面不平整度的产生。主要表现在以下几个方面:(1)路面结构设计不合理,缺乏超前使用意识。例如:对交通量预测不准确,交通流组成估计不足,路面结构设计存在缺陷等;(2)路桥构造物整体配合设计考虑不周。例如:摊铺机选择不当,桥涵与路面接缝处处理不当等;(3)设计图纸有误,或设计方案不全,调查不细致造成在施工阶段频繁变更设计,使施工处于被动局面,影响路面施工质量;(4)对地质材料,地质调查不细,造成地基、土基局部不均匀下沉;对当地材料及设计使用材料性能调查不够细致、准确,具体施工时难以达到设计要求的标准造成在施工时降低标准使用。
三、施工因素
由于施工组织和施工工艺所造成的沥青路面平整度问题主要有:施工单位的施工水平低、路面基层不平整、摊铺工艺不当、路面接缝处治不当等。
(一)基层不平整
基层的平整度差对路面平整度有着重要影响。若基层不平,即使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同,产生路面不平整。对于沥青路面,因基层顶面的平整度允许偏差为10mm,当用沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但该处因多出10mm的松厚,压实后仍将出现低洼。基层顶面平整度不好,特别是用推土机和平地机摊铺基层混合料的高速公路,基层的平整度实际上难于控制,使其上沥青面层的厚度变化较大。基层的不平整产生的原因主要在施工环节中,基层混合料原材料的质量控制,基层混合料的拌和、摊铺、整形、碾压施工,基层的接缝和调头处的处理都会影响到基层的平整度。
(二)摊铺工艺
摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。主要考虑方面有:摊铺机结构参数选择不当、摊铺机基准线控制不当、摊铺机操作不正确等。
(三)碾压工艺
路面平整度好坏关键在于沥青混合料的摊铺,但压路机的碾压是一个重要的环节,切记不可牺牲压实度来争取平整度,合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证沥青路面的压实度和平整度的重要手段。主要考虑方面有:碾压温度、碾压路线、碾压的次数和速度、压路机使用状况等。
(四)路面接缝施工
接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种。接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下凹或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这将直接导致路面不平整。
四、材料因素
(一)沥青混合料配合比
沥青混合料配合比设计结果与沥青路面的使用性能、材料用量及工程造价关系密切,而作为路面两个使用性能之一的路面平整度自然与混合料配合比有着直接的关联。
当混合料中的中间粒径的通过量出入较大,引起集料级配变化较大时,从而使沥青混合料的压实系数产生了很大的波动,影响沥青路面的平整度。
当油石比较大时,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;油石比较小时,路面会出现松散。矿料的质量不好、集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,会使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害,最终影响路面平整度。
(二)沥青混合料拌和
为了保证摊铺机连续、匀速、不间断地摊铺,每台拌和机的产量一定要和摊铺机相匹配,否则就得采用多台拌和机联合供料,但在联合供料过程中,每台拌和机的拌和温度不可能完全一致,再加上粒料规格的不一致,使得摊铺后局部的温度差异、碾压的温度和效果变化较大,影响到沥青路面平整度。当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象。当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化。有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型。温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混合料摊铺质量。拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎。
五、桥头跳车
桥头涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车问题一直是工程技术难题之一,桥头跳车现象较为普遍,它直接影响行车速度也影响了行车的舒适与安全,甚至造成行车事故。同时,由于车辆的高速行驶使车辆产生跳动和冲击,对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,从而加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。造成桥头跳车的原因有:
(一)压实度达不到要求
桥头路堤较高,而填料在桥台附近地方狭窄,大型压路机很难作业,容易形成死角,造成填料密实度差。还有的施工单位不按规范施工,造成压实度达不到要求。
(二)桥台和台背填料刚度差较大
桥台为刚性,而与之相连的道路是路面与路基的组合,它们刚度不同,在公路自重及车辆垂直荷载作用下,由于桥梁的基础往往作用在地基中的岩石上,其本身和基础以下部不会产生变形。
(三)路基水毁
在桥台和后台填方之间,常会产生细小缩裂缝,雨水涌入裂缝后,使路基产生病害,致该处路基发生沉降。而且雨水易沿路面、中央分隔带和锥坡体下渗。如果排水效果差,背填料为土类,填方压实度不符合要求,易产生软化,强度降低,产生沉降。
(四)台背填料的影响
台背填料一般为透水性材料,孔隙率大,施工中很难将填料颗粒间的孔隙完全消除,在公路自重和车辆荷载作用下,孔隙率降低,填料逐渐压缩、密实度增大,便产生路基沉降。
(五)桥梁伸缩缝处治不当
桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,易产生跳车现象。
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