在软基条件下如何保证沥青混凝土路面的质量

2020-02-17 18:13
四川水泥 2020年6期
关键词:压路机摊铺碾压

刘 洁

(厦门宏旭达园林环境有限公司,福建 厦门 361000)

在道路工程的施工实践中,软土地基是比较常见的地质情况,加上道路工程的覆盖区域广,所以涉及到的地质条件也就更加复杂,如果不能对软土地基给予足够的重视,并采取与之相对的施工技术和处理措施,将会对道路施工的整体质量产生较大的影响,尤其是对道路路面质量的潜在影响是最显著的,会严重影响道路工程的通车条件和舒适度。而随着道路工程施工技术的不断发展和进步,对软基条件下的道路工程施工已经有了比较完善的施工技术和质量保障措施,关键是要做到具体问题具体分析,能够结合道路工程的实际采取相应的预防措施和解决对策,进而确保道路施工的整体质量和使用寿命。

1 工程概况

厦门科技创新园配套市政道路一期工程(支三路、纵六路)位于厦门市同安区洪塘头东亭里,是科技创新园配套园区支路,为服务正在建设的七二五所厦门材料研究院和清华紫光研究所,完善片区的支路网体系。东临清华紫光研究所,南起横一路,北至横二路污水处理厂,西接美山路。施工范围包括:支三路与纵六路,支三路合同段道路总长约193.401m,红线宽度为22m;纵六路合同段道路总长约311.357m,红线宽度为23.25~23.78m;含道路工程(路基与路面)、管线综合、雨水工程、污水工程、道路照明工程、绿化工程及附属工程等。中标合同总价约为797.73 万元,工程占地面积为12300 m2,于2016年10月20日开工,2017年3月15日完工。

该工程项目的施工涉及到了很多的软土地基环境,为了能保证沥青混凝土路面的施工质量,其基层分部工程材料为共双层水稳层结构,为3%和5%水泥稳定碎石,厚度均为20cm,基层分部工程于2016年12月30日验收通过;面层分部工程材料为双层沥青结构,底层沥青为7cm 的中粒式改性沥青砼(AC-20C),面层采用4cm 的开级配沥青磨耗层(OGFC-13),面层分部工程于2017年3月10日验收通过。此外,施工方积极采取了与软土地基相对应的软基处理技术、路面施工技术和工程质量保障措施,确保了沥青混凝土路面施工质量目标的顺利实现。

2 道路工程软土地基的主要特点与影响

2.1 软土地基的基本特点

软土地基的渗透性比较差,而且地基中的水分含量相对较高,这就在很大程度上降低了路基的承载强度,后期容易出现路面沉降引起的各种质量病害,严重时会造成路基的塌陷,影响道路工程的正常通行。整体而言,道路工程的软土地基主要有以下特点:一是软土地基的抗剪能力较弱,在较大的外力作用下很容易发生变形,出现土体被挤出或发生位移的情况,致使道路路基的塌陷等情况;二是软土地基容易出现不均匀的沉降,由于软基的主要成分是粉土、砂层,所以当遭受不同程度的外力作用时,路基就容易出现不均匀沉降;三是软土地基的渗透性比较差,尤其是渗水性比较弱,所以容易出现路基下地下水无法及时、有效排出的情况,这在雨季容易对路基的承载力造成不良影响。

2.2 软土地基对道路工程路面质量的主要影响

由于软土地基的抗剪力比较弱,所以常常无法承受较大的竖向荷载,当路面的过往车辆过多或荷载过大时,就容易导致路基部分的整体或部分破坏,进而影响到路面的稳定性,轻则会导致路面出现裂缝,重则会引起路面的塌陷,严重会影响车辆的正常通行。随着施工技术的进步,对软土地基的处理技术也在不断发展,但是由于一些软土地基的复杂性,基于软土条件下的沥青混凝土路面的质量病害仍旧无法从根本上得到解决,所以需要给予足够的重视,并做到具体问题具体分析。

3 道路工程软土地基处理技术要点

3.1 遵循正确的软土地基的处理原则

基于软土条件的差异性和地质环境的复杂性,对于工程软土地基的处理一定要坚持正确的处理原则。一方面,要坚持因地制宜的处理原则,这是因为不同地区的软土地基在形态特征上会存在一定的差异性,所以在具体处理环节不能一味依赖传统经验,还需要结合具体的地质条件、施工条件和周边环境进行具体分析,选择适宜的施工工艺,减少软土地基对路面工程质量的影响。另一方面,要遵循经济生态的原则,即在软土地基的处理上,要充分考虑设备、材料、人工等方面的投入,要注重施工成本的节约,并兼顾生态环保效益,避免出现对周边生态环境的破坏等。

3.2 有效处理石灰原料

在处理道路工程的软土地基时,通常都会填筑石灰原料,但在填筑前需要充分的消解石灰材料,如果不能按照施工要求将石灰原料进行消解就开展碾压作业,那么在后期就容易出现质量隐患。尤其是在雨季来临后,未消解的石灰原料会在雨水的作用下被消解,导致路基发生膨胀,最终影响到路面的平整程度。同时,由于石灰原料容易受潮,所以在储存环节也应该高度重视,做好防潮防水工作,避免石灰原料中镁元素和钙元素的流失,从而降低石灰材料的各项性能指标,影响到施工质量。

3.3 对过湿土的含水量进行准确控制

过湿土的含水量控制是软土地基处理的一个重要内容,当其含水量超过30%且施工周期处于雨季时,路基过湿土的含水量可能会进一步提高,最终影响到路基的稳定性。如在施工环境温度较高的夏季,有时路基的表面已经比较干燥了,但是过湿土路基的内部含水量还是比较高,这时需要对其进行翻晒和粉碎处理,在将其含水量进行准确控制后再进行回填,进而更好的保障路基的稳定性。

3.4 对填筑土的厚度进行准确控制

在软土地基的处理过程中,填筑作业是一个非常重要的环节,填筑土的厚度控制是非常关键的作业内容,只有对填筑土的厚度进行准确控制,才能避免道路工程项目的重复施工或后期返工。如当填筑土的厚度不够时,需要进行多次填筑,而当厚度过大时,则会增加整平作业和碾压作业的难度,甚至影响路基的稳定性。

4 基于软基条件下沥青混凝土路面质量的施工管理措施

4.1 提高基层和封层的平整度

第一,要尽可能的使用集中厂拌基层混合料,然后通过优质的摊铺机进行铺筑,其目的就是要更好的控制沥青混凝土路面基层摊铺的均匀性,确保路面基层的平整度、厚度、高程、横坡等符合施工技术要求,减少表面离析等问题。

第二,要对基层混合料中集料的最大粒径进行适当减小,这是因为集料的粒径越大,混合料就越容易出现离析问题,且过大的颗粒可能会在熨平板的拉动作用下在铺层表面刮出纵向沟槽,最终影响到基面的平整程度。

第三,要尽可能的选择设备先进和性能优良的厂拌设备,这是搅拌出均匀混合料的重要条件。

第四,要重视对混合料在施工时的含水量的控制,如果含水量过小不利于路面结构的板体形成,含水量过大则会增加碾压成型的难度,甚至产生路面大波浪,影响路面基层的平整度和结构稳定性。

此外,有条件的可以将下封层由乳化沥青洒铺瓜米石改为热沥青洒铺瓜米石,这样可以更好的提高路面的防水性能,提高沥青面层的平整度。

4.2 加强路面摊铺施工工艺的质量控制

第一,要确保摊铺机处于良好的施工作业状态,即在路面摊铺之前,就对摊铺机进行有效的作业调试,对各项结构参数进行科学调节,如熨平板的宽度、拱度、初始工作仰角、左右伸长部位的高度;布料螺旋与熨平板前缘的距离;振动梁行程以及熨平板前刮料护板的高度等。

第二,要对沥青混凝土混合料的供料能力进行科学的设置,确保其与摊铺机的工作效率相匹配,这样可以更好的保障摊铺机的连续、均匀、稳定作业,避免因为中间停顿产生横向接茬而影响路面平整度、连续性以及稳定性。

第三,要对路面摊铺的速度进行科学控制,即摊铺机在施工作业环节不能随意变换速度或中途停顿,同时要确保速度设置的科学性,如果摊铺速度过快,粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,容易在摊铺层表面产生小坑、小洞,从而影响路面摊铺的压实密度和平整度,而速度过慢又会影响摊铺作业效率,增加施工成本。

第四,要优选摊铺基准。摊铺下面层时,可以采用悬挂钢丝绳为基准线;中、上面层摊铺的基准,一般采用平衡梁基准;但如果下面层的标高相差太多或是桥面铺装中面层时摊铺基准仍须采用钢绳丝。同时,要优先采用精度高的摊铺基准,如优先采用非接触式平衡梁,实践证明,使用非接触式平衡梁的平整度能比接触式的提高5%以上。

4.3 加强路面碾压施工工艺的质量控制

第一,要优选压路机型。在初压时可以选用钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机,在复压时则可以选择振动压路机与轮胎压路机的组合,在终压环节则可以选择钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机。在使用轮胎压路机时,则要尽可能保证轮胎压力的统一。

第二,要重视碾压温度的控制。沥青混凝土混合料的温度控制是路面施工质量控制的一个重要环节,所以建议施工现场要安排专门人员进行来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了等多个环节的温度测量与控制工作,确保在初压时混合料的稳定不低于130 度,复压时混合料的稳定不低于100 度,终压完成时路面温度不低于70 度。总体来说,温度越高对路面的平整度与压实度控制是越有利的,温度过低则容易出现压实度不均匀、路面平整度下降或路面局部的松散等情况。

第三,碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。

第四,必须加强防范在碾压过程中可能发生的混合料粘轮的情况,提前采取预防管理措施;压路机在完成碾压作业后,应当停放在冷却后的沥青混凝土路面上。

4.4 做好接缝施工的质量控制

对于道路路面的接缝施工,要做到紧密粘结、连接平顺。对此,要重视施工组织与设计,提前制定完善的施工作业方案,尽量减少不必要的中间停顿。具体到纵向接缝的施工处理上,应采用热接缝,将己铺部分留下100-200mm 宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后作跨缝碾压以消除缝迹;半幅冷接缝施工前,应涂洒少量粘层油,施工另半幅时,重叠在己铺层上50-100mm,再铲走铺在前半幅上面的混合料,碾压时由边向中碾压留下100-150mm,再跨缝挤紧压实。具体到横向裂缝的施工处理上,关键在于接头不平整的要坚决切除,碾压时要先进行横向碾压,再纵向碾压成为一体。

5 结语

总之,在道路工程的施工过程中,为了实现对沥青混凝土路面质量的有效控制,就必须对软土地基问题的处理给予高度的重视,施工方应当结合软土地基的具体实际以及施工环境,对软土地基处理工艺进行科学选择,有效增强道路路基的稳定性和承载力,进而基于软土条件制定沥青混凝土路面的施工作业方案,这样才能为道路路面施工奠定良好的基础,进而保障道路工程沥青混凝土路面的施工质量。

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