道路水穩(wěn)基層常見(jiàn)質(zhì)量缺陷原因分析及預(yù)防辦法

郭寧寧 劉洋 周志剛

北京城建華晟交通建設(shè)有限公司 北京 102400

引言

隨著公路與城市道路的飛速發(fā)展，瀝青混凝土路面所占比例也越來(lái)越高，基層的承重要求也越來(lái)高。水泥穩(wěn)定碎石混合料廣泛用于各級(jí)公路的基層與底基層，在施工過(guò)程中受到施工工藝和環(huán)境等各種因素的影響，在水穩(wěn)基層施工過(guò)程中容易出現(xiàn)平整度不能滿足質(zhì)量要求、松散、裂縫、離析、強(qiáng)度不合格等缺陷，進(jìn)而影響這個(gè)路面工程的質(zhì)量，造成嚴(yán)重的后果。本文分別介紹水穩(wěn)基層的常見(jiàn)病害，并分析產(chǎn)生原因提出預(yù)防措施[1]。

1 工程概況

G45大廣高速吉安至南康段改擴(kuò)建工程A1標(biāo)段起點(diǎn)即為項(xiàng)目起點(diǎn)，吉安南樞紐互通的北端（大廣高速方向）K2872+500樁號(hào)處，在曲瀨鎮(zhèn)西面跨贛江支流瀘水河，經(jīng)黃塘、烏石、蒲塘村，在吉安縣西南面設(shè)吉安縣互通連接省道S319，下穿吉衡鐵路，設(shè)置吉安服務(wù)區(qū)，往南跨禾水，到本標(biāo)段終點(diǎn)泰和縣石山鄉(xiāng)江下村（K2892+100），本標(biāo)段路線全長(zhǎng)19.54km。

本標(biāo)段主要施工內(nèi)容：級(jí)配碎石底基層、水泥穩(wěn)定碎石下基層、水泥穩(wěn)定碎石中基層、ATB-25密集配瀝青碎石上基層、冷再生上基層、瀝青混凝土下、中、上面層等工程。

2 道路水穩(wěn)基層施工常見(jiàn)質(zhì)量缺陷原因分析

2.1 平整度差的表現(xiàn)及原因分析

2.1.1 表現(xiàn)。壓實(shí)后表面平整度不好，不符合質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。主要產(chǎn)生位置為，縱橫縫接縫位置，邊部位置塌邊，大范圍或者小范圍的波浪形起伏。

2.1.2 原因分析?？v橫縫接縫處未按要求設(shè)置模板或方木支擋、未將厚度不合格部分切除。攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)不能均勻行駛、連續(xù)供料、原地面不平整起伏較大造成攤鋪面起伏。碾壓設(shè)備急停造成水穩(wěn)推移、在未成形工作面上長(zhǎng)時(shí)間停放，造成表面不平整。原地面不平整，雖然松鋪?lái)斆嫫秸捎趬嚎s量相差較大造成壓實(shí)后表面平整度較差。鋼絲繩基準(zhǔn)線拉力不夠中間下垂造成規(guī)律性的起伏[2]。

2.2 表面松散的表現(xiàn)及原因分析

2.2.1 表現(xiàn)?；鶎颖砻婢植坑兴缮⑹踊蚧伊希稍飼r(shí)塵土飛揚(yáng)，雨天時(shí)泥漿四濺。

2.2.2 原因分析。在高溫季節(jié)表面干燥快，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)使表面松散。碾壓時(shí)灑水多，水壓大將表面水泥沖走，失去強(qiáng)度干燥后導(dǎo)致起殼松散?；旌狭橡B(yǎng)護(hù)期不足、強(qiáng)度未充分形成就通車，將表面壓壞石料松散。攤鋪離析，骨料集中處有松散現(xiàn)象。

2.3 裂縫的表現(xiàn)及原因分析

2.3.1 表現(xiàn)。碾壓成型的混合料經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在基層表面上出現(xiàn)橫向裂縫，縫寬可達(dá)幾毫米甚至更寬，橫縫距一般5～20m，縫長(zhǎng)可為部分路幅或全路幅。

2.3.2 原因分析。干縮裂縫，由于混合料中水分蒸發(fā)后，干燥收縮、產(chǎn)生裂縫。含水量越大收縮越嚴(yán)重。溫縮裂縫，碾壓后的混合料，在低溫季節(jié)由于冷縮而產(chǎn)生溫縮裂縫。混合料未充分壓實(shí)，強(qiáng)度不足或厚度不夠在外荷載下產(chǎn)生強(qiáng)度裂縫。地基的不均勻沉降有時(shí)會(huì)使基層產(chǎn)生裂縫，如橋頭搭板端部處、填挖交界處。進(jìn)行返挖施工的管線等，回填水穩(wěn)與原水穩(wěn)不構(gòu)成整體產(chǎn)生裂縫[3]。

2.4 離析的表現(xiàn)及原因分析

2.4.1 表現(xiàn)。水穩(wěn)攤鋪后局部粗集料或細(xì)集料較集中，外觀色澤深淺不一。

2.4.2 原因分析。水穩(wěn)混合料在攪拌過(guò)程中發(fā)生離析，混合料在運(yùn)輸過(guò)程中、攤鋪過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

2.5 壓實(shí)度不合格的表現(xiàn)及原因分析

2.5.1 表現(xiàn)。壓實(shí)度檢測(cè)不符合設(shè)計(jì)要求。

2.5.2 原因分析。分層過(guò)厚碾壓設(shè)備也分層厚度不匹配，碾壓變數(shù)不夠，集料含水量不合格等原因。

3 道路水穩(wěn)基層施工常見(jiàn)質(zhì)量缺陷的預(yù)防

3.1 平整度差的預(yù)防

加密基準(zhǔn)控制導(dǎo)線的支撐樁距離，由10m一斷面變?yōu)槊?m設(shè)一個(gè)斷面，用不易變形的鋁合金梁代替鋼絲繩，嚴(yán)格控制放樣樁位高程、位置不受擾動(dòng)。

攤鋪機(jī)保證連續(xù)供料，勻速攤鋪，分料器中的料應(yīng)始終保持在分料器高度的2/3以上。不同廠家的料松鋪系數(shù)應(yīng)由試驗(yàn)確定，混合料配比應(yīng)穩(wěn)定，含水量均勻，以保證混合料易于碾壓成型。運(yùn)料車倒車時(shí)與攤鋪機(jī)預(yù)留10～20cm距離由攤鋪機(jī)推著料車前進(jìn)，防治運(yùn)料車倒車時(shí)頂撞攤鋪機(jī)造成攤鋪面不平。碾壓設(shè)備成梯形前進(jìn)，先輕后重，先靜后振方式進(jìn)行碾壓[4]。

縱縫位置施工時(shí)在邊部支鋼模板保證邊部不塌邊、保證邊部的壓實(shí)度與平整度。在橫接縫處，攤鋪機(jī)應(yīng)駛離混合料末端；人工將末端含水量合適的混合料整平，緊靠混合料處放兩根方木，高度應(yīng)與混合料的壓實(shí)厚度相同：另一側(cè)用砂礫或碎石回填。將混合料碾壓密實(shí)，在繼續(xù)攤鋪前將方木和碎石除去，檢查其密實(shí)度和平整度，合格后再重新攤鋪混合料。

3.2 表面松散的預(yù)防

混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪要保證混合料均勻，不得有粗細(xì)料集中現(xiàn)象?；旌狭显谧罴押繒r(shí)碾壓，保證壓實(shí)度。碾壓成型的混合料必須及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，或?yàn)⑼笇訛r青，抑或作瀝青封層，保持混合料表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)。灑水養(yǎng)生不能直接噴向水穩(wěn)面，控制水壓力噴向空中后自由散落向水穩(wěn)面。采用灑水及覆蓋土工布的方法，養(yǎng)生期不少于7d，并始終保持表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)生期間始終實(shí)施交通管制，只允許灑水車通行，并不得急剎車和在基層面上“調(diào)頭”，車輛行駛在該層全寬范圍內(nèi)均勻分布，禁止重型車輛通行。強(qiáng)度形成后應(yīng)嚴(yán)格控制重車通過(guò)。若要少量通車，應(yīng)作瀝青封層或表面處治。

在攤鋪上層前將表面松散部分掃清，露出骨料，必要時(shí)可用水沖凈。

3.3 裂縫的預(yù)防及處理方法

選擇質(zhì)量合格普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽、火山灰硅酸鹽水泥并嚴(yán)格控制水穩(wěn)的水泥用量，一般控制在4%-6%，雖然水泥計(jì)量高能保證基層的強(qiáng)度，但是水泥劑量越高水化熱越大，會(huì)使基層內(nèi)外溫差大，干縮變形和文所變形嚴(yán)重，更容易產(chǎn)生更多的裂縫?；旌狭蠎?yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓，要防止輾壓含水量過(guò)小，壓實(shí)度和強(qiáng)度不足，造成強(qiáng)度裂縫。

合理選擇混合料的配比，控制細(xì)料數(shù)量，重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù)，經(jīng)常灑水，防止水分過(guò)快損失，及早鋪筑上層或進(jìn)行封層，以利減少干縮。

返挖溝槽處回填后控制好碾壓壓實(shí)度，提高回填質(zhì)量，鋪設(shè)土工格柵。加強(qiáng)填挖交界處、臺(tái)背回填處地基的壓實(shí)度，并在填挖交界處，與橋頭搭板處鋪設(shè)土工格柵。

對(duì)水穩(wěn)層進(jìn)行預(yù)切縫，提前消除基層產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，能有效消除溫縮與干縮裂縫。

3.4 離析的預(yù)防

混合料拌和前，應(yīng)先調(diào)試拌和設(shè)備，以確保按設(shè)計(jì)配合比拌和。嚴(yán)格控制拌合機(jī)拌合時(shí)間。拌和機(jī)向車廂內(nèi)卸料時(shí)，應(yīng)從車廂前部、后部、中部分三次裝料，每次汽車應(yīng)至少移動(dòng)兩次位置，以減少混合料離析現(xiàn)象。運(yùn)料車在運(yùn)輸過(guò)程中，勻速行駛起步剎車平穩(wěn)，避免強(qiáng)烈的振動(dòng)顛簸。在向攤鋪機(jī)受料斗卸料時(shí)勻速提升車廂，控制混合料下卸速度。攤鋪機(jī)的螺旋布料器要有三分之二埋入混合料中，攤鋪時(shí)要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)布料器布料，避免或快或慢。

3.5 壓實(shí)度不合格的預(yù)防

通過(guò)試驗(yàn)段確定攤鋪厚度、碾壓設(shè)備、碾壓變數(shù)。遵循先慢后快，先靜后振的方式進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓等步驟。嚴(yán)格控制混合料的級(jí)配與含水量、在最佳含水量進(jìn)行碾壓，碾壓完成后進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，若不滿足規(guī)范要求，則調(diào)動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓。碾壓過(guò)程中保持混合料表面濕潤(rùn)，若失水過(guò)多應(yīng)稍微補(bǔ)水，碾壓過(guò)程在水泥初凝前碾壓完畢。當(dāng)混合料發(fā)生改變時(shí)應(yīng)重新做試驗(yàn)段確定施工各項(xiàng)參數(shù)。

完善壓實(shí)度評(píng)價(jià)體系，合理確定最大干密度，如果最大干密度取值過(guò)大回答之壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)值，取值過(guò)小則壓實(shí)度會(huì)超過(guò)100%[5]。

4 安全管理組織機(jī)構(gòu)及責(zé)任分解

為實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目的安全目標(biāo)，項(xiàng)目部成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)，項(xiàng)目副經(jīng)理、項(xiàng)目總工程師為副組長(zhǎng)，職能部門和施工隊(duì)負(fù)責(zé)人為組員。安質(zhì)環(huán)保部負(fù)責(zé)項(xiàng)目日常工作。施工現(xiàn)場(chǎng)安全員按招標(biāo)文件及規(guī)范要求配置，專職負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作，作業(yè)隊(duì)配備專職安全員，工班設(shè)兼職安全員，形成全員參加的安全體系。安全管理組織機(jī)構(gòu)如圖1所示。

圖1 安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)框圖

認(rèn)真貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)方針和政策、法規(guī)，建立安全生產(chǎn)管理的體系，落實(shí)各項(xiàng)安全生產(chǎn)管理制度，督促項(xiàng)目部各部室制定和完善安全管理責(zé)任制，以及各單位各級(jí)各類人員的安全生產(chǎn)責(zé)任制，層層簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書(shū)。對(duì)施工中違章指揮、違章作業(yè)行為，要及時(shí)給予糾正和制止，對(duì)連續(xù)發(fā)生安全事故或存在事故隱患的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，有權(quán)責(zé)令停工整頓，并及時(shí)將情況報(bào)告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和上級(jí)主管部門。安全管理目標(biāo)及責(zé)任分解詳如表1所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

水穩(wěn)施工中如果不仔細(xì)控制或忽視病害產(chǎn)生的原因?qū)?dǎo)致水穩(wěn)基層產(chǎn)生病害缺陷，水穩(wěn)施工的缺陷將影響基層的使用效果，進(jìn)而影響路面整體使用壽命?？刂坪没鶎拥馁|(zhì)量，能有效減少以后的路面損壞。