市政道路沥青路面质量控制工中的的探讨

2011-12-31 06:51张晨
城市建设理论研究 2011年28期
关键词:交通量集料沥青路面

张晨

摘要:市政质量控制是保证城市建设高速度、高质量、持续发展的前提,作为城市建设的主要内容。可以说市政工程建设一条线,方便周围一大片,服务城市一个面,本文作者结合多年实际工作经验,从设计及施工两方面分析当前市政道路沥青路面建设存在的问题,并从设计、施工、等多方面进行了论述。

关 键 词: 市政道路 沥青路面

一、市政道路沥青路面的现状及问题

1.1市政道路沥青路面设计现状

由于市政道路沥青路面规范、标准滞后,各地在设计中一般依据《公路沥青设计规范》进行。笔者在监督检查过程中发现市政道路设计文件一般只提供路面结构设计图,没有进行交通量确定、设计参数测试、材料组成设计、专门排水设计等设计工作,也未能结合市政道路特点,在设计上进行适当改进。为了进一步分析设计方面存在的问题,抽取了某市近两年建设的八个市政道路项目的沥青路面设计文件进行研究,发现沥青路面设计深度不足,设计质量不高已成为制约市政道路沥青路面建设质量较为突出的问题。

市政道路沥青路面设计主要问题:①交通量确定环节淡化,设计基础不扎实:②路面结构组合设计不合理,面层采用结构形式空隙率偏大,不适合我区多雨地区状况,基层设计材料没有针对性;③没有设计基础数据支撑确定路面结构层厚度,且不符合《规范》要求:④路面结构层层间连接设计严重缺失,影响路面结构整体性。

1.2市政道路沥青路面施工现状

1)半刚性施工质量低劣

市政道路水泥稳定碎石基层普遍存在下列违反规范的行为:①集料级配严重失控,集料大于40mm颗粒数量占粗集料总量的30~40%,10~40mm颗粒数量严重不足,混合料产生严重的粗细集料离析现象;②水泥稳定碎石混合料采用普通搅拌机搅拌,人工摊铺,严重影响了拌和料的均匀性,导致混合料离析现象产生;③为保证混合料成型,采取提高水泥用量并用细料罩面;④施工缝多但处理草率等。这些问题导致半刚性箨层裂缝增加,直接影响到通车后沥青路面反射裂缝增多。

2)层间连接施工质量没有保证

市政道路路面施工与高速公路相比,其层间连接施工质量更难以保证,主要表现为:①未能封闭施工的客观环境,更易造成连接层面间污染,导致沥青路面结构层层间连接不严密;②基层透层油喷洒往往在铺筑沥青层时进行,由于污染和粉尘,实际上不能达到透和联的作用,而半刚性基层暴晒时间过长将产生干缩裂缝;③沥青面层间粘层油施工没有按规范进行,现实中因急刹车导致面层整块滑移、撕裂或脱落现象时有发生。如果层间连接不紧密,易导致地表水浸入,此时若在层间有浮尘或松散颗粒,水进入层间缝隙后,缝隙中饱和水在行车荷载作用下产生动水压力及以后荷载重复作用,对缝隙产生冲刷,形成唧浆,使缝隙处结构层强度降低,最终形成空洞,造成路面损坏。

3)沥青面层施工工艺粗糙

市政道路沥青路面摊铺,由于通车的需要,在施工中往往是半幅施工、半幅通车,由此导致纵向冷接缝现象较为普遍。但由于处理冷接缝的工艺粗糙,影响了路面施工质量,其主要表现为:①压实机具配置不合理,碾压操作未能按工艺要求严格进行,影响路面压实度和平整度;②交叉路日铺筑分块不合理,人工作业增加,影响路面铺筑质量;③冷接缝处常产生骨料离析现象,影响路面质量且易产生路面病害。

二、市政道路沥青路面问题的对策

2.1路面设计的控制措施

1)交通量确定是基础

设计者首先应根据规划要求对修建道路在所处路网中的作用进行定位,通过对设计路段交通量实测、分析与预测,确定设计交通量,然后换算成标准轴载车道累计当量轴次数据进行后续结构层厚度计算。

2)结构组合设计是前提

在路面结构设计之前必须进行地质、环境、气候和水文状况的调查,根据当地材料供应的特点,确定满足密实、抗滑、稳定、耐久的路面结构方案,满足路面使用的基本要求。

3)材料组成设计是关键

资料表明:沥青混凝土是最复杂的建筑材料之一,在正温度状态下,表现出一定的粘弹性;在负温度状态下,则具有一定的弹性。决定沥青混凝土性能的最关键因素是矿料质量和矿料级配。作为设计者应对当地材料详尽调查,提出材料的基本要求:级配大致范围、筛孔分级、加工方法及颗粒形状等。在此基础上,选择合理的级配设计结果,为道路施工提供基础数据。

4)结构厚度设计是基本

路面结构层厚度设计是在组合设计的基础上进行。路面结构设计采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论进行,计算的厚度值应满足结构整体刚度与沥青层或半刚性基层、底基层疲劳开裂的要求。具体而言,轮隙中心处路表计算弯沉值ls。应小于或等于设计弯沉值1d,即1s≤ld:轮隙中心或单圆荷载中心处的层底拉应力σm应小于或等于容许拉应力σr,即σm≤σr。交通量和抗压参数作为厚度计算的两大要素,对厚度计算结果影响甚大。为了合理设计路面结构,抗压参数应通过试验确定。

5)排水设计是保障

水对沥青路面的巨大破坏性已成为共识,市政道路排水条件较公路更为严峻,因此对排水设计更应引起重视。合理的排水设计应综合考虑路表排水、中央分隔带排水、交叉路口排水、路面结构层排水:合理选择排水右案,布置排水设施,形成完整、畅通的排水体系,保证路基路面的稳定。

2.2设计建议

1)科学确定交通参数

市政道路除了城市环道与公路交通量性质相似外,占据市政道路主体的区间道路则以小客车为主,路面行驶车辆组合特征明显不同。沥青路面结构设计主要以轴重做为荷载标准,重型货车与大客车起决定作用,轻型货车居中,小客车影响基本不计。因此,城市市政道路沥青路面设计时应根据路段交通量特征进行分类设计,城市环线道路及行驶大型车辆主干道路段可依照《规范》要求计算设计,一般只行使小汽车路段可按《规范》推荐的适宜厚度进行设计。按交通量分类设计有利于提高市政道路沥青路面建设的经济性和适用性,同时提高设计效率。

2)防水与排水

市政道路不同于公路横向通过排水沟或边坡直接排水的方式,它是通过先横后纵,即是从路面流聚路缘,再从路缘经收水井、支管排出。城市主干道6~8车道宽大的路幅加上非机动车道、人行道,其受水面积同公路相比更大,地表水滞留路面的时间更长,路面受到水的侵蚀更严重,路面防水与排水问题更突出。因此市政道路防水与排水应贯彻“疏堵结合”的原则。

3)道路交叉口抗病害

城市道路交叉路口去车方向车行道30~50m及公共汽车站站台范围较普遍存在面层细料脱落、车辙明显、车道沉陷、网裂严重等现象。理论而言,城市道路交叉路口红绿灯疏导交通导致车辆制动频率高,对路面冲击破坏频度高易引起路面病害。这一问题要求我们在重视施工质量的同时,更要在设计时对交叉路口的面层及基层做特殊考虑。在交叉路口基层设计时应提高基层设计标准以保证其刚度和稳定性,抵御车辆荷载反复制动力的冲击。

2.3施工控制措施

1)加强集料质量控制

集料应符合下面两项要求:①碎石表面微观粗糙度大,且形状接近立方体,质地坚硬;②使用人工砂,限制使用圆形颗粒的天然砂。从目前市政道路就地采购的碎石来看,其规格普遍不符合要求,因此沥青路面施工用碎石必须向无风化片石料场定点采购,要求料场采用二次破碎工艺进行碎石加工。一破采用锷式破碎机进行破碎,二破采用锥式或反击式轧石机进行,以减少针片状碎石含量,且筛孔的尺寸应与要求碎石的最大粒径相匹配。

2)提高基层施工质量

①改变施工方式;②抓好原材料控制;③严格控制水泥用量太大;④重视混合料摊铺接缝的处理;⑤压实、养护环节不可忽视。

三、结束语

要提升市政道路沥青路面建设质量,需要建设单位工作要深入有效、设计深度要确保、施工企业自控要到位、监理检查要把关、检测结果要客观、政府主管部门要确立沥青混凝土路面设计、施工标准体系,工程质量监督机构工作要有力,只有各方共同努力,才可以能取得良好的效果。

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