浅析城市道路工程底基层和基层质量通病及预防措施

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  【摘 要】道路工程质量通病是指在道路工程中经常发生、较为普遍的质量问题,这些问题对工程的使用品质与寿命将产生不同程度的影响,甚至严重的后果。由于道路工程量大面广,因此其危害性更大,更应予以重视。本文主要叙述在道路建设与营运过程中质量通病的现象、原因与防治方法。道路是露天结构,它受气候、水文、地质等自然条件的影响,因此不同的地域有不同的特点。本文以中原地区城市道路与公路的实践为基础,对基层、面层及道路附属设施诸方面作了比较全面的阐述。
  【关键词】底基层;基层;质量通病;预防措施
  
  石灰土又称石灰稳定土,石灰粉煤灰土又称石灰粉煤灰稳定土,简称二灰土。
  1 混合料不均匀
  1.1 现象:混合料出现花料,灰、土分布不匀。
  1.2 原因分析:①翻松与拌和机具功率不足,齿深不够,路槽上未充分翻深、翻松;②直径大于15mm的土块未先粉碎或剔除;③上的塑性指数较大,容易结团,拌和困难。
  1.3 防治措施:①应选用合适的机具进行路拌法施工,保证有足够的翻拌深度和打碎能力,通常宜选用专用的稳定土拌和机;在没有专用拌和机械的情况下,也可用农用旋耕机与多铧犁相结合,用多铧犁将上翻松,旋耕机拌和,再用多铧犁将底部料翻起,旋耕机再拌和,如此。反复5~6遍;在翻拌过程中,应随时检查调整翻犁的深度,务必使稳定土层全部翻透;②土块应尽可能粉碎,最大尺寸不应超过15mm,对于超尺寸土块应予剔除;③对于塑性指数较大的土,应用专用机械加强粉碎,在用石灰稳定时,可采用两次拌和法,第一次加部分石灰拌和后,闷料一夜,再加人其余石灰,进行第二次拌和。
  2 混合料强度达不到要求
  2.1 现象:混合料取样送试验室做标准强度试验,强度不能达到规范或设计要求。
  2.2 原因分析: ①混合料配合比确定不当或现场未按规范或设计要求的配合比施工;②石灰质量未达到规范要求,或因存放时间过长,品质下降,造成混合料强度达不到要求;③混合料拌和不匀,强度波动大,使混合料强度代表值达不到要求,即不能满足下式: R( 1一ZnCv)≥ Rd
  式中:Rd——设计抗压强度(MPa);
  Cv——试验结果的偏差系数(以小数计);
  Zn——标准正态分布表中随保证率而变的系数,高速、一级公路:保证率95%,Za一1.645,其他公路:保证率90%,Za二1.282。
  2.3 防治措施:①以工地实际使用的材料,重新检验或修改配合比;②检查工地实际配合比,检查投料、计算、计量是否有误;需要注意的是,工地施工时实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%~1.0%;③石灰过多或过少都会造成混合料强度不足,所以应避免局部地段石灰过多或过少,并充分拌和均匀。
  3 压实度不足
  3.1 现象:石灰土、二灰土压实后,表面轮迹明显,经检测,压实度末达到要求。
  3.2 原因分析:①压实机具选用不当或碾压层太厚;②碾压遍数不够;③含水量过多或过少;④下卧层软弱。
  3.3 防治措施
  3.3.1 石灰土和二灰土基层应选用12t以上的压路机或振动压路机碾压。压实厚度在15cm以下时,可选用12~15t的压路机碾压;压实厚度在15~20cm时,应采用18~30t的三轮压路机碾压;压实厚度超过上述时,应分层碾压;压实机具应轻、重配备,碾压时注意先轻后重;
  3.3.2 混合料摊铺后应在1~2天内充分碾压完毕,并保证一定的碾压次数,直至碾压到要求的密实度为止,同时表面无明显轮迹。一般需碾压6一7遍;路面的两侧应多压2~3遍;
  3.3.3 当含水量过高或过低时,应采取措施,在达到最佳含水量(或略高,但不超过2%)时才碾压;
  3.3.4 石灰或二灰稳定土施工前,应对其下卧层进行严格检查,确保质量达到规范要求,否则易引起许多不良后果。
  4 碾压时弹簧
  4.1 现象:在碾压过程中,混合料出现弹簧现象。
  4.2 原因分析: ①碾压时,混合料含水量过高;②下卧层过软,压实度不足或弹簧。
  4.3 防治措施: ①混合料拌和时应控制原材料的含水量,如土壤过湿应先行翻晒,并宜采用生石灰粉,以缩短晾晒时间,降低混合料的含水量;如粉煤灰过湿,应先堆高沥干,一般二、三天即可;②施工时应注意气象情况,摊铺后应及时碾压,避免摊铺后碾压前的间断期间遭雨袭击,造成含水量过高以致无法碾压或勉强碾压引起弹簧;③当石灰土和二灰土过干时,可洒水闷料后再进行碾压,水量应予控制并力求均匀,避免局部地方水量过多造成弹簧;④碾压时应遵循先轻后重的原则;⑤混合料摊铺前,应对下卧层的质量进行检查,保证下卧层的压实度,若有“弹簧”现象应先处理后再做上层。
  5 碾压时发生龟裂
  5.1 现象:石灰土、二灰土在碾压或养护过程中出现局部或大面积龟裂。
  5.2 原因分析:①石灰土或二灰土含水量严重不足;②土块未充分粉碎或拌和不匀;③下卧层软弱,在压实机械碾压下出现弹簧;④养生期间,有重车通过,引起结构层破坏。
  5.3 防治措施: ①混合料在拌和碾压过程中,应经常检查含水量。含水量不足时,应及时洒水。应使混合料的含水量等于或略大于最佳值时进行碾压;②加强混合料粉碎和拌和,对不易粉碎的粘土宜采用专用机械,并可采用二次拌和法。对超尺寸土块予以剔除;③无论石灰土或二灰土基层,均应保证下卧层的充分压实,对土基不论路堤或路堑,必须用10~15t三轮压路机或等效的碾压机械进行碾压检验(压3~ 4遍),在碾压过程中,如发现土过干或表层松散,应适当加水;如土过湿,发生“弹簧”现象,应采用挖开晾晒、换土、掺石灰或粒料等措施进行处理;④养生期间,应禁止重型车辆通行。
  6 未结成整体
  6.1 现象:混合料经碾压养生一定时间后,仍较松散,未结成板体。
  6.2 原因分析:①石灰质量差或掺加量不足;②压实度不足;③冬季(气温低5℃)施工,气温偏低,强度增长缓慢。
  6.3 防治措施:①施工前,应对石灰质量进行检验,避免使用存放时间过长的石灰或劣质石灰,消解石灰应在两周内用;②进行充分的压实,达到规定的压实度;③冬季施工应尽量避免;必须施工时应注意养护,防止冰冻,并封闭交通。一般在气候转暖后,强度会继续增长;必要时可选用外掺剂,以提高早期强度;或采用塑料薄膜或沥青膜等覆盖措施养生,保持一定湿度,加速强度增长。
  7 横向裂缝
  7.1 现象:石灰土、二灰土结构层在上层铺筑前后出现横向裂缝。
  7.2 原因分析:①结构层由于干缩和温缩而产生横向裂缝;混合料碾压含水量越大,越易开裂;②有重车通行。未筑上层的石灰土、二灰土基层,不能承担重车荷载的作用,当重车通过时,易造成损坏,产生裂缝,尤其当下卧层的强度不足和在养生期间更易产生强度性裂缝;③横向施工接缝,包括结构层成型后再开挖横沟所发生的接缝,是最易产生横向裂缝的薄弱面;④结构层横穿河没处由于沉陷或重车作用所引起的裂缝。
  7.3 防治措施:①工过程中应严格控制混合料的碾压含水量,使其接近于最佳含水量,以减少结构层干缩;②混合料碾压完毕后,应及时养生,并保持一定的湿度。不应过于、过湿或忽干忽湿。养生期一般不少于7天,有条件时可采用塑料膜覆盖;③混合料施工完毕后,应尽早铺筑上层。在铺筑上层之前,应封闭交通,严禁重车通行; ④延长施工段落,减少接缝数量。做好接缝处理,使新旧混合料相互密贴。缩短接缝两侧新旧混合料铺筑的时间间隔;⑤产生横向裂缝时,通常不做处理。缝宽时可用沥青封缝,以防渗水和恶化。
  参考文献:
  [1]叶国铮; 石灰土的疲劳特性 [J];土木工程学报; 1984年02期; 88-92
  [2]李栋国; 长春地区石灰、二灰稳定细粒土配比试验和施工控制的研究 [D];吉林大学; 2005年
  [3]蒋向军; 固化剂在加固土中的应用研究 [A];全国公路工程地质科技情报网2006年技术交流会论文集 [C]; 2006年
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