对市政道路施工中沥青路面质量的浅析

　　摘　要: 现今，随着经济水平的提高，对道路的施工质量要求也不断提高，根据笔者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、监管等多方面进行了论述和分析。供同行参考。

　　关键词: 市政道路,沥青路面,质量控制,排水设计

　　1　前言

　　随着国民经济的快速发展，城市化进程不断加快,以市政道路为骨架的基础设施规模不断扩大。由于沥青砼路面较水泥砼路面具有平整、无接缝、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便等众多优点,因此沥青砼路面日益成为城市市政道路路面结构的选择,在市政道路建设中得到广泛的大量应用。

　　2　设计方面

　　2.1　市政道路沥青路面设计存在的主要问题:

　　(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,不适合我市多雨地区状况,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。

　　这些问题的存在,对沥青路面建设质量及行业影响构成较大危害性。因为现有路面设计理论按层间连续状态考虑,研究表明,路面结构设计中间结合条件对设计结果有较大影响,尤其是对拉应力(包括剪应力),在滑动状态下基层拉应力设计比连续状态提高1~2倍。此外,路面荷载设计计算依据是按设计年限总交通量当量轴载次数,淡化了交通量计算。模糊了设计年限和使用年限概念。这样,一方面影响了路面建设经济性和适用性,另一方面交通量急剧增长缩短使用年限时,引起社会误解,给行业带来不好影响。

　　2.2　路面设计深度要求

　　2.2.1　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。由于目前沥青路面结构组合设计许多观念在新的研究成果公布后发生变化,设计人员必须对当地多年的路面使用实际进行了解,从中吸取有益的部分结合最新的设计方法和理论进行设计。

　　2.2.2　材料组成设计是关键

　　资料表明:沥青砼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。决定沥青砼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。如某市城区沥青混合料配合比理想区间,见下表。

　　AC-13C优化级配范围

　　2.2.3　排水设计

　　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(人行道面)排水、中央分隔带排水、交叉路口排水、路面结构层排水;合理选择排水方案,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。

　　3　施工方面

　　3.1　市政道路沥青路面施工现状及存在问题

　　目前,我市市政道路沥青路面基本采用水泥稳定碎石半刚性基层,从通车后观察主要表现为: (1)路面裂缝多,平均7~8m就有一条横向裂缝,还伴有较多纵向裂缝,较高速公路30~40m一条横向裂缝,病害发生率明显偏高; (2)连续降雨后,路面网裂严重、坑洞多; (3)道路交叉路口及公交汽车站台周边,多有面层细料脱落、车辙严重等病害。究其原因,与施工过程存在的问题有着直接关系,其突出问题有以下几个方面：

　　3.1.1　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(强制式)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基层裂缝增加,直接影响到通车后沥青路面反射裂缝增多。

　　3.1.2　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)交叉路口铺筑分块不合理,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。

　　3.2　对策措施

　　3.2.1　加强集料质量控制

　　资料表明,沥青砼面层的使用性能和耐久性的最关键因素是集料质量和集料级配。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。采购进场集料应按规范进行检验,尽可能加大抽检密度,不合格的材料要坚决退场。堆场必须进行场地硬化,避免堆场表土掺合于集料中。不同规格的集料要设置隔仓堆放,以免不同规格碎石混杂。各种不同的集料堆场要设置有料源、粒径、用途等内容的标志牌,便于抽检,防止上料差错。

　　3.2.2　提高基层施工质量

　　(1)改变施工方式。淘汰水泥稳定碎石层现场拌和、人工摊铺的施工方式;采用水泥稳定土拌和楼集中拌和,机械摊铺的方式。

　　(2)抓好原材料控制。水泥等级应选用低于32. 5级且不带R的初凝在5h以上、终凝时间12h以上的普通硅酸盐水泥;碎石集料用做基层时最大粒径不得超过31. 5mm,并形成良好级配。

　　(3)压实、养护环节不可忽视。压实时,压路机的机型、激振力应与基层厚度相匹配,碾压长度需根据施工现场的实际情况确定,应在最佳含水量时碾压,碾压长度要随之调整;养护宜采取喷洒透层油进行,并用土工布覆盖,以利于成品保护,避免车辆、行人闯入,喷洒应选择在半刚性表层风干时即可进行。

　　4　监管方面

　　市政道路作为城市基础设施中重要的公共品,它的质量关系到全体民众福利,当公共品责任主体职责不清时,易导致全体不负责,使公共品质量虚化。在当前市政道路沥青路面建设标准未能系统建立时,沥青路面建设过程中纠偏控制工作量大,且对沥青路面质量影响显著的状况,更需相关部门、机构厘清职责,各负其责,共同监管,这样才能保证市政道路沥青路面建设质量。

　　4.1　市政建设主管部门

　　市政建设主管部门应对区域沥青路面建设过程中设计、施工依据的标准做出统一规定并检查监管标准执行情况,并对区域道路路面建设标准依据城市发展交通量的需求作出界定,组织设计单位分类建立沥青路面结构设计标准模式,提升建设效率。

　　4.2　业主单位

　　业主作为工程质量的第一责任人,对工程质量负全责。业主应针对沥青路面建设质量对原材料、施工机具及过程检测要求高的特点制订相应的对策。如在招标阶段,应对潜在投标人施工能力进行考核,重点考察拌和设备、施工机具、现场试验室是否具备等内容;在施工准备阶段,应检查施工单位所用集料生产厂生产的碎石是否符合要求;在施工阶段则应对施工、监理单位履约情况进行检查。

　　4.3　监理机构

　　沥青混合料路面普遍采用热拌热铺的施工方法,其过程控制极为重要。因此监理人员应对施工全过程进行严格、认真、全面的监理,并着重抓好以下几个环节。

　　4.3.1　施工准备

　　监理工程师工作要点: (1)对作为沥青路面主要承重层的水泥稳定碎石层质量的检查和验收。特别在施工过程注意对碎石级配及水泥用量的检查; (2)原材料质量控制及配合比设计审查。特别要注意对粗集料质量的检查及混合料配合比设计验证阶段的检查; (3)施工机具设备控制检查。重点检查是否配备满足试验要求的试验设备及实验室,能否及时提供监理工程师需要的试验资料; (4)试验路段的监理。科学选定试验现场,宜安排100~200m的试验路段,并解决好以下问题:确定用于施工的集料配合比例,摊铺机的操作方式,松铺系数,压实机具碾压控制,作业段的适宜长度等。

　　4.4　工程质量监督机构

　　工程质量监督机构作为建设行政主管部门委托、对责任主体和有关机构履行质量责任的行为以及工程实体质量进行监督检查、维护公众利益的行政执法行为的主体,其在市政道路沥青路面质量方面负有监管职责。因此在做好各方主体质量行为监督的同时,应重点对以下工程实体质量进行监督检查。

　　4.4.1　半刚性基层施工混合料质量、现场施工工艺、无测限抗压强度及基层平整度,特别应注重现场取芯及混合料水泥用量控制。

　　4.4.2　沥青混合料质量及空隙率,特别是空隙率计算的标准密度控制应能反映现场的实际情况。

　　4.4.3　沥青路面压实度、平整度及纵、横缝处理。

　　5　结束语

　　由以上综述分析可知，市政道路沥青路面建设质量存在经济性、适用性不足以及病害多的各类问题,既有建设各方主体行为不规范的原因,也有政府相关部门工作不到位的不足。因此,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砼路面设计、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,方能取得预期效果。

《对市政道路施工中沥青路面质量的浅析》

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