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影响公路路面平整度的施工因素分析

2012-08-15董若菲马建荣

科技视界 2012年27期
关键词:底模桥涵平整度

董若菲 马建荣

(银川第二市政工程有限责任公司 宁夏 银川 750001)

0 引言

路面不平整主要表现为坑凹、起拱、波浪,接缝台阶,碾压车辙,桥头或涵洞与道路连接处路面沉降,桥梁伸缩缝的跳车。造成路面不平整的原因是多方面的,下面分别阐述。

1 路基及结构物的不均匀沉降

1.1 路堤地基处理不当

1.1.1 伐树除根及表土处理不彻底,路堤成形后一旦杂质腐败变质,地基将会发生松软和不均匀沉降。

1.1.2 地面的横披大于1:5的路段,路堤的填筑前土基未按规定要求挖成台阶,填料和土基结合不良,在荷载的作用下,填料极易发生失稳而沿坡面发生滑移。

1.2 路堤的填料控制不当

1.2.1 采用了稳定性较差的填料,如采用高液限粘土,粉尘土或使用淤泥、腐殖质较高的土料填料填筑会使路堤产生整体或局部的变形。

1.2.2 采用不同的土质填筑路基时,因土的性质不同,如填筑方法不当,碾压成型后路基表面会产生不平整现象。

1.3 半填半挖路基结合部处理不当

半填半挖地段施工,土基不按规范要求挖成台阶,使土基和填料的结合部产生裂缝和沉降。

1.4 填土路基压实度部足

当路基填料的含水量、压实时的松铺厚度、碾压机具选择不当时都会引起路基压实不足,使路基土壤压实偏低,土体的透水性增强,造成水分积聚和侵蚀路基,使土基软化和因冻胀而产生不均匀沉降。

1.5 软土地基路段

当路基修筑于软土时,由于软土的压缩性很大,在自重的作用下会产生不均匀沉降。

1.6 排水不完善

路基施工中,如果排水不完善,必然的造成水流不畅,引起路基的变形,这种情况在黄土地区尤为明显。

2 头涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车

桥、涵台背处路基由于沉降而导致跳车,其主要原因是:在桥涵工程施工时,未按设计要求对桥涵台背用水稳性较好的砂性土或天然砂砾分层填筑、分层碾压或夯实至规定的密实度。当路基填土较高时,应使桥涵施工与路基施工同步进行,桥涵台背两侧2倍跨径范围内应填筑天然砂砾并分层碾压至规定的密实度。如不能同步施工时,应留有较长的路基施工段,以便于压实机械及其它施工机械进行有效作业,待桥涵施工完毕,再按规定分层填筑分层碾压,预留段新旧土体结合部位应挖台阶或留有1:1.5的斜坡,以便新旧土体的稳定牢固结合,防止结合部不均匀下沉。当路基填土较低时,可待路基填筑完毕后再行开挖,进行小桥涵施工,开挖的宽度为小桥涵跨径的5倍,开挖形状为倒梯形,两侧边坡以大于1:1.5为宜。当桥涵施工完毕,应按设计要求在两侧台背同时分层填筑碾压。在实际的施工过程中往往被忽视,没有严格控制而出现以下的问题。

1)由于压实机械的作业面狭小而使压实不到位,通车后易引起路基的压缩沉降。

2)由于台背的填料和台身的刚度差较大,造成沉降不均匀。

3)在桥涵和路基结合处,常会发生细小的裂缝,雨水进入裂缝后,使路基产生病害,导致该处路基发生不均匀沉降。

3 路面摊铺机械及工艺对平整度的影响

3.1 沥青路面

摊铺机是沥青面层施工的主要机具设备,其本身的性能和操作水平对摊铺平整度影响较大。摊铺机的结构参数不稳定,走行装置打滑,摊铺的速度快慢不均匀,机具猛烈的起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。

3.2 水泥混凝土路面

3.2.1 采用混凝土小型机具配套施工

1)立模质量的影响。立模的质量是确保混凝土路面平整度的重要环节。振动梁、提浆滚或三轴真体机是依靠模板的控制进行作业的,若立模本身凸凹不平或模板不固定,当各种机具冲击时会发生变形,路面失去了基准。

2)施工机具的影响。振动梁变形、振动频率的失调会直接影响混凝土拌和物的挂平,补振,压实提浆功能,振动梁的前进速度也会影响到路面的平整度。

3)混凝土摊铺工序的影响。混凝土卸料作业的均匀程度,对混凝土路面的平整度的影响很大,如自卸车大堆卸料或施工人员用钉耙抛卸摊铺,振捣程序的颠倒都会使混凝土摊铺初始密度不均匀或产生离析,难以保证最终的平整度。

4)在混凝土表面制毛。如果时间掌握的不恰当,在压纹时易使相邻的路段上形成不平整的鼓包,影响了混凝土平整度。

3.2.2 采用滑模摊铺机施工

滑模摊铺机是以人工架设基线为基准,摊铺过程中传感器的探测杆沿基线滑动,实现自动找平,控制标高。它产生路面不平整的原因有:

1)底模。底模是挤压成形的模底,底模的平整是影响路面平整度的关键,底模经过一段时间的施工使用后,由于收到压力和自身重力的影响,板产生一定的变形,因而底模挤压成形后的路面也会不平整,如呈拱形或波浪形。

2)浮板。浮板挂在成形模板后,施工浮板悬浮在混凝土路面上,起修面的作用,如同底模一样,浮板的变形也会影响路面的平整度。

3)翘角。边模内侧的底模设定一个可调的翘角,一般根据混凝土的塌落度来调整,翘角调整不当,摊铺带两侧的混凝土就会稍高于或低于标高从而影响了混凝土板的平整度。特别在分幅摊铺时,由于板边是纵向接缝,平整度差时难以顺接,导致路面平整度变差。

4)其它。例如摊铺机操作的影响、基准线的影响与沥青混凝土摊铺机的影响大致相同,不再赘叙。

4 平整度传递方面的因素

所谓平整度的传递是指路面下层的不平整向上反射的过程。这一过程存在的必要条件,除下层路面本身的不平整外,还有一重要条件就是松铺路面必须经受压实而最终成型。如前所述松铺路面由于受摊铺作业和参考基准的制约,其本身并不是绝对平整的,而且松铺路面在经受压实之后,路面的凹凸波形还会进一步调整有些会加剧,有些则会减缓。这种在平整度传递过程中对最终压实后的路面谱做出的调整是由于路面虚铺厚度之差异和压缩比不均匀造成的。

5 施工不利季节因素

5.1 温度因素

众所周知,温度对半刚性材料内部的化学反应有很明显的影响,温度愈高,其反应愈快,强度形成亦愈快。当温度低于0~5℃时半刚性材料的强度就难以形成或基本上没什么增长。养生温度对水泥稳定土、石灰稳定土强度的影响,《公路路面基层施工技术规范》中明确规定:“石灰稳定类基层应在热(夏)季到来之前和热(夏)季组织施工。施工期的最低温度应在 5~9℃以上,并在第一次重冰冻-3℃~-5℃)到来之前 1~1.5个月完成。”

5.2 冬季施工

在冬季跨年度工程停工期间的结构层若不注意采取保护措施,如雨雪的渗透和冻融作用.对裸露的半刚性结构层上30cm的表面有一定的破坏作用,对过冬的半刚性基层的强度和平整度影响很大。对表面层的沥青类混合料结构,因其密实度较差,也有一定的渗透和冻融影响基层结构由于低温产生的收缩裂缝将反射到沥青面层。

6 结束语

随着国民经济快速发展,我国的各类公路建设正在快速发展,同时随着行车速度的提高,公路交通量迅速增长及车辆荷载不断增大,使得交通对公路路面的质量提出更高的要求,对作为路面使用性能重要指标之一的路面平整度的要求也必将越来越高。

[1]盛安连.路基路面检测技术[M].北京:人民交通出版社,1996.

[2]JTJ001-2000公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2000.

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