浅议市政道路质量通病及防治措施
2014-04-17刘蜀宁
刘蜀宁
(南京市市政公用工程质量安全监督站,江苏南京 210000)
0 引言
市政道路工程质量通病,是指在道路施工及使用中经常发生的、较为普遍的质量问题。这些问题对道路工程的使用与寿命将产生直接的影响。由于城市道路工程面广量大,直接影响到交通的便利,行车的舒适与安全,因此应引起城市建设各参建方的高度重视与防范。
市政道路工程质量通病受设计、施工、建材、环境以及使用等诸多因素的影响,但主要原因是没有严格按照规范要求进行选料与施工。因此,市政道路质量通病的防治必须贯彻“预防为主,防治结合,全方位、全过程覆盖”的方针,使质量管理始终处于计划、施工、检查、处理循环的中心地位。
笔者认为市政道路质量通病主要表现为以下5 个方面,下面将自己的分析研究,浅述如下,抛砖引玉,达到共同提高市政道路工程质量的目的。
1 市政道路交叉口及公交站台处车辙、波浪、开裂、拥包原因及治理措施
1.1 外在因素
首先,南京有“火炉”城市之称,夏季气温高且持续时间长,常年雨水多;其次,市政道路交叉口(含公交站台)又是城市道路的交通枢纽,各种车辆和行人都要在道路交叉口处汇集、通行。市政道路交叉口红绿灯的设置,公交站台处车辆的停靠,造成市政道路交叉口及公交站台附近成为车辆经常刹车和起动的位置;再次,交管部门为提高市政道路交叉口的通行能力,通常在道路交叉口的各路口收缩车道宽度,增加车道数,就进一步加剧了市政道路交叉口区域的渠化交通程度;最后,由于近年来市政道路车辆通行的流量迅猛增加,特别是投资拉动经济导致重载车辆运输量的增加,使得原有的道路设计标准不适应时下交通的需要。上述的外部因素客观上就加剧了市政道路交叉口、公交站台附近道路车辙、拥包严重,影响了市政道路的使用功能、效益、安全和寿命。
1.2 内在原因
由于一般市政道路工程采用的普通混合料面层的抗压强度、抗剪强度及高温稳定性不足,导致道路面层冬季开裂、夏季高温软化,特别是在道路交叉口和公交站台处在超饱和交通流量及经常性刹车的条件下加剧道路车辙、波浪、拥包发生。分析其原因,面层推挤和拥包是由于道路荷载产生的剪应力、拉应力超过材料的抗剪、抗拉强度所引起的;道路车辙是由于车辆荷载反复作用下路基路面塑性变形累积产生;路面裂缝是由于普通沥青延性不足在低温下产生缩裂引起的;而道路面层产生裂缝后,雨水长期顺着裂缝侵入路基,在车辆荷载持续作用下,是加快道路损坏的重要内在原因。
1.3 防治措施的思考
笔者通过长期观察和研究,市政道路交叉口和公交站台处的市政道路应作特殊处理,距道路交叉口100 米范围内的市政道路及靠公交站台一侧纵向前后各60 米的半幅道路,宜采取以下措施:基层采用半钢性材料,厚度是正常路段的1.5 倍,并加强石料的级配,沥青砼下面层采用普通石灰岩集料,适当提高混合料中粗集料的含量(不一定是最粗部分)、SBS 改性沥青,上面层采用具有温度稳定性(即高温时不容易变软、低温时具有良好的抗裂性能和抗疲劳裂缝的能力)、不透水性、耐磨性好的SMA 沥青玛蹄脂混合料(石料为玄武岩),这种材料具有良好的力学性能,坚韧,稳定,抗车辙,它是一种以沥青、矿粉及纤维稳定组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中所形成的沥青混合料。SMA 具备了开级配混合料优点,空隙率小,沥青用量多,增加了抗疲劳寿命和抗水损害能力,它是依靠较多的粗集料,能增强面层的抗磨耗能力。
1.4 施工工艺探讨
SMA 沥青玛蹄脂混合料的施工方法与普通沥青砼的施工方法基本相同,不同的是对拌和、出厂、摊铺、压实温度、外界的气温要求都高于普通沥青砼,必须严格控制各道工艺温度,只有在最佳温度状态下碾压才能达到最佳密实度,同时注意碾压方法,先轻型后重型再轻型,碾压遍数,并严格把握开放交通的时间。尤其值得注意的是由于SMA 沥青玛蹄脂混合料沥青含量高,粘度大,一般不用轮胎式压路机碾压,以防轮胎揉搓造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效果,终压温度应不低于90°C。SMA 面层一旦达到足够的温度后,碾压即应停止,过度碾压可能导致沥青玛蹄脂混合料被挤压到路表面,影响构造深度。只有严格把好各道工艺关,才能达到预期效果。
2 窨井盖周围沥青面层破损、下陷及窨井盖位移、坠落的原因及防治措施
2.1 成因分析
(1)由于窨井圈采用粘土砖砌筑,粘土砖强度较低,密封性差,加上井圈基础同样采用粘土砖砌筑,通车后,在交通荷载的反复作用下,造成井圈基础下沉,井圈变形,管口与井圈间产生缝隙,加上井圈本身密封性差,水分不断渗入井圈,加剧井圈基础下沉,恶性循环造成井圈周围填土随水流失,引起井圈周围路面破裂、下沉;(2)市政道路施工的常规方法是先将井室砌到位后再填筑土方、路基、路面,这种施工方法普通碾压机械无法保证井圈周围回填密实,再加上粘土砖强度低,在施工过程中不敢对井圈周围加大压实度,导致日后回填料自然下沉是引起井圈周围路面下沉从而造成窨井盖周围沥青面层破损的又一原因;(3)目前使用的井框盖强度低,重量轻,框盖间不吻合加上井圈周围路面碎裂,框盖被推挤移位,井盖被吸走。
2.2 防范措施
首先,淘汰使用粘土砖砌筑井圈,采用砼预制拼装块,每一层砼间放置环向钢筋,拼装完毕后放置纵向钢筋,缝隙中灌注砼,使井圈形成整体。采用这种材料砌筑的井圈强度高,稳定性及密封性好,并且适合不同管径、不同尺寸的井室砌筑。其次,井室砌筑与道路同步施工,即在井室上方盖上钢板做好记号,待一层回填料碾压成型后,再取出钢板砌筑一层(砌筑高度与回填料厚度等同),并加强保湿养5~7 天后整体摊铺上面层。最后,重点监控井圈周围填充料的密实度,作为强制性检测内容之一。井框盖必须采用防坠落、防碎裂的中、重型号且将井框与井圈用螺栓联在一起,保证框盖不位移。
3 沟槽回填路面下沉的原因及防治措施
3.1 原因剖析
市政道路埋设有各种管线,施工开挖的沟槽宽度一般都小于2 米,普通压路机无法作业且在回填过程中很难分层夯实,加上使用人工及小型机械难于达到设计要求的密实度,造成沟槽处路面慢慢下沉,起伏不平,严重影响行车安全。目前大多数施工单位均采用米砂作沟槽底层回填料,实践证明米砂不成型,起不到稳固管道作用,日后管道周边土质流失后米砂塌陷、管道移位、漏水、漏气在所难免。另外常常由于管道接口密封不好,米砂从缝隙中随水流失,造成路面大面积沉陷,曾发生过的市政道路路面大面积塌陷就提供了有力的证据。
3.2 防治措施
首先,对于小于2 米的沟槽回填料应采用粉煤灰快速增强固化剂,效果较好,由于这种材料流动性大,密实度高,操作方便,其施工方法与普通砼类似,且这种材料具有很好的力学性能、耐水性能、抗冻性能,其可塑性、再生性及适应性更是其他材料难于比拟的,同时这种材料早期强度高,3 天、7 天的无测限抗压强度检测高于同龄期二灰碎石,便于快速进行下一道工序施工并具有成本低的优势。其次,加强道路结构层的施工管理,保证沥青砼层的碾压温度和密实度与周围路面的平整度衔接,确保沟槽整体质量。
4 人行道板活动、碎裂、下陷原因及预防措施
4.1 原因分析
市政道路一般人行道的施工都是在施工的最后阶段进行,通常都会出现抢工期的情况,主观方面参建各方对人行道施工质量重视不够,造成灰土层碾压不到位;人行道基础因量小采用自拌砼较多,其强度普遍低于商品砼,且基础砼的平整度差;砂浆粘结层普遍采用干拌,水泥砂浆在无水状态下形成不了整体,起不到固结人行道板的作用;加上道板未到保养期就使用,强度不够,施工过程中大型施工机械在人行道上移动、停靠等因素,这些都是造成人行道破损较为严重的原因。
4.2 预防措施
(1)参建各方都要重视人行道的施工质量;(2)人行道尽可能采用一次成型的现浇商品砼,如考虑面层美观,面层用仿花岗岩材料装饰,图案各异,砼厚度(考虑偶有中小型机械停靠)15 厘米,并加强灰土基层的碾压。12 年前曾在多条道路人行道上采用15 厘米厚C25 商品现浇砼、仿花岗岩面层,检测结果强度高,至今仍呈现视觉效果好,且使用结果令人满意。(3)如采用人行道板铺砌,人行道基层不宜使用自拌砼,应当采用商品砼并严格控制基础的平整度,水泥砂浆采用砂浆机拌和,杜绝人工拌制,道板强度未达到标准不得进入施工现场,监理单位应加大对人行道基层、面层的检查频率。
5 砼牙沿质量差、弯道牙沿不顺和缝隙呈开口状的原因及防治措施
5.1 原因分析
目前市政道路工程上使用的C30 砼机制牙沿强度普遍不够,牙沿表层脱落后露出松散的粗砂料,这是典型的“夹心饼干”现象,生产单位偷工减料是造成牙沿强度不够的主要原因,另外生产单位没有预制短尺寸的弯道牙沿,施工人员无法按设计弯度铺砌,只能采用简单的切割、就位,造成弯道处牙沿不顺,缝隙呈开口状,影响视觉效果。
5.2 防治措施
对生产单位加强质量管理,监理、质监部门加大抽查频率。另外,生产部门须预制短尺寸的弯道牙沿以满足不同半径的弯道铺砌,使得弯道处牙沿顺直,缝隙宽度符合要求。
[1]城镇道路工程施工与质量验收规范CJJ1-2008[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]严家伋.道路建筑材料[M].3 版.北京:人民交通出版社,1996.