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张新路市政工程路面平整度控制技术的应用与总结

2023-06-18张茂勇

运输经理世界 2023年8期
关键词:平整度压路机面层

张茂勇

(北京磐石建设监理有限责任公司,北京 100037)

0 引言

市政工程路面的平整度是评定道路质量的主要标准。从主观上讲,路面的平整度受地基处理水平、路基和结构层施工质量等方面的影响;从客观上讲,由于道路长期行车,冲击荷载的不断作用,从而使路面的平整度变差。结合张新路道路、桥梁和雨污水工程,分析提高路面平整度的技术方法及质量控制要点。

1 工程概况

该工程道路规划南起郭公庄南路,北至南四环辅路。道路设计等级为城市次干路,全长2056.48m。面层为细粒式沥青混凝土AC-13(C),粗粒式沥青混凝土AC-25(C);基层为三层石灰粉煤灰稳定碎石基层-16cm。土基压实度标准为:填方路段0~80cm,压实度应达到93%,>80cm 应达到90%;挖方路段0~30cm,压实度到达93%。以上均为重型击实标准。地下水埋藏较深,忽略其对工程的影响。

2 提高路面平整度的方法与措施

提高路面平整度是个系统工程,根据张新路的实际,从塌陷地基处理和路基、基层、面层施工几个分部工程逐个进行剖析。

2.1 塌陷地基处理

该工程地面塌陷对道路施工影响极大,不处理无法进行正常的施工。

2.1.1 基本情况:K0+000—K1+050 段(马草河南)基层施工完成。2020 年6 月遇大雨,在道路桩号K0+310 道路西侧主路路边低点处发生塌陷。经查,K0+310 处道路西侧为原电力隧道工程部位,由于土质不密实、局部空洞,经雨水浸泡形成塌陷。

2.1.2 施工工艺要求和质量控制点:对塌陷部位及周边开挖,塌陷位置、尺寸详图如图1 所示。施工开挖长度达到10m,土方开挖,剔除已摊铺的基层。开挖的目的是去掉稀泥或含水量过高的土质,同时结合雷达扫描数据,铲除虚土并挖开其他小空洞。回填要求是路床以下2.5m 范围内换填石灰粉煤灰稳定碎石料,其余部位用原状土回填并压实。

图1 K0+310 西侧塌陷处处理平面及断面示意图

回填前,根据试验数据,确定原状土、石灰粉煤灰碎石料的虚铺厚度、夯锤重量、振动频率、落距、夯击布置点和夯实遍数后,再进行回填。

回填时,每层厚度控制在18cm,同时保持在最佳含水量状态,平板夯配合人工木锤夯,进行夯实作业。对于边角部位,要注意防止漏夯,压实度达到工程的要求。

基坑回填到底基层标高后,大基坑周边先刨除原石灰粉煤灰碎石料基层,再按基层施工的要求进行摊铺、压实、养护。

2.1.3 注意事项:由于塌陷处的处理结果直接影响该段道路的施工,施工和监理在以下环节进行了施工控制。

(1)回填土、石灰粉煤灰混合料原材料经检查合格后,方可在该工程使用。

(2)回填前,对塌陷坑进行验收,要求坑壁与周边土体密实,无小空洞。

(3)第三方试验室的压实度试验数据达到设计要求。

2.2 路基施工

路基自身密实度不够,道路在使用中受力的不均匀性,易发生沉降,导致沥青路面平整度变差,这是路基施工的通病。

2.2.1 施工工艺要求和质量控制点

路基是面层结构的支承框架,路基结构的稳定性、强度、水温稳定性是路基施工要达到的性能标准。以下为路基施工工艺和控制要点。

(1)挖方与填方路基

挖方采用挖掘机自上向下分层开挖,自卸汽车和推土机配合作业。开挖应避免超挖,要留有碾压到设计标高的压实量。填方应分层回填,上一层合格后再回填下一层。分段施工时,同一时间完成和非同一时间完成的相邻施工段交接处的做法是不同的,选择交叠衔接还是按比例留台阶是很关键的。若处理不当,路基会出现不均匀沉陷,影响路面的平整度[1]。

(2)碾压

在碾压前,先整形,留横坡。碾压时遵循:先边后中,先轻后重,先慢后快。对于设超高的平曲线段由内向外碾压,碾压要均匀,以免引起不均匀沉陷,对路面的平整度产生影响。

(3)压实

应在接近最佳含水量±2%状态分层压实。根据试验数据,确定每层松铺厚度不宜超过30cm,路床顶面层最小松铺厚度不应小于8cm,压实度应达到设计要求。对非透水填料填筑时,必须加强压实措施,或对土质进行改良,以提高强度和减少雨水的渗入,保证压实的质量。

2.2.2 注意事项

(1)严禁不合格的土填入路基。

(2)达到压实标准。

(3)控制路基的稳定性。

(4)施工机械及配套机械必须满足路基施工的要求,保证路基的强度。

(5)根据现场不同土质,分别进行干密度试验标定。

(6)第三方试验室检测压实度和弯沉值的数据达到设计要求。

2.3 基层施工

基层是路面的承载层,如果施工控制不当,极易出现道路基层坑洼不平的情况,影响路面的平整度。

2.3.1 施工工艺要求和质量控制点

该工程按设计要求,基层工艺主要分为摊铺、整形碾压、检测找补、碾压、养护。

(1)摊铺

对上道工序路床进行复核和检查,无缺陷再施工,目的是保证整体的强度。石灰粉煤灰稳定碎石随运随铺于路床上。基层采用铲车、刮平机及人工进行摊铺。石灰粉煤灰稳定碎石摊铺采取全幅摊铺,避免纵向接茬,减少横向接茬。根据试验,确定压实系数,再进行大面积摊铺。摊铺时,要注意消除粗细料离析现象。

(2)整形碾压

路面基层的碾压分初压、复压和终压。初压要达到初步密实的要求,由于混合料厚度达20cm,为防止摊铺后混合料呈松散、推移等现象发生,先用双筒压路机静压1~2 遍;复压要达到压实度的要求,在初压完成后进行,采用20t 振动压路机振动碾压2~3 遍,压路机之间呈梯形展开;终压要进一步密实,达到消除轮迹的要求,采用钢轮压路机进行静压1~2 遍。

下列碾压作业问题处理不当,易造成病害,影响路面的平整度:一是及时碾压成活,不得现场堆放。二是压路机不得在碾压施工中急刹车、急转向。三是振动压路机在前进和后退换挡时(或停机时),都先停振再换挡(或停机)。四是终压前,应检测一次标高,若超高,应刮至规定值,再整平碾压,不得直接削到基层标高。

(3)养护

基层成活后,养护很重要。一般碾压次日应立即养护。在养护期内,封闭交通(除洒水车)。

2.3.2 注意事项

(1)原材进场取样,做含灰量、含水量试验及7 天无侧限试验达到设计要求。

(2)控制压实遍数、压实机械组合、压实方式匹配合理;摊铺虚铺厚度,压实度指标要满足工程要求。

(3)控制高程、坡度等测量数据,避免二次修补,影响路面整体强度和平整度。

(4)在道路基层施工完成后,进行雨水口和雨水支管、路缘石施工作业,开挖的基层恢复后,必须验收合格,避免不平整和不均匀沉降的发生。

2.4 面层施工

2.4.1 施工工艺要求和质量控制点

该工程道路面层施工,采用的是热拌沥青混合料(AC),C 型,故对摊铺碾压的工艺要求较高,工艺主要包括摊铺、压实成型、检测找补、接缝等。根据经验和试验,确定该工程面层施工采用的施工机械设备。

(1)沥青混合料的摊铺

根据摊铺机摊铺宽度和路面设计,该工程分两幅摊铺。

摊铺前30min,把整平板加热至80~100℃,摊铺速度均匀、连续、不间断或停机,以保证面层平整。起步要慢,正常速度不超过3m/min。保证摊铺温度不低于110~130℃。混合料溢出落在前方,应及时清除,并用直尺检测是否符合要求[2]。

检查井圈部位,采用钢板覆盖,人工铺筑,热夯。对边角部位,采用人工扣锹法进行摊铺,及时检查路面的平整度,修正路拱。

(2)接缝施工

两幅纵向缝应采用自然接缝,及时清除界面处的多余松散料。沥青混合料路面铺筑时,留缝的原则:其间暂停的下面层采用斜接缝、上面层采用平接缝;当日完成的应进行切割、清扫,并成缝;非当日完成的,对冷缝应先铣刨,再洒透油层、加温等,目的是使路面不开裂,保证结构的稳定性。

(3)沥青混合料的碾压

由于该工程施工受场地的限制,采用沿纵向碾压。碾压分为:初压、复压、终压,其工艺、要求和基层有许多相似之处。初压采用钢轮压路机静压;复压采用振动压路机振动碾压;终压采用轮胎压路机静压。初压后要检查路面的平整度、路拱;复压后,要达到压实度要求;终压后,要达到路面无轮迹。表1 为该工程沥青混合料碾压的要求。

表1 沥青混合料碾压要求

由表1 可看出,初压、复压、终压的压路机的吨位、碾压遍数、行驶速度、碾压温度等方面有明显的不同。压路机的吨位及行驶速度是控制路面碾压质量的2 个关键要素,压路机的碾压质量直接关系路面的平整度。

2.4.2 注意事项

(1)进场沥青混合料。混合料出厂、进场温度,摊铺、碾压温度,虚铺厚度,压实遍数,高程控制,中间线位,横坡等指标要满足工程要求。

(2)透油层、下封层、黏油层的施工质量。

(3)局部缺麻不平处的找齐;对边角处人工热夯的施工质量。

(4)降到室外温度后方开放交通。

(5)第三方试验室的压实度、混合料单层厚度和弯沉值试验数据达到设计要求。

3 应用先进的施工技术

3.1 BIM 技术的应用

该工程应用了BIM 技术,使施工变得更科学、更直观。首先,在面层施工中,结合BIM 建模,采用编辑器,轻量化集成GIS、测量等信息,进行工序模拟,减少了影响路面的平整度及施工质量的干扰因素;其次,应用BIM 技术,Dynamo 可视化编程,建立路基填方模型,按工序动态模拟填方施工过程,将某路段每层土方的用量与施工BIM 模型中相同铺筑路段土方量进行绑定联动,做到实际土方量与计划模型量的匹配,落实了虚铺厚度、压实度指标,保证了路面的平整度。

3.2 智慧工地系统的应用

北京磐石监理公司智慧工地系统的应用,虽受客观条件的限制,只部分启用了智慧工地系统在质量控制方面的功能,但效果是显著的。一是在面层施工中,从沥青混合料拌和、出厂,到进场、摊铺、碾压实行全过程数据管控,为该工程路面的平整度标准差控制在1.7mm 以内起到关键作用;二是由系统生成的监理平检的压实度、平整度数据,形成图表后进行汇总、统计,按一定的条件进行归纳,需返工或整改的,都有终端执行提醒功能;三是根据问题出现的频次,以通病形式作为下一路段的施工质量控制重点;四是通过远程互联网传输,由公司质量部专业人员和项目驻地监理双重审核,实现了质量管控双保险。

4 结语

结合张新路市政工程的实际施工内容,对影响路面平整度的有关施工技术与质量控制要点等进行了阐述。实际上,特殊地基,冬雨季施工等影响路面平整度的问题在张新路市政工程施工中没有遇到或合理避开了;市政管道(或专业管线)工程,桥梁工程中的管道基础沉降、管道回填不密实、井室周边的加固不到位、桥台背后回填沉降等问题都是影响路面平整度的因素,从严格意义上讲,以上问题不属于道路工程,故未作阐述。作为市政工程的工作者在今后的工作中要予以高度重视,提高上述有关市政工程的施工技术水平,才能切实提高路面的平整度,为改善城市环境做出贡献。

总而言之,随着我国建筑施工技术和现代信息技术的发展,在道路建设中,不断提高路面的平整度,满足人们对行车安全和舒适性的需求,对于促进城市交通事业发展以及城市建设具有重要意义。

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