浅谈山区公路沥青混凝土路面的早期破坏及预防.doc

浅谈山区公路沥青混凝土路面的早期破坏及预防党中央、国务院为改善农村公路运输条件，自二00三年起开始实施县际及县到乡镇公路改造工程。沥青混凝土路面与水泥混凝土路面是实施路面改造的两种路面结构形式，而沥青混凝土路面因为造价相对较低、行车舒适、修复方便等优点被广泛采用，在我县已实施改造的106公里通乡公路中，就有61公里采用的是沥青混凝土路面。在实施沥青混凝土路面的工程实践中我们发现，很多路段在公路运行初期就出现诸如泛油、波浪、壅包、裂缝、坑槽、沉陷、松散、车辙等早期破坏现象，预防和防治这些病害已成为公路建设和养护亟待解决的技术问题。现本人结合几年来在我县山区公路实施沥青混凝土路面的工程实践，粗浅分析产生病害的原因以及预防和处理措施。一、稳定可靠的路基工程是预防路面发生早期破坏的坚实基础路基工程是路面施工的基础性工作，路基工程稳定可靠，则对路面工程的施工和养护十分有利，反之就极易形成病害隐患和造成路面的破坏。1、路基边坡塌方的预防山区公路的土方路段、石方风化水蚀严重路段和高边坡路段，边坡极易塌方。这就要求我们在进行路基土石方施工时，对上述路段的边坡采取加大边坡坡比、砌筑护坡、实施有效的坡面防护等措施进行处理，从而有效地预防边坡塌方，避免因边坡垮塌而直接损毁路面。我县双红公路和西蔡公路就常因边坡垮方而导致路面损毁。2、 沿河路段的坡岸防护山区公路的沿溪线，常常一边是山坡，一边是河岸，如遇山洪，则线位较低且处于“U”形河湾处的坡岸极易受到洪水冲刷，造成坡岸垮塌，损毁路面。因此，很有必要对这种路段的坡岸采取打桩填石防护、砌筑片石砼挡墙河堤等措施进行预防性处理，从保护路基的角度来保护路面免遭损毁。我县双红公路K21K36路段在2006年7月15日的特大暴雨形成的洪水冲刷下，竟有20多处路基路面荡然无存，损失相当严重，就是因为这个原因直接导致的。3、涵护工程的填方夯实实施通乡公路改造工程需增补和改造大量涵洞护坡工程，这些构造物的填方能否夯实与路面工程质量的关系是显而易见的。如果在填方未能夯实的情况下就仓促进行路面铺装，必然会出现路面沿填方工作面开裂下沉的早期破坏现象。在我县已实施改造的四条县道106公里路段中，就不同程度地出现了这个问题。对这种情况的处理，我在工程实践中是这样处理的：对于挡土墙，首先应将填方工作面的表土清除，并开挖成每阶宽度不小于1米的台阶，填方时尽量选用风化程度较轻、粗细搭配适度的石料进行回填，并配以人工清捡，使较大块径的石料错缝填筑，无悬架现象。在填至距标高1米范围内时，采用级配碎石进行回填，并反复进行饱水碾压，然后控制行车自然碾压，注意及时补填碎石料。而对于口径较小的管涵和盖板涵，宜完全选用级配碎石进行回填。在砌筑口径较大的拱涵时，如填方量较大，则采用回填挡土墙的方法进行施工。实践证明，按上述方法操作，夯填效果较好，路面开裂现象较少或不明显。4、 软土地基的处理一般来说，公路施工会避开雨季进行。而山区公路常常会有这样的软土地基路段：干旱少雨季节地质软弱表现不明显，一旦进入雨季，雨量增多，地下水位升高，则土层软化，表现为软土地基。我们在进行路基施工时，如果对施工段地质情况缺乏详细的调查了解，未能对软土地基进行有效处治，则极易形成沥青路面的局部沉陷、坑槽等早期破坏。因此，施工单位在进行山区公路路基施工时，有必要向管养单位的技术人员进行咨询，了解施工路段地质情况，对软土地基路段的路基采用表层处理法、换填法以及砌筑路基边沟排降地下水等有效措施进行处理，及早预防沥青路面的早期破坏。5、路基的弯沉值要求路基作为路面荷载的最终承载层，应当满足规范所要求的弯沉设计。而我们在实际施工过程中，还应充分考虑远景交通量的荷载要求，尽量避免因实际荷载超过设计弯沉而对路基路面造成破坏。我县的梅平公路是在2004年实施通乡公路改造的，在路面施工前对路基做了弯沉测量，并对不满足要求的路段进行了处理，该路在20042006年的使用过程中，没有发现什么明显的问题。但随着今年洛藏铁路双牌县城段的开工建设，施工所需的大量河沙均由我县平福头乡沙场起运，经由梅平公路送至工地。由于交通量的显著增加和车辆荷载超限，该路K31K40沿渠填方路段就出现了大量裂缝、坑槽、沉陷、车辙等病害，公路损失严重。二、科学合理的路面结构设计是预防路面早期破坏的有力保障路面结构设计合理与否是路面工程成败的关键环节，应特别注意设计厚度是否能满足实际荷载要求和路面结构层的选用是否合理。1、设计厚度不足的问题a、底基层补强厚度考虑不足。我们知道，山区公路大都是半填半挖式路基，加之交通量相对较少，车辆主要集中在路中34米宽的车道范围行驶，而对道路两侧的辗压有限，特别是路线外侧更为明显，这也就是山区砂石路面公路形成“”型横断面的原因。因此，我们在施工时应将路基两侧的非压实土层挖除1520cm厚，代之以级配碎石或水稳砂进行补强，使其与调平层形成一个稳定的结构层。如果在进行路面设计时，对补强厚度考虑不足，势必导致沥青混凝土路面因缺乏稳定的底基层而出现纵向开裂。这个问题在我县已经实施沥青砼路面的几条公路中都有不同程度的出现。b、路面基层和面层设计厚度的问题。路面基层和面层厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次，设计单位一般是将非标准车型的当量轴次换算成标准车轴载的当量轴次，然后用设计年限内的累计当量轴次计算路面设计弯沉和结构厚度。问题在于，不管是标准车轴载还是非标准车轴载，车辆的实际轴载往往远远大于设计轴载，原因就是车辆的超限超载运输。如果在进行路面设计时对此考虑不足，则必然导致路面的早期破坏。2、路面结构层选用的合理性南方山区，雨量充沛，地表径流、地下径流量相对较大，这就要求在进行路面结构设计时，既要考虑防止雨水下渗，也要考虑地下水对基层和面层的影响。因此，山区公路沥青路面的面层宜选用粒径较小，孔隙也小的级配混合料，以提高沥青路面面层的防渗性。在基层的结构选配上，实践证明宜采用级配碎石基层，经碾压成型后具有较好的强度、刚度和水稳定性。同时为使面层和基层能够较好的粘接，并有效阻断水的下渗和浸润，应视施工季节和条件设置封层或透层。三、优良的路面工程质量是预防路面早期破坏的根本所在1、路面基层施工路面基层是路面结构层中的承重层，应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力，还应具备足够的水稳定性。基层质量的好坏，将直接影响到面层的工程质量和使用寿命。1）、基层厚薄不均匀。造成基层厚薄不均匀的主要原因是出于对工程造价的考虑，没有设置垫层或调平层，而施工方往往不愿花费过多的精力对路基进行整平及压实处理，就直接在凸凹不平的老路基上进行基层施工。可想而知，在这样的基层上铺设沥青路面，出现裂缝、坑槽、沉陷、车辙等早期破坏也就在所难免了。由于这个原因造成的病害在我县的双红公路、西蔡公路上都很明显。2）、基层厚度不足。基层厚度达不到设计要求，主要是因为施工方偷工减料的主观意愿和现场监理监管不严，松铺厚度不够，不能满足松铺系数所致。基层厚度达不到要求，就不具备设计的强度和刚度，从而影响整个路面工程的质量，形成路面破坏的隐患。3）、基层压实度达不到设计要求。导致基层压实度达不到设计要求，主要是三个方面的原因：一是材料不合格，主要表现是粗集料或针、片状粒料超标；二是没有达到最佳含水量；三是未按操作规程进行碾压或碾压次数不够。而基层的压实度达不到设计要求，就不具备应有的刚度、强度以及水稳定性，直接影响面层的质量和使用。这个问题在双红公路K15K20路段表现明显，究其原因就是采用了粗集料或针、片状粒料超标的材料所导致的。2、路面面层施工路面面层是直接与行车和大气接触的结构层，它承受着较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响，因此，面层应该具备较高的结构强度、抗变形能力、较好的水稳定性和温度稳定性，其表面应有良好的抗滑性和平整度。沥青混合料的拌和、摊铺及碾压是其质量形成的关键环节。1）、沥青混合料的拌和。首先应严把原材料检验关，确保进入料场的粗、细集料和沥青均满足规范要求的各项指标。在拌制沥青混合料之前，应通过试拌确定合适的混合料配合比和油石比。拌和时应根据选用的沥青种类和标号严格控制矿料和沥青的加热温度与拌和温度，既要避免因沥青或矿料加热温度过低而出现花白料，又要防止沥青被矿料的高温导致灼焦、老化，出现枯料。原材料不合格、沥青混合料的配比以及拌和的温度控制不准，都将导致沥青混凝土路面存在严重质量隐患。2）、沥青混合料的摊铺。面层铺筑前，应对基层或旧路面的密实度、平整度、路拱等进行细致的检查和整修，并反复冲洗，确保无泥土和污物粘附。为保持沥青混合料摊铺能连续、匀速进行，应选择工作状态良好的摊铺机械以及与之适配的运输车辆。陈旧老化、不配套的摊铺机械会直接影响面层的平整度、厚度。摊铺时，应严格控制混合料的温度在130-160OC之间，并选择较为熟练的工人跟机，处理接缝、平整、补边等工作，以确保沥青路面有较好的平整度和线形。施工时还应特别注意处理好沥青路面的各种施工缝，避免产生台阶、裂缝、松散等早期病害。3）、沥青砼面层的碾压。沥青混合料摊铺平整之后，应趁热及时进行碾压，但应注意控制碾压温度在120-140OC，避免碾压温度过高。造成温度过高的原因有两种情况：一是沥青混合料出厂温度超过规定值；二是沥青混合料出厂温度虽然在规定范围内，但接近上限，若运距较短，摊铺碾压又很及时，就会使碾压温度超过规定值。如果碾压温度过高，混合料就压不实，并出现推移，产生微裂而形成质量隐患。要解决在路面基层和面层施工中出现的问题，就必须加强施工质量监控：首先业主要在合同谈判中体现对施工单位的约束，提高其自身的质量意识，充分发挥施工单位质量自检的作用；二是要充分行使监理职责，从加强每一个施工人员的质量意识入手，从进入施工工地的每一批材料检验入手，从每一道施工工序的签证入手，严格按照规范的要求进行施工，确保工程质量；三是充分发挥社会监督的作用，设立举报有奖的机制，严肃处理施工单位偷工减料的行为，杜绝质量隐患。四、加强后期养护和管理能有效预防和减少病害发生对于沥青混凝土路面，科学地加以养护和管理，能有效预防和减少各类病害的发生，延长其使用寿命，尽可能发挥其最大效能。1、加强养护管理。一般来说，通乡公路改造前路面等级较低（多为砂石路面），路面改造后，养护人员的思想意识没有跟上和及时转变，往往存在“路面好了，养护可以松口气了”的松懈、怠慢思想，对诸如路肩培护、水沟清理、涵洞疏通等基础性工作没有及时完成，导致路况下降和引发早期破坏。对于在行车作用下出现的小面积松散、坑槽，未及时进行修补和处理，造成更大的破坏和损失。另一方面，由于以前没有养护过沥青路面，养护经验和养护设备几乎为零，这就需要农村公路基层养护单位及时组织养护人员进行专业培训和添置养护器具和设备。这些问题在我局管养的双红公路和梅平公路上表现尤为突出，也急待解决。2、 加强路政管理。通乡公路改造工程竣工后，养护单位的路政管理没有跟上，宣传工作没有做到家，山区群众爱路、护路的意识有限，乱堆乱放、违章搭建、污染和破损公路等违章行为时有发生，如果不对这些违章行为加以制止和纠正，势必会形成破坏公路的恶性循环，给公路养护带来更大的难度。五、结语总之，造成山区公路沥青混凝土路面早期破坏的原因很多，这就要求我们在长期的工程实践中，从设计、施工、养护和管理等各个环节入手，严格遵照行业规范标准，联系工程实际，尽可能减少和消灭导致沥青混凝土路面出现早期破坏的隐患，以达到延长使用周期，提高投资效益的目的。 参评论文浅谈山区公路沥青混凝土路面的早期破坏及预防作 者： xx 工作单位： xx交通局 申报职务： 工 程 师 专 业： 公 路 与 桥 梁