路建设与营运工程(1)

路建设与营运工程概述道路工程质量通病是指在道路工程中经常发生、较为普遍的质量问题，这些问题对工程的使用品质与寿命将产生不同程度的影响，甚至严重的后果。由于道路工程量大面广，因此其危害性更大，更应予以重视。本章主要叙述在道路建设与营运过程中质量通病的现象、原因与防治方法。道路是露天结构，它受气候、水文、地质等自然条件的影响，因此不同的地域有不同的特点。本文以上海地区城市道路与公路的实践为基础，对基层、面层及道路附属设施诸方面作了比较全面的阐述。道路工程质量通病受设计、施工、材料、以及交通、环境等因素的影响，而没有严格按规范进行选料与施工是当前的主要原因。在防治方法上虽已有很多成功经验，但在反射裂缝防治及混凝土路面修复等诸多问题上尚缺乏有效、耐久、实用的解决方法，因此更应精心设计与施工，以消除或延缓病害的发生。底基层和基层1．路拌石灰土、石灰粉煤灰土底基层和基层本节的“土”，仅指细粒土。石灰土又称石灰稳定土，石灰粉煤灰土又称石灰粉煤灰稳定土，简称二灰土。1．1混合料不均匀1．现象混合料出现花料，灰、土分布不匀。2．原因分析（1）翻松与拌和机具功率不足，齿深不够，路槽上未充分翻深、翻松。（2）直径大于15mm的土块未先粉碎或剔除。（3）上的塑性指数较大，容易结团，拌和困难。3．防治措施（1）应选用合适的机具进行路拌法施工，保证有足够的翻拌深度和打碎能力，通常宜选用专用的稳定土拌和机；在没有专用拌和机械的情况下，也可用农用旋耕机与多铧犁相结合，用多铧犁将上翻松，旋耕机拌和，再用多铧犁将底部料翻起，旋耕机再拌和，如此。反复5～6遍；在翻拌过程中，应随时检查调整翻犁的深度，务必使稳定土层全部翻透（2）土块应尽可能粉碎，最大尺寸不应超过15mm，对于超尺寸土块应予剔除。（3）对于塑性指数较大的土，应用专用机械加强粉碎，在用石灰稳定时，可采用两次拌和法，第一次加部分石灰拌和后，闷料一夜，再加人其余石灰，进行第二次拌和。1．2混合料强度达不到要求1．现象混合料取样送试验室做标准强度试验，强度不能达到规范或设计要求。2．原因分析（1）混合料配合比确定不当或现场未按规范或设计要求的配合比施工。（2）石灰质量未达到规范要求，或因存放时间过长，品质下降，造成混合料强度达不到要求。（3）混合料拌和不匀，强度波动大，使混合料强度代表值达不到要求，即不能满足下式：R（1一ZnCv）≥Rd式中：Rd——设计抗压强度（MPa）；Cv——试验结果的偏差系数（以小数计）；Zn——标准正态分布表中随保证率而变的系数，高速、一级公路：保证率95％，Za一1．645，其他公路：保证率90％，Za二1．282。3．防治措施（1）以工地实际使用的材料，重新检验或修改配合比。（2）检查工地实际配合比，检查投料、计算、计量是否有误；需要注意的是，工地施工时实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量多0．5％～1．0％。（3）石灰过多或过少都会造成混合料强度不足，所以应避免局部地段石灰过多或过少，并充分拌和均匀。4．石灰土和二灰土的强度标准见表3．1-1和3．1-2。石灰稳定土的强廉标准（JTJ034一93）表3．1－1公路等级用的层位二级和二级以下公路高速和一级公路基层≥0.8①底基层0.5～0.7②≥0.8①在低塑性图（塑性指数小于7）地区，石灰稳定砂砾土和碎石土的7天浸水抗压强度应大于0.5Mpa（100g平衡锥测液限）。②低限用于塑性指数小于7的粘性土，高限用于塑性指数大于7的粘性土。H灰稳定土的强度标准（JTJ034一93）表3．1－2公路等级用的层位二级和二级以下公路高速和一级公路基层≥0.6底基层0.5≥0.51．3压实度不足1．现象石灰土、二灰土压实后，表面轮迹明显，经检测，压实度末达到要求。2．原因分析（1）压实机具选用不当或碾压层太厚。（2）碾压遍数不够。（3）含水量过多或过少。（4）下卧层软弱。3．防治措施（1）石灰土和二灰土基层应选用12t以上的压路机或振动压路机碾压。压实厚度在15cm以下时，可选用12～15t的压路机碾压；压实厚度在15～20cm时，应采用18～30t的三轮压路机碾压；压实厚度超过上述时，应分层碾压；压实机具应轻、重配备，碾压时注意先轻后重。（2）混合料摊铺后应在1～2天内充分碾压完毕，并保证一定的碾压次数，直至碾压到要求的密实度为止，同时表面无明显轮迹。一般需碾压6一7遍；路面的两侧应多压2～3遍。（3）当含水量过高或过低时，应采取措施，在达到最佳含水量（或略高，但不超过2％）时才碾压。（4）石灰或二灰稳定土施工前，应对其下卧层进行严格检查，确保质量达到规范要求，否则易引起许多不良后果。1．4碾压时弹簧1．现象在碾压过程中，混合料出现弹簧现象。2．原因分析（1）碾压时，混合料含水量过高。（2）下卧层过软，压实度不足或弹簧。3．防治措施（1）混合料拌和时应控制原材料的含水量，如土壤过湿应先行翻晒，并宜采用生石灰粉，以缩短晾晒时间，降低混合料的含水量；如粉煤灰过湿，应先堆高沥干，一般二、三天即可。（2）施工时应注意气象情况，摊铺后应及时碾压，避免摊铺后碾压前的间断期间遭雨袭击，造成含水量过高以致无法碾压或勉强碾压引起弹簧。（3）当石灰土和二灰土过干时，可洒水闷料后再进行碾压，水量应予控制并力求均匀，避免局部地方水量过多造成弹簧。（4）碾压时应遵循先轻后重的原则。（5）混合料摊铺前，应对下卧层的质量进行检查，保证下卧层的压实度，若有“弹簧”现象应先处理后再做上层。1．5碾压时发生龟裂1．现象石灰土、二灰土在碾压或养护过程中出现局部或大面积龟裂。2．原因分析（1）石灰土或二灰土含水量严重不足。（2）土块未充分粉碎或拌和不匀。（3）下卧层软弱，在压实机械碾压下出现弹簧。（4）养生期间，有重车通过，引起结构层破坏。3．防治措施（1）混合料在拌和碾压过程中，应经常检查含水量。含水量不足时，应及时洒水。应使混合料的含水量等于或略大于最佳值时进行碾压。（2）加强混合料粉碎和拌和，对不易粉碎的粘土宜采用专用机械，并可采用二次拌和法。对超尺寸土块予以剔除。（3）无论石灰土或二灰土基层，均应保证下卧层的充分压实，对土基不论路堤或路堑，必须用10～15t三轮压路机或等效的碾压机械进行碾压检验（压3～4遍），在碾压过程中，如发现土过干或表层松散，应适当加水；如土过湿，发生“弹簧”现象，应采用挖开晾晒、换土、掺石灰或粒料等措施进行处理。（4）养生期间，应禁止重型车辆通行。1．6未结成整体1．现象混合料经碾压养生一定时间后，仍较松散，未结成板体。2．原因分析（1）石灰质量差或掺加量不足。（2）压实度不足。（3）冬季（气温低5℃）施工，气温偏低，强度增长缓慢。3．防治措施（1）施工前，应对石灰质量进行检验，避免使用存放时间过长的石灰或劣质石灰，消解石灰应在两周内用完。（2）进行充分的压实，达到规定的压实度。（3）冬季施工应尽量避免；必须施工时应注意养护，防止冰冻，并封闭交通。一般在气候转暖后，强度会继续增长；必要时可选用外掺剂，以提高早期强度；或采用塑料薄膜或沥青膜等覆盖措施养生，保持一定湿度，加速强度增长。1．7横向裂缝1．现象石灰土、二灰土结构层在上层铺筑前后出现横向裂缝。2．原因分析（1）结构层由于干缩和温缩而产生横向裂缝；混合料碾压含水量越大，越易开裂。（2）有重车通行。未筑上层的石灰土、二灰土基层，不能承担重车荷载的作用，当重车通过时，易造成损坏，产生裂缝，尤其当下卧层的强度不足和在养生期间更易产生强度性裂缝。（3）横向施工接缝，包括结构层成型后再开挖横沟所发生的接缝，是最易产生横向裂缝的薄弱面。（4）结构层横穿河没处由于沉陷或重车作用所引起的裂缝。3．防治措施（1）工过程中应严格控制混合料的碾压含水量，使其接近于最佳含水量，以减少结构层干缩。（2）混合料碾压完毕后，应及时养生，并保持一定的湿度。不应过于、过湿或忽干忽湿。养生期一般不少于7天，有条件时可采用塑料膜覆盖。（3）混合料施工完毕后，应尽早铺筑上层。在铺筑上层之前，应封闭交通，严禁重车通行。（4）延长施工段落，减少接缝数量。做好接缝处理，使新旧混合料相互密贴。缩短接缝两侧新旧混合料铺筑的时间间隔。（5）产生横向裂缝时，通常不做处理。缝宽时可用沥青封缝，以防渗水和恶化。1．8表面起皮松散1．现象灰土结构层施工完毕后，表面起皮，呈松散状。2．原因分析（1）碾压时含水量不足。（2）碾压时为弥补厚度或标高不足，采用薄层贴补。（3）碾压完毕，末及时养护即遇雨雪天气，表面受冰冻。3．防治措施（1）施工时应在最佳含水量左右碾压，表面干燥时，应适量洒水。（2）禁止薄层贴补，局部低洼之处，应留待修筑上层结构时解决；如在初始碾压后发现高低不平，可将高处铲去，低处翻松（须10cm以上）、补料摊平、再压实。碾压过程中有起皮现象，应及时翻开重新拌和碾压。（3）灰土施工时应密切注意天气情况，避免在雨雪、霜冻较严重的气候条件下施工。（4）灰土表面发生起皮现象后，应予铲除，其厚度或标高不足部分，可留待修筑上层结构时解决。1．9平整度不符合要求1．现象灰土基层施工完毕后，经平整度检测，不能达到规范或设计要求。2．原因分析（1）下卧层平整度不好，造成灰土基层松铺厚度不匀，影响平整度。（2）摊铺碾压过程中，未采取适当措施，提高平整度。（3）接缝未处理好。3、防治措施（1）灰土结构层施工前，应对下卧层的平整度进行检验，平整度很差时，可先用部分灰土罩平，然后进行灰土结构层施工。（2）摊铺可采用平地机或人工摊铺。平地机摊铺应有熟练工操作，控制好平整度。人工摊铺时应拉线，仔细整平。如采用场外拌和供料，应控制卸料地点和数量。料堆处应彻底翻松、整平。（3）边碾压边整平。轻型初压以后，应及时检测与整平。卸料和碾压时应避免在碾压层上停车或急转弯。终压以后，可将局部高出部分铲平，低洼处不可采用薄层罩面办法提高平整度。（4）两个工作段的搭接部分，应采用对接形式。前一段拌和后，留5～8m不碾压；后一段施工时，将前段预留未压部分翻松后一起再进行碾压。l．10回弹弯沉达不到设计要求1．现象灰土结构层施工完毕经过一定龄期后，进行弯沉检验，达不到规范或设计要求。2．原因分析（l）下卧层强度差。（2）灰土基层未充分碾压密实，强度、厚度不足。（3）低温或雨季，强度增长缓慢。3．防治措施（l）灰土结构层施工前，一定要对下卧层的施工质量进行检查，确保下卧层的施工质量。（2）混合料配合比和压实度要严格掌握，确保质量。（3）低温和雨季，灰土结构层强度增长缓慢，一旦温度回暖或雨季过后，强度会恢复增长，但需要一定的养护。2．石灰粉煤灰稳定粒料2．1混合料配合比不稳定1．现象厂拌混合料的“骨灰比”，二灰比及含水量变化大，其偏差常超出允许范围。混合料的色泽不一，含水量多变。在现场碾压2～3遍后，出现表面粗糙，石料露骨或过分光滑。现场取样的试件强度离散大。2．原因分析（1）采石厂供应的碎石级配不准确，料源不稳定；料堆不同部位的碎石由于离析而粗细分布不均、影响了配比、外观及强度。（2）消解石灰含水量过大、粉煤灰含水量受料源（池灰）及气候影响，灰堆与灰顶含水量不一，都影响了混合料含水量和拌和的均匀性。（3）拌和场混合料配合比控制不准，含水量变化对重量影响未正确估算；计量系统不准确或仅凭经验按体积比放料，甚至连续进料和出料，使混合料配合比波动。（4）混合料放到堆场时，由于落差太高造成离析；出厂又末翻拌，加剧了配合比变化。现场摊铺时，由于人工或机械原因造成粗细分离。3．预防措施（1）骨料级配必须满足设计要求，采购时应按规定采购，进料时进行抽检，符合要求后使用。（2）拌和场应设堆料棚，棚四周要有排水设施，使粉煤灰内水分充分排走。消介石灰的含水量应控制在30％左右，呈粉状使用。（3）混合料拌和场，必须配备计量斗，对各种原材料按规定的重量比计量；要求不高时也可按材料松容重折算成体积比，进行计量控制。每种原材料的数量应控制在其使用量的±5％误差范围内。当含水量变化时，要随时调整计量，或调整体积比保证进料比准确。（4）混合料拌制时，拌和机应具备联锁装置，即进料门和出料门不能同时开启，以防连续