道路工程关键施工技术、工艺及工程项目实施重难点解决方案

关键施工技术、工艺及工程项目实施的重点、难点和解决方案第一节、沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施一、沥青混凝土路面裂缝类型一般来说，沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型：一种是荷载型裂缝，即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。在车辆荷载作用下，半刚性基层底部产生拉应力，如果拉应力大于基层材料的抗拉强度，则基层底部很快开裂，直至影响到沥青面层；另一种是非荷载型裂缝，以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝；由于施工工艺不当或用了不合格材料产生的裂缝。两种类型的裂缝分别通过横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等形式表现出来。二、裂缝形式产生原因分析及预防措施（一）横向裂缝1、表现形式裂缝与路中心线基本垂直，线宽不一，缝长有的贯穿整幅路面，有的路面部分开裂。2、产生原因(1)沥青质量没有达到本地区施工气候要求或者没有达到相关技术标准，致使沥青混凝土面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度，产生横向裂缝。(2)施工缝处理不当，接缝不紧密，造成不同部位结合不良，从而产生横向裂缝。(3)半刚性基层由于水泥剂量、施工质量等综合因素产生的路面收缩裂缝，通过横向裂缝形式表现出来。(4)涵洞等结构物回填部位没有按照要求进行施工，或处理不得当，从而产生不均匀沉降，导致路面产生横向裂缝。3、预防措施(1)按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求，结合本地区的气候条件和道路等级选用符合要求的沥青种类，以减少或消除沥青面层的温缩裂缝。施工中所采用的沥青应该到本地区相关试验检测机构进行试验检测，验证其是否符合相关技术标准。(2)合理组织施工。摊铺作业尽可能连续，尽量避免冷接缝。如不能避免，冷接缝应按照要求先将已压实的摊铺带边缘切割整齐，清除浮料，用新的热混合料敷贴到接缝部位，使冷料部位预热软化，清除敷贴料，向接缝壁涂刷0．3～0．6kg／m的粘层沥青，再摊铺新的沥青混合料。(3)充分压实横向接缝。碾压时，压路机先在横向接缝已压实的路幅上，钢轮伸入新摊铺部位15cm左右，然后每压一遍向新铺层移动15～20cm，直到压路机完全进入新摊铺层，然后再转入纵向碾压。(4)半刚性基层所用的水泥宜为质量稳定旋转窑生产，水泥剂量应符合设计及施工要求，并且水泥与其他混合料要充分拌和，使之均匀。路用水泥应该按照要求频率到相关部门进行试验检测。(5)桥涵回填部位应选择透水性及材质良好的砂砾等材料，并按照要求填筑充分碾压；沉降严重地段，应先进行软土基处理，并合理组织施工，以减少回填部位的不均匀沉降。（二）纵向裂缝1、表现形式裂缝走向基本与路线走向平行，裂缝长度和宽度不一。2、产生原因(1)路基填筑使用了不合格材料，路基吸水膨胀引起路面开裂。(2)纵向加宽没有按照要求进行施工，或者碾压没有达到要求，从而造成加宽部位沉降，产生纵向裂缝。(3)路基边坡坡度小于设计值，路基边坡压实度不足产生滑坡。(4)边沟过深，使实际填土高度加大从而产生滑坡，造成路面开裂。(5)面层前后摊铺相接处的冷接缝没有按照相关要求进行处理，结合不紧密而相互脱离，产生纵向裂缝。3、预防措施(1)使用合格材料填筑路基或对填料进行处理后再进行填筑。(2)旧路加宽或半填半挖路段，路基填筑应先将边坡松土清除，并按照填土厚度要求逐级进行台阶处理并充分碾压。(3)路基施工分层填筑，边坡充分压实，采用重型压实标准；正确放坡，高填方路段放缓边坡，减少边沟深度。(4)面层施工尽可能采用全幅摊铺，如果不具备全幅摊铺条件，可2台摊铺机前后紧跟摊铺，尽可能避免前幅混合料已冷却再进行后半幅摊铺，确保混合料热接；分幅摊铺时，上、下面层施工缝应该至少错开15era以上。如果产生冷接缝，应按照本文3．1．3中的2、3措施进行冷接缝处理。（三）网状裂缝1、表现形式裂缝纵横交错，缝宽在lmm以上，缝间距离在40mm以下，裂缝面积在lm以上。2、产生原因(1)纵横裂缝出现后，继续扩展，尤其是在北方地区，经过冰冻水的侵入发展而成。(2)沥青混合料质量差，拌和时间过长，拌和温度过高或者在储料仓中存储时间过长，沥青本身老化，导致混合料抗变形能力降低而易产生的裂缝。(3)沥青的性能差，尤其是低温抗变形能力过低。(4)路面结构中含有软弱夹层，粒料层松动，水稳定性差，从而形成网状裂缝。(5)沥青层的厚度不足，水分侵入。导致层间结合较差，加速了网状裂缝的形成。(6)沥青总体强度不足，在损坏初期形成网裂，151后裂缝逐步扩展，缝间距变小。3、预防措施(1)采用低温变形能力高的优质沥青，并按照要求控制好沥青混合料的拌和质量。(2)沥青面层摊铺前，认真检查下承层的施工质量，及时清除泥灰等杂物，处理好软弱层，保证下承层稳定，并喷洒0．7—1．1l／m的透层油，必要时可以按照要求洒石屑或砂，保证层间结合。(3)沥青各层要满足最小施工厚度的要求，保证上下之间有良好的连接，并从设计、施工、养护上采取相应的措施及时排除雨后结构层内的积水。(4)路面结构设计中应该做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合和路面总体强度满足设计年限内交通荷载的要求。有条件的可以采用沥青碎石柔性基层，以缓解网状裂缝程度。（四）反射裂缝1、表现形式基层产生裂缝以后，在温度和行车荷载的作用下，裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层，路面的裂缝形式与基层裂缝形式基本一致。对于半刚性基层以横向裂缝居多，对于柔性路面上加盖的沥青结构层，裂缝形式不一，主要取决下承层。2、产生原因(1)在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层，由于温度的变化(降低)，老路面的裂缝继续拉开，从而使新铺层在旧裂缝处断开。(2)由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。(3)新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力，从而产生开裂，反射到沥青面层。3、预防措施(1)在旧有路面上加铺沥青面层，最好先铣除原有路面后再进行加铺；或者铺设土工布或土工格栅，以减少反射裂缝。(2)适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数，小于0．075mm的颗粒含量不应超过5％。(3)基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压，并且碾压充分，保证基层强度；同时要加强对已完基层的养生，要尽早铺筑上层，或进行封层，以减少干缩缝。三、裂缝的处理措施沥青路面裂缝产生后，应及时予以处理，防止水等有害物质侵入，影响道路使用寿命。对于细裂缝(2～5mm)可用乳化沥青进行灌缝处理；对于大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青(如SBS改性沥青)进行灌缝处理；灌缝前，必须清除缝内、缝边碎料、垃圾等，并保证缝内干燥；灌缝后，表面应洒布粗砂或3～5mm的石屑。第二节、路基回填土的质量通病及防治措施一、回填压实的质量通病1、超厚回填病害现象及原因路基土回填压实质量通病为不按规范规定的虚铺厚度回填，严重者，用推土机一次将沟槽填平。结果不能将所铺层厚内的松土全部压实达到要求的密实度;若是路面将造成路基和路面结构沉陷；若是管道其胸腔部位便达不到要求的密实度，使胸腔部位的土压力小于管顶土压力和地面荷载，可能造成管体上部破裂，无筋管还可能被压扁。2、预防措施①严格执行路基土分层回填压实的规范要求。②要向操作者做好技术交底，使路基填方及沟槽回填土的虚铺厚度不超过规范规定。二、倾斜堰压1、病害现象及原因由于在填筑段内未将底层整平，即进行填筑，或在沟槽填筑高度不一，使填筑段内随高随低，碾轮爬坡碾压。结果使碾轮压实重力产生分力损失，在纵坡上使碾轮轮重不能发挥最大的压实功能，坡度越大损失的压实功能越大。2、预防措施在路基总宽度内，应采用水平分层方法填筑。路基路面的横坡或纵坡陡于1:5时应作成台阶。回填沟槽分段填土时，应分层倒退留出台阶。台阶高度等于压实厚度，台阶宽不小于l米。三、挟带大块回填1、病害现象及原因填土中挟带块状物，妨碍土颗粒间相互挤紧，达不到整体密实效果。另一方面块状物支垫碾轮，产生叠砌现象，使块状物周围留下空隙，日后发生沉陷。2、预防措施要严格管理，对填土中颗粒过大（10cm）的砖块、石块、混凝土块要剔除，对大于l0cm的硬土块必须打碎。四、挟带有机物或过湿土的回填1、病害现象及原因回填土中挟杂有机物，在有机物腐烂后土体中形成空洞；而超过压实最佳含水量的过湿土，达不到要求的密实度，都会造成路基不均匀沉陷，使路面结构变形。2、预防措施①路基填土段，在填筑前要清除地面杂草、淤泥等，过湿土及含有有机质的土一律不得使用。属于沟槽回填，应将槽底木料、草帘等杂物清除干净。②过湿土，要经过晾晒或掺加干石灰粉，降低至接近最佳含水量时再进行摊铺压实。五、带水回填1、病害现象及原因此病害多发生在沟槽回填土中，带泥水回填的土层其含水量是处于饱和状态，不可能夯实，当地下水位下降，饱和水下渗后，即造成填土下陷，危及路面安全。2、预防措施①排除积水，清除淤泥疏干槽底，再进行分层回填夯实；②如有降水措施的沟槽，应在回填夯实完毕后，再停止降水；③如排除积水有困难，也要将淤泥清楚干净，再分层回填砂或砂砾，在最佳含水量下进行夯实。六、不按段落分层夯实1、病害现象及原因不按分段、水平、分层技术要求回填，而是随高就底，层厚不一地胡乱回填，或者分段回填的搭茬不是按分层倒退台阶的要求填筑和碾压，或者是无法碾压的边角部位，未用夯打，以至造成路基下沟槽回填土或者填筑路基，段落分界不清，分层不明。搭茬处不留台阶，碾压下段时，碾轮不到位或边角部位漏夯（压）。2、预防措施①按规范要求，分段、水平、分层回填，段落的端头每层倒退台阶长度不小于l米，在接填下一段时碾轮要与上一段碾压过的端头重迭。②槽边弯曲不齐的，应将槽边切齐，使碾轮靠边碾压；对于检查井周围或其他构筑物附近的边角部位，应用动力夯或人力夯夯实。第三节、路肩、边坡常见的质量通病及防治措施一、路肩、边坡松软1、病害现象及原因路肩和边坡碾压不到位或者填方宽度不够最后以松土贴坡，或者路基填方属砂性土或散粒料，所形成的边坡稳定性差。2、预防措施①填方路堤分层碾压，两侧应分别有20－30cm的超宽，最后路肩修整时施以削坡，不得有贴坡现象，如有个别严重亏坡，应将原边坡挖成台阶，分层填补夯实。路肩的密实度应达到轻型击实的90%以上；②路基填方如属砂性土或松散散料，其边坡应预护砌或栽种草皮、灌木丛以保护，或加大边坡坡度，一般应大于1:2;③路面完工后，所填补的路肩亏土，必须碾压或夯实，密实度应达到轻型击实的90％；④采用石灰土或砾料石灰土稳定路肩；⑤在路肩外侧，用块石或混凝土预制块铺砌护肩带。其最小宽度≥200mm;⑥铺条形草皮或全铺方块草皮进行边坡植被防护，前者用于一般路堤边坡，后者用于坡长8m以上的高填方边坡；⑦采用片石，卵石或预制块铺砌在边坡表面，用以加固边坡。二、边坡过陡1、病害现象及原因受条件限制等因素影响，下层路基填筑宽度窄于路基下口设计宽度，即填土路堤边坡坡度小于设计坡度，即土质边坡小于1:1.5。2、预防措施①要按照设计边坡坡度施工，使用坡度尺检查控制坡度，不小于设计规定。如无设计规定，一般不得小于1:1.5。②如受条件限制，边坡小于1:1.5时，要砌砖石护坡。边坡直立时要砌筑挡土墙。三、路肩积水1、病害现象及原因路肩碾压不实，与路面接茬处的路肩经右侧车轮反复走压下沉，形成沟槽，或者虽已碾压但未经修整，形成横向反坡。结果造成路面边缘部位积水，积水下渗后使路基和路面结构沉陷。2、预防措施①按设计横坡进行碾压修整，使密实度不低于轻型击实的90%,横坡偏差不大于±1%。②要求路肩不得有积水现象。③为防止路肩边坡冲刷，也可将路肩作成反坡，将雨水顺纵向汇集一处通过边坡沟渠排至路外。第四节、沥青混凝土路面常见的质量通病及防治措施一、路面平整度差1、路面平整度差现象及原因①由于底层平整度差造成上部表面平整度差。②摊铺方法不当，使沥青层虚实不一致，造成上部表面平整度差。③料底清除不净，在摊铺的沥青层形成高突、疙疙瘩瘩，不平整。2、预防措施①首先解决底层平整度问题。对分层填筑的底层各层均严格按照设计及规范要求，并提高控制标准。②面层的摊铺最好使用摊铺机，并放准每幅两侧高程基准线，操作手控制好熨平板的预留高的稳定性，小面积或无条件使用摊铺机时，要严格按照操作规程规定的方法摊铺，即采用扣锹