淺談山區(qū)公路瀝青混凝土路面的早期破壞及預(yù)防

PAGE淺談山區(qū)公路瀝青混凝土路面的早期破壞及預(yù)防黨中央、國務(wù)院為改善農(nóng)村公路運(yùn)輸條件，自二00三年起開始實(shí)施縣際及縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路改造工程。瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面是實(shí)施路面改造的兩種路面結(jié)構(gòu)形式，而瀝青混凝土路面因?yàn)樵靸r(jià)相對(duì)較低、行車舒適、修復(fù)方便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用，在我縣已實(shí)施改造的106公里通鄉(xiāng)公路中，就有61公里采用的是瀝青混凝土路面。在實(shí)施瀝青混凝土路面的工程實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，很多路段在公路運(yùn)行初期就出現(xiàn)諸如泛油、波浪、壅包、裂縫、坑槽、沉陷、松散、車轍等早期破壞現(xiàn)象，預(yù)防和防治這些病害已成為公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)亟待解決的技術(shù)問題。現(xiàn)本人結(jié)合幾年來在我縣山區(qū)公路實(shí)施瀝青混凝土路面的工程實(shí)踐，粗淺分析產(chǎn)生病害的原因以及預(yù)防和處理措施。一、穩(wěn)定可靠的路基工程是預(yù)防路面發(fā)生早期破壞的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)路基工程是路面施工的基礎(chǔ)性工作，路基工程穩(wěn)定可靠，則對(duì)路面工程的施工和養(yǎng)護(hù)十分有利，反之就極易形成病害隱患和造成路面的破壞。1、路基邊坡塌方的預(yù)防山區(qū)公路的土方路段、石方風(fēng)化水蝕嚴(yán)重路段和高邊坡路段，邊坡極易塌方。這就要求我們在進(jìn)行路基土石方施工時(shí)，對(duì)上述路段的邊坡采取加大邊坡坡比、砌筑護(hù)坡、實(shí)施有效的坡面防護(hù)等措施進(jìn)行處理，從而有效地預(yù)防邊坡塌方，避免因邊坡垮塌而直接損毀路面。我縣雙紅公路和西蔡公路就常因邊坡垮方而導(dǎo)致路面損毀。2、沿河路段的坡岸防護(hù)山區(qū)公路的沿溪線，常常一邊是山坡，一邊是河岸，如遇山洪，則線位較低且處于“U”形河灣處的坡岸極易受到洪水沖刷，造成坡岸垮塌，損毀路面。因此，很有必要對(duì)這種路段的坡岸采取打樁填石防護(hù)、砌筑片石砼擋墻河堤等措施進(jìn)行預(yù)防性處理，從保護(hù)路基的角度來保護(hù)路面免遭損毀。我縣雙紅公路K21～K36路段在2006年7月15日的特大暴雨形成的洪水沖刷下，竟有20多處路基路面蕩然無存，損失相當(dāng)嚴(yán)重，就是因?yàn)檫@個(gè)原因直接導(dǎo)致的。3、涵護(hù)工程的填方夯實(shí)實(shí)施通鄉(xiāng)公路改造工程需增補(bǔ)和改造大量涵洞護(hù)坡工程，這些構(gòu)造物的填方能否夯實(shí)與路面工程質(zhì)量的關(guān)系是顯而易見的。如果在填方未能夯實(shí)的情況下就倉促進(jìn)行路面鋪裝，必然會(huì)出現(xiàn)路面沿填方工作面開裂下沉的早期破壞現(xiàn)象。在我縣已實(shí)施改造的四條縣道106公里路段中，就不同程度地出現(xiàn)了這個(gè)問題。對(duì)這種情況的處理，我在工程實(shí)踐中是這樣處理的：對(duì)于擋土墻，首先應(yīng)將填方工作面的表土清除，并開挖成每階寬度不小于1米的臺(tái)階，填方時(shí)盡量選用風(fēng)化程度較輕、粗細(xì)搭配適度的石料進(jìn)行回填，并配以人工清撿，使較大塊徑的石料錯(cuò)縫填筑，無懸架現(xiàn)象。在填至距標(biāo)高1米范圍內(nèi)時(shí)，采用級(jí)配碎石進(jìn)行回填，并反復(fù)進(jìn)行飽水碾壓，然后控制行車自然碾壓，注意及時(shí)補(bǔ)填碎石料。而對(duì)于口徑較小的管涵和蓋板涵，宜完全選用級(jí)配碎石進(jìn)行回填。在砌筑口徑較大的拱涵時(shí)，如填方量較大，則采用回填擋土墻的方法進(jìn)行施工。實(shí)踐證明，按上述方法操作，夯填效果較好，路面開裂現(xiàn)象較少或不明顯。4、軟土地基的處理一般來說，公路施工會(huì)避開雨季進(jìn)行。而山區(qū)公路常常會(huì)有這樣的軟土地基路段：干旱少雨季節(jié)地質(zhì)軟弱表現(xiàn)不明顯，一旦進(jìn)入雨季，雨量增多，地下水位升高，則土層軟化，表現(xiàn)為軟土地基。我們在進(jìn)行路基施工時(shí)，如果對(duì)施工段地質(zhì)情況缺乏詳細(xì)的調(diào)查了解，未能對(duì)軟土地基進(jìn)行有效處治，則極易形成瀝青路面的局部沉陷、坑槽等早期破壞。因此，施工單位在進(jìn)行山區(qū)公路路基施工時(shí)，有必要向管養(yǎng)單位的技術(shù)人員進(jìn)行咨詢，了解施工路段地質(zhì)情況，對(duì)軟土地基路段的路基采用表層處理法、換填法以及砌筑路基邊溝排降地下水等有效措施進(jìn)行處理，及早預(yù)防瀝青路面的早期破壞。5、路基的彎沉值要求路基作為路面荷載的最終承載層，應(yīng)當(dāng)滿足規(guī)范所要求的彎沉設(shè)計(jì)。而我們在實(shí)際施工過程中，還應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)景交通量的荷載要求，盡量避免因?qū)嶋H荷載超過設(shè)計(jì)彎沉而對(duì)路基路面造成破壞。我縣的梅平公路是在2004年實(shí)施通鄉(xiāng)公路改造的，在路面施工前對(duì)路基做了彎沉測量，并對(duì)不滿足要求的路段進(jìn)行了處理，該路在2004—2006年的使用過程中，沒有發(fā)現(xiàn)什么明顯的問題。但隨著今年洛藏鐵路雙牌縣城段的開工建設(shè)，施工所需的大量河沙均由我縣平福頭鄉(xiāng)沙場起運(yùn)，經(jīng)由梅平公路送至工地。由于交通量的顯著增加和車輛荷載超限，該路K31～K40沿渠填方路段就出現(xiàn)了大量裂縫、坑槽、沉陷、車轍等病害，公路損失嚴(yán)重。二、科學(xué)合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是預(yù)防路面早期破壞的有力保障路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否是路面工程成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)特別注意設(shè)計(jì)厚度是否能滿足實(shí)際荷載要求和路面結(jié)構(gòu)層的選用是否合理。1、設(shè)計(jì)厚度不足的問題a、底基層補(bǔ)強(qiáng)厚度考慮不足。我們知道，山區(qū)公路大都是半填半挖式路基，加之交通量相對(duì)較少，車輛主要集中在路中3—4米寬的車道范圍行駛，而對(duì)道路兩側(cè)的輾壓有限，特別是路線外側(cè)更為明顯，這也就是山區(qū)砂石路面公路形成“Ｗ”型橫斷面的原因。因此，我們在施工時(shí)應(yīng)將路基兩側(cè)的非壓實(shí)土層挖除15—20cm厚，代之以級(jí)配碎石或水穩(wěn)砂進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，使其與調(diào)平層形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層。如果在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)補(bǔ)強(qiáng)厚度考慮不足，勢必導(dǎo)致瀝青混凝土路面因缺乏穩(wěn)定的底基層而出現(xiàn)縱向開裂。這個(gè)問題在我縣已經(jīng)實(shí)施瀝青砼路面的幾條公路中都有不同程度的出現(xiàn)。b、路面基層和面層設(shè)計(jì)厚度的問題。路面基層和面層厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次，設(shè)計(jì)單位一般是將非標(biāo)準(zhǔn)車型的當(dāng)量軸次換算成標(biāo)準(zhǔn)車軸載的當(dāng)量軸次，然后用設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉和結(jié)構(gòu)厚度。問題在于，不管是標(biāo)準(zhǔn)車軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車軸載，車輛的實(shí)際軸載往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載，原因就是車輛的超限超載運(yùn)輸。如果在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此考慮不足，則必然導(dǎo)致路面的早期破壞。2、路面結(jié)構(gòu)層選用的合理性南方山區(qū)，雨量充沛，地表徑流、地下徑流量相對(duì)較大，這就要求在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮防止雨水下滲，也要考慮地下水對(duì)基層和面層的影響。因此，山區(qū)公路瀝青路面的面層宜選用粒徑較小，孔隙也小的級(jí)配混合料，以提高瀝青路面面層的防滲性。在基層的結(jié)構(gòu)選配上，實(shí)踐證明宜采用級(jí)配碎石基層，經(jīng)碾壓成型后具有較好的強(qiáng)度、剛度和水穩(wěn)定性。同時(shí)為使面層和基層能夠較好的粘接，并有效阻斷水的下滲和浸潤，應(yīng)視施工季節(jié)和條件設(shè)置封層或透層。三、優(yōu)良的路面工程質(zhì)量是預(yù)防路面早期破壞的根本所在1、路面基層施工路面基層是路面結(jié)構(gòu)層中的承重層，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力，還應(yīng)具備足夠的水穩(wěn)定性。基層質(zhì)量的好壞，將直接影響到面層的工程質(zhì)量和使用壽命。1）、基層厚薄不均勻。造成基層厚薄不均勻的主要原因是出于對(duì)工程造價(jià)的考慮，沒有設(shè)置墊層或調(diào)平層，而施工方往往不愿花費(fèi)過多的精力對(duì)路基進(jìn)行整平及壓實(shí)處理，就直接在凸凹不平的老路基上進(jìn)行基層施工?？上攵?，在這樣的基層上鋪設(shè)瀝青路面，出現(xiàn)裂縫、坑槽、沉陷、車轍等早期破壞也就在所難免了。由于這個(gè)原因造成的病害在我縣的雙紅公路、西蔡公路上都很明顯。2）、基層厚度不足?；鶎雍穸冗_(dá)不到設(shè)計(jì)要求，主要是因?yàn)槭┕し酵倒p料的主觀意愿和現(xiàn)場監(jiān)理監(jiān)管不嚴(yán)，松鋪厚度不夠，不能滿足松鋪系數(shù)所致?；鶎雍穸冗_(dá)不到要求，就不具備設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和剛度，從而影響整個(gè)路面工程的質(zhì)量，形成路面破壞的隱患。3）、基層壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)致基層壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，主要是三個(gè)方面的原因：一是材料不合格，主要表現(xiàn)是粗集料或針、片狀粒料超標(biāo)；二是沒有達(dá)到最佳含水量；三是未按操作規(guī)程進(jìn)行碾壓或碾壓次數(shù)不夠。而基層的壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，就不具備應(yīng)有的剛度、強(qiáng)度以及水穩(wěn)定性，直接影響面層的質(zhì)量和使用。這個(gè)問題在雙紅公路K15～K20路段表現(xiàn)明顯，究其原因就是采用了粗集料或針、片狀粒料超標(biāo)的材料所導(dǎo)致的。2、路面面層施工路面面層是直接與行車和大氣接觸的結(jié)構(gòu)層，它承受著較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用，同時(shí)還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響，因此，面層應(yīng)該具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗變形能力、較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，其表面應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。瀝青混合料的拌和、攤鋪及碾壓是其質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1）、瀝青混合料的拌和。首先應(yīng)嚴(yán)把原材料檢驗(yàn)關(guān)，確保進(jìn)入料場的粗、細(xì)集料和瀝青均滿足規(guī)范要求的各項(xiàng)指標(biāo)。在拌制瀝青混合料之前，應(yīng)通過試拌確定合適的混合料配合比和油石比。拌和時(shí)應(yīng)根據(jù)選用的瀝青種類和標(biāo)號(hào)嚴(yán)格控制礦料和瀝青的加熱溫度與拌和溫度，既要避免因?yàn)r青或礦料加熱溫度過低而出現(xiàn)花白料，又要防止瀝青被礦料的高溫導(dǎo)致灼焦、老化，出現(xiàn)枯料。原材料不合格、瀝青混合料的配比以及拌和的溫度控制不準(zhǔn)，都將導(dǎo)致瀝青混凝土路面存在嚴(yán)重質(zhì)量隱患。2）、瀝青混合料的攤鋪。面層鋪筑前，應(yīng)對(duì)基層或舊路面的密實(shí)度、平整度、路拱等進(jìn)行細(xì)致的檢查和整修，并反復(fù)沖洗，確保無泥土和污物粘附。為保持瀝青混合料攤鋪能連續(xù)、勻速進(jìn)行，應(yīng)選擇工作狀態(tài)良好的攤鋪機(jī)械以及與之適配的運(yùn)輸車輛。陳舊老化、不配套的攤鋪機(jī)械會(huì)直接影響面層的平整度、厚度。攤鋪時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制混合料的溫度在130--160OC之間，并選擇較為熟練的工人跟機(jī)，處理接縫、平整、補(bǔ)邊等工作，以確保瀝青路面有較好的平整度和線形。施工時(shí)還應(yīng)特別注意處理好瀝青路面的各種施工縫，避免產(chǎn)生臺(tái)階、裂縫、松散等早期病害。3）、瀝青砼面層的碾壓。瀝青混合料攤鋪平整之后，應(yīng)趁熱及時(shí)進(jìn)行碾壓，但應(yīng)注意控制碾壓溫度在120-140OC，避免碾壓溫度過高。造成溫度過高的原因有兩種情況：一是瀝青混合料出廠溫度超過規(guī)定值；二是瀝青混合料出廠溫度雖然在規(guī)定范圍內(nèi)，但接近上限，若運(yùn)距較短，攤鋪碾壓又很及時(shí)，就會(huì)使碾壓溫度超過規(guī)定值。如果碾壓溫度過高，混合料就壓不實(shí)，并出現(xiàn)推移，產(chǎn)生微裂而形成質(zhì)量隱患。要解決在路面基層和面層施工中出現(xiàn)的問題，就必須加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)控：首先業(yè)主要在合同談判中體現(xiàn)對(duì)施工單位的約束，提高其自身的質(zhì)量意識(shí)，充分發(fā)揮施工單位質(zhì)量自檢的作用；二是要充分行使監(jiān)理職責(zé)，從加強(qiáng)每一個(gè)施工人員的質(zhì)量意識(shí)入手，從進(jìn)入施工工地的每一批材料檢驗(yàn)入手，從每一道施工工序的簽證入手，嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量；三是充分發(fā)揮社會(huì)監(jiān)督的作用，設(shè)立舉報(bào)有獎(jiǎng)的機(jī)制，嚴(yán)肅處理施工單位偷工減料的行為，杜絕質(zhì)量隱患。四、加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)和管理能有效預(yù)防和減少病害發(fā)生對(duì)于瀝青混凝土路面，科學(xué)地加以養(yǎng)護(hù)和管理，能有效預(yù)防和減少各類病害的發(fā)生，延長其使用壽命，盡可能發(fā)揮其最大效能。1、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。一般來說，通鄉(xiāng)公路改造前路面等級(jí)較低（多為砂石路面），路面改造后，養(yǎng)護(hù)人員的思想意識(shí)沒有跟上和及時(shí)轉(zhuǎn)變，往往存在“路面好了，養(yǎng)護(hù)可以松口氣了”的松懈、怠慢思想，對(duì)諸如路肩培護(hù)、水溝清理、涵洞疏通等基礎(chǔ)性工作沒有及時(shí)完成，導(dǎo)致路況下降和引發(fā)早期破壞。對(duì)于在行車作用下出現(xiàn)的小面積松散、坑槽，未及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)和處理，造成更大的破壞和損失。另一方面，由于以前沒有養(yǎng)護(hù)過瀝青路面，養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)設(shè)備幾乎為零，這就需要農(nóng)村公路基層養(yǎng)護(hù)單位及時(shí)組織養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和添置養(yǎng)護(hù)器具和設(shè)備。這些問題在我局管養(yǎng)的雙紅公路和梅平公路上表現(xiàn)尤為突出，也急待解決。2、加強(qiáng)路政管理。通鄉(xiāng)公路改造工程竣工后，養(yǎng)護(hù)單位的路政管理沒有跟上，宣傳工作沒有做到家，山區(qū)群眾愛路、護(hù)路的意識(shí)有限，亂堆亂放、違章搭建、污染和破損公路等違章行為時(shí)有發(fā)生，如果不對(duì)這些違章行為加以制止和糾正，勢必會(huì)形成破壞公路的惡性循環(huán)，給公路養(yǎng)護(hù)帶來更大的難度。五、結(jié)語總