
■浅谈城市道路路基工程的质量通病
关振明,马新生
(南阳市住建委油田办事处,河南南阳473000)
摘
要针对当前城市道路路基工程的质量通病现状,探讨道路工程的质量,谈一些看法。
关键词城市道路;路基;质量通病;防治
目前,我国城市道路工程的质量有了很大的提高,但与时代要求相比,还存在不少的差距。路基工程的质量好坏直接影响城市道路的整体质量,路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的基本条件。如果保证了路基的强度和稳定性,对路面结构和稳定将起到根本性的保证作用,否则尽管路面结构做的再好,也会出现早期破坏,缩短维修周期,造成经济上的浪费和社会效益上的损失。
1回填土压实的质量通病及防治
超厚回填,倾斜碾压,填土不符合要求,带水回填均造成回填土达不到标准要求的密实度。
1.1超厚回填
(1)现象:一种是路基填方,一种是沟槽回填土,不按规定的虚铺厚度回填。严重者,用推土机一次将沟槽填平。
(2)危害:不能将所铺层厚内的松土全部达到要求的密实度。如是道路,将造成路基和路面结构沉陷,如是管道,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。
(3)原因分析:施工技术人员和操作工人对上述危害不了解或认识不足;技术交底不清或质量控制措施不力;施工者有意偷工不顾后果。
(4)治理措施:加强技术培训,使施工技术人员和操作人员了解分层压实的意义;
向操作者作好技术交底,使路基填方及沟槽回填土的虚铺厚度不超过有关规定;严格操作要求,严格质量管理,惩戒有意偷工者。
1.2倾斜碾压
(1)现象:在填筑段内随高就低,使碾轮爬破碾压。(2)原因分析:在填筑段内未将底层整平,即进行填筑,或在沟槽内填筑高度不一,使碾轮在带有纵坡的状态下碾压。
(3)危害:碾轮压实重力产生分力损失在纵坡上使碾轮重不能发挥最大的压实功能,坡度越大损失的压实功能就越大。
(4)治理方法:在路基总宽度内,应采用水平分层方法填筑。路基地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。台阶高等于压实厚度,
台阶宽不小于1m 。
1.3挟带大块回填
(1)现象:在填土中带有大块硬土、大砖块、大石块、大混凝土块。
(2)危害:填土中挟带块状物,妨碍土颗料间相互挤紧,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,日后发生深陷。
(3)原因分析:不了解较大块状物掺入土中对夯实的不利影响;不愿多运弃土方或杂物;或交底不清,或控制不严格。
(4)治理方法:在回填土交底中要向操作者讲明带块状物回填的危害,使操作者能自觉遵守;要严格管理,对填土中的大砖块、大混凝土块等要取出,对大于10cm 的硬土块要打碎或取出。
1.4挟带有机物或过湿的土回填
(1)现象:在填土中含有树根、木块、杂草或有机垃圾等杂物或过湿土。
(2)原因分析:路基填土中不能含有机物质,本是最基本常识,主要是施工操作者技术素质过低,管理者控制不严;取土土源含水量过大,或备土遇雨,造成土的过湿,又不加处理直接使用。
(3)危害:有机物腐烂会形成土体内的空洞。超过压实最佳含水量的过湿土达不到要求的密实度,都会造成路基的不均匀深陷,使路面结构变形。
(4)治理方法:属于填土路基,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;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。
1.5带水回填
(1)现象:多发生在沟槽回填土中,积水不排除,带泥水回填土。
(2)危害:带泥水回填的土层其含水量是处于饱和状态的,不可能夯实。当地下水位下降,饱和水下渗后,将造成填土下陷,危及路基安全。
(3)原因分析:由于地下水位高于槽底,又无降水措施,或降水措施不利,或在填土前停止降水,地下水积于槽内。或
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因浅层滞水流入槽内,雨水或其他容水流入槽内,不经排净即行回填土。
(4)治理方法:排除积水,清除淤泥疏干槽底,再进行分层回填夯实;如有降水措施的沟槽,应在回填夯实完毕,再停止降水;如排除积水有困难,也要将淤泥清除干净,再分层回填砂或砂砾,在最佳含水量下进行夯实。
1.6回填冻块土和在冻槽上回填
(1)现象:冬季施工回填土时回填冻土块或在已结冻的底层上回填。
(2)原因分析:技术交底不清,质量管理不严。冬季措施未加规定;槽底或已经夯实的下层,未连续回填又不覆盖或覆盖不利,造成受冻。
(3)危害:因膨帐的冻块融解,在填土中形成许多空隙,不能达到填土均匀密实,如回填大冻块其周围受冻块支垫也不能夯实;土体一经结冻,体积膨胀,化冻后会造成回填下沉。
(4)治理方法:施工管理人员应向操作工人做好技术交底,同时严格管理,不得违章操作;要按规范要求,道路下沟槽回填土,“当年修路者,不得回填冻土”,要掏挖堆存土下层不冻土回填,如堆存土全部冻结或过湿,应换土回填;回填的沟槽如受冻,应清除冻层后回填。在暂时停顿或隔夜继续回填的底层上要覆盖保温。
1.7不按段落分层夯实
(1)现象:路基下沟槽回填土或者填筑路基,段落分界不清,分层不明,搭挂处不留台阶,碾压下段时,碾轮不到位或边角部位漏夯(压)。
(2)原因分析:不按分段、水平、分层技术要求回填,而是随高就低,层层不一的胡乱回填;分段回填的搭茬不是按每层倒退台阶的要求填筑和碾压;无法碾压的边角部位,未用夯打。
(3)危害:造成搭茬处碾压不实,分层超厚处密实度不达标,边角处漏夯等都会造成路基日后不均匀沉降,路面变形。
(4)治理方法:要按规范要求,分段、水平、分层回填,段落的端头每层倒退台阶长度不少于1m,在接填下一段时碾轮要与一上段碾压过的端头重迭;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。
2路肩、边坡的质量通病及防治
2.1路肩、边坡松软
(1)现象:路肩松软,一经车轮碾压,即下陷出车辙。边坡呈松散状态,稍触外力,边坡土下溜。
(2)原因分析:填方宽度不够,最后以松土贴坡。松土填垫路肩,又不经压实;路基土方砂性土或松散粒料,所形成的边坡稳定性差。
(3)危害:路肩松软,会危及路面边缘结构和稳定性,路面易造成掰边损毁;路肩松软,会使走在路肩上的机动车轮下陷。严重时会造成翻车。
(4)治理方法:土方路堤分层碾压,两侧应分别有20~ 30cm的超宽,最后路基修整时施以削坡,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;路基土方如属砂性土或松散粒料,其边坡应予护砌或栽种草皮,灌木丛以保护或加大边坡坡率,一般应大于1:2。采用石灰土或砾料石灰土稳定路肩。
2.2路肩积水
(1)现象:即路肩有横向反坡,或路肩与路面接茬处的路肩经右侧车轮反复走压下沉,形成沟槽。
(2)原因分析: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;虽经碾压,但未经修整,高低不平或路肩横向反坡。
(3)危害:路肩下沉或反坡,会造成路面边缘部位积水,经洇渗浸泡路基和路面结构,引发路面结构从路边开始逐步扩大沉陷和损毁范围。
(4)治理方法:重视路肩工序的质量控制,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%;要求路肩不得有积水现象;如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水簸箕排出路外。
3路床的质量通病及防治
3.1不按路床工序作业
(1)现象:把路面结构直接铺筑在未经压实的土路床上;虽经压实,但不控制或不认真控制其压实度、纵、横断高程,平整度和碾压宽度。
(2)原因分析:施工单位素质低,不了解不做土路床的危害;施工单位有意偷工减序,只图省工、省时、省机械;只顾工程进度,不顾工程质量。
(3)危害:经雨水渗透,使土基稳定性降低,支承不住路面结构,路面出现早期变形破坏。
(4)治理方法:对技术素质偏低的施工单位或人员应进行培训,施工时作好工序技术交底;要按照路床工序的要求,在控制中线高程、横断高程、平整度的基础上,填方路段路床向下0~80cm范围内,挖方路段路床向下0~30cm范围内要达到重型击实标准95%压实度。
3.2土路床干碾压
(1)现象:在干燥季节,施作土路床工序过程中,水分蒸发较快,在路床压实深度内的土层干燥,不洒水或只表面洒水,路床压实层达不到最佳密实度。
(2)原因分析:忽视土路床密实度的重要性和强调水源困难或强调洒水设备不足;有意或无意违章操作。
(3)危害:达不到要求的密实度,经受不住车辆荷载的考验,缩短路面结构的寿命,出现早期龟裂损坏。
(4)治理方法:教育施工人员理解路床土层密实度对结构层稳定性的重要性;如果路床土层干燥,应实行洒水翻拌的方法,直至路床土层全部达到最佳含水量时再进行碾压。
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2011年
■件的试验曲线均有不同程度的弯曲,轴压试件A1的四条曲线基本重合,说明各边的应变相差不大,符合轴压试件的假设。偏心受压试件的四条曲线偏离较大,其中的普遍规律为:测点1的斜率最小,最终的应变也最大,测点3斜率最大,随着偏心率的增大斜率也会变大,最终的应变变小。测点2和测点4的曲线介于测点1和测点3之间,由于安装误差等原因,测点2和测点4有不同程度的偏差。
综合分析以上各试验曲线发现,曲线变化最明显的是测点1,随着偏心率的增大,测点1的试验曲线逐渐偏离其他曲线。最不明显的是测点3曲线,由于测点3是远离偏心一侧的测点,因此受压时应变变化不大。
3.2CFRP 布加固混凝土构件承载力的变化规律
本文介绍不同偏心率构件加固后极限承载力的变化规律,此处将对加固和未加固试件作对比,作的数据已列入表
3,表3中的加固柱为实测数据,其中未加固柱的极限荷载为
按照《混凝土结构设计规范》方法计算得出。由表3可见加固后,A2试件极限承载力提高67%,A3承载力提高55%,A4承载力提高为54%,可见随着偏心率的增加加固后试件极限承载力提高的百分率会降低。未加固对比试件A0的极限荷载为625kN ,与理论计算值的相差在5%内。由受力机理可知
CFRP 布加固混凝土柱相当于CFRP 布提供侧向约束力使混
凝土试件处于三轴受压应力状态[1、4],同一种CFRP 布提供侧向约束力基本相同,由混凝土三向受力本构关系可知,多轴受压混凝土试件的轴向承载力大于单轴受压的极限荷载,且随着侧向约束的增大极限荷载会增大,因为同一种CFRP 布对不同试件所能提供的侧向约束力相差不大,所以随着试件
偏心率的增加试件的偏心近侧受压充分,试件偏心远侧受压不充分,且偏心率越大受压越不充分。越不能充分发挥CFRP 布的受力性能。因此,随着试件偏心率的增加,CFRP 不加固钢筋混凝土试件承载力提高的百分率会降低。
4结果总结
本文通过试验研究,得出了横向粘贴CFRP 布加固钢筋混凝土柱的荷载-横向应变曲线变化规律。同时横向粘贴
CFRP 布加固钢筋混凝土柱的承载力提高31%~67%。随着偏
心率的增加,承载力提高的百分率会降低。所以CFRP 加固混凝土柱效果较好,承载力提高明显,且偏心率越小加固效果越好。因为本试验所有试件均为小偏压试件,因此,本试验的结论仅适用于CFRP 布加固小偏心受压构件。从试验可见,该加固方式基本不改变构件尺寸及自重,优点较多,有较好的工程应用价值。
参考文献
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表3极限荷载对比
试件编号
混凝土等级
偏心距/mm
未加固/kN
加固/k N
极限荷载提高率/%
A0A1A2A3A4
C20C20C20C20C20
00204060
625(实测值)6(理论值)519(理论值)420(理论值)340(理论值)
-853(实测值)872(实测值)9(实测值)526(实测值)
-31675554
3.3路床土层含有有机物质
(1)现象:路床土层内含有树根、杂草、垃圾等有机物质,未予以清除。
(2)原因分析:路床土层部位正处在被伐树木或其附近,根、枝、须未清除;路床土层正处在被填垫过的含有有机杂物的房碴土或垃圾土。
(3)危害:土层中有机杂物,长期潮湿腐烂,形成土体中空洞,失去对路面结构层的支承力,使路面结构沉陷变形。
(4)处理方法:不论是填方路床还是挖方路槽土层中不应含有任何有机物质,如土路床处于含有机物的房碴土或垃圾土应换填好土;如有树枝、根、须等有机杂物应清除干净。
4结语
总之,在道路路基的施工过程中,要重点抓好回填土、路肩、边坡和路床的施工质量关,确保路基足够强度和稳定性,对路面结构的稳定才能起到根本性的保证作用。
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