瀝青混凝土路面病害的成因和防治措施分析
摘要:文章對瀝青路面早期病害出現(xiàn)原因進(jìn)行了分析,根據(jù)自己的工作經(jīng)驗并針對其產(chǎn)生的原因提出了一些如何預(yù)防的措施,供廣大工程技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞: 瀝青路面;工程病害;防治
1. 前言
目前,隨著道路交通量日益增大,使道路路面面臨嚴(yán)峻的考驗,很多瀝青路面均表現(xiàn)出一定的早期破壞,瀝青混凝土路面最常見的病害現(xiàn)象有:裂縫、水破壞、松散、泛油、推移等,這些病害是道路工程質(zhì)量的通病,嚴(yán)重影響道路的正常使用。文章就以上幾種常見病害的成因進(jìn)行分析,針對公路瀝青路面幾種常見病害的產(chǎn)生機(jī)理,提出防治病害產(chǎn)生的建議,并給出其整治方法。
2. 病害出現(xiàn)原因分析
2.1 原材料的影響
(1) 礦料:設(shè)計好的瀝青混合料首先應(yīng)認(rèn)真抓好礦質(zhì)原材料的選材,嚴(yán)格控制礦質(zhì)原材料備料質(zhì)量。目前,市場上供應(yīng)水泥砼用或建筑用集料多采用傳統(tǒng)小型鍔式破碎機(jī)生產(chǎn),加工的碎石針片狀含量大,級配和材料均勻性差,采用這樣的礦料很難生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的瀝青混合料。
(2) 瀝青:各地根據(jù)氣候分區(qū)選擇與本地氣候、交通條件相適應(yīng)的瀝青種類及標(biāo)號,并使用優(yōu)質(zhì)的瀝青,對預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。
2.2 車輛超載的影響
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,某些部門僅從自身利益出發(fā),車輛超載嚴(yán)重,甚至達(dá)到了令人無法想象的程度。嚴(yán)重超載是造成早期破壞的主要原因之一。
2.3 路基施工缺陷的影響
有些道路早期破壞與路基施工質(zhì)量有關(guān),特別是軟土地區(qū)。路基軟土地基不穩(wěn)定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑密實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導(dǎo)致路面的早期破壞。
2.4 施工因素的影響
2.4.1 瀝青砼配合比設(shè)計存在的問題
瀝青混合料的配合比不合理,如:油石比較大, 已鋪筑的路面會產(chǎn)生擁包和泛油;油石比較小,路面會出現(xiàn)松散;礦料的質(zhì)量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度太差和細(xì)長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩(wěn)定度降低,容易出現(xiàn)路面的各種病害。
2.4.2 瀝青砼拌合的控制
拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況: 剛開爐,料溫低、含水量大時,會出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象; 當(dāng)篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,造成骨料級配發(fā)生較大變化;有時也會出現(xiàn)花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過高造成瀝青老化,不能保證瀝青混凝土攤鋪質(zhì)量;拌和能力過小,出現(xiàn)停T待料狀況,使接頭處溫度降低,出現(xiàn)溫度差,形成一個個坎, 當(dāng)運輸設(shè)備不配套或司機(jī)技術(shù)較差時,會撞擊攤鋪機(jī),使機(jī)身后移,形成臺階。
2.4.3 瀝青砼的攤鋪及壓實
攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。目前在國內(nèi)問題比較大,有些交通部門攤鋪設(shè)備落后,攤鋪面過窄,沒有自動找平系統(tǒng),完全憑經(jīng)驗、憑操作人員的感覺進(jìn)行施工,甚至有些高速公路要求全斷面攤鋪,只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫。由于攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析。
瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著重要影響,選擇碾壓機(jī)具、碾壓溫度、速度、路線、次序等部關(guān)系著路面面層的平整度。
2.5 養(yǎng)護(hù)與管理
路面早期養(yǎng)護(hù)措施不及時、不完善等也是干線公路瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的原因。允許超載車輛進(jìn)入干線公路或?qū)Τd車輛控制不嚴(yán)則更是早期破壞的直接原因。
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3. 路面病害的防治措施
3.1 原材料質(zhì)量控制
(1) 瀝青應(yīng)選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標(biāo)。
(2) 集料選用的骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。
(3) 混合料的級配確定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲勞性能、低溫抗裂性,路面表面特性和耐久性是兩對矛盾,相互制約,照顧了某一方面性能,可能會降低另一方面性能。
(4) 混合料配合比設(shè)計,實際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)化設(shè)計,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和交通情況做具體分析,盡量互相兼顧。當(dāng)然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個途徑:第一是改善礦料級配,采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(sMA):第二是改善瀝青結(jié)合料,采用改性瀝青。
3.2 優(yōu)化設(shè)計
提高長期使用性能的重點應(yīng)該從優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合設(shè)計,按每一條路的實際情況得到的數(shù)據(jù)去設(shè)計路面面層,這樣的數(shù)據(jù)才能更合理、更適合。對各油面層瀝青混合料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,礦質(zhì)混合料設(shè)計時應(yīng)采用骨架密實結(jié)構(gòu),最佳瀝青用量應(yīng)根據(jù)不同層位油面層需要的功能謹(jǐn)慎選定。為提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,江西地區(qū)施工采用的瀝青用量應(yīng)按最佳瀝青用量OAC降低0.1%一0.3%選用,中、下油面層宜取低限。重載道路或高速公路瀝青路面建議對中、上面層使用瀝青進(jìn)行SBS改性。
3.3 路基的強(qiáng)度
首先壓實度是反映路基強(qiáng)度的重要指標(biāo),也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的最經(jīng)濟(jì)、最有效的技術(shù)措施,施工中必須嚴(yán)格檢測控制。使其達(dá)到規(guī)定值。填土層的厚度對壓實度有直接的影響,每層的松鋪厚度不應(yīng)大于30 Cm。必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝,確保路基強(qiáng)度。
3.4 施工過程中質(zhì)量的控制
(1) 瀝青的選用十分關(guān)鍵,要挑選符合規(guī)范各項要求的瀝青,特別是瀝青針入度,延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān),在北方施工由于近些年的氣候偏暖, 因此,瀝青標(biāo)號宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號瀝青。此外,透層油、粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時對其影響。
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(2) 在瀝青混合料配合比設(shè)計上要特別重視。
(3) 瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行,合理安排工期,避開不利天氣施工。
(4) 攤鋪機(jī)應(yīng)選用熟練的攤鋪機(jī)操作手,并選擇兩臺前后錯開同時施工,而少采用傘斷面攤鋪機(jī),在攤鋪過程中,應(yīng)盡量避免停機(jī),注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。
4. 結(jié)束語
路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一,各級交通管理部門都應(yīng)引起足夠的重視,并根據(jù)其成因從路面設(shè)計、原材料進(jìn)場到具體施工,有針對性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時,必須建立健全質(zhì)量保證體系,從管理部門、設(shè)計部門到施工部門,層層重視、層層控制、層層落實。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面的早期破損現(xiàn)象的發(fā)生,使公路建設(shè)質(zhì)量全面提高,更上新臺階。
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[4] 沈金安. 瀝青及瀝青混合料路用性能, 人民交通出版社,2003.
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