摘要:瀝青路面早期破壞的成因比較復(fù)雜,涉及設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)、管理等方面。本文從工程施工的角度,主要討論施工及原材料方面的原因,以及根據(jù)成因應(yīng)采取的預(yù)防及改善措施。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;破損成因;改善措施
近年來,隨著國家對公路建設(shè)投資力度的加大,我國的公路工程建設(shè)十分迅速。但是,隨著公路的建成并投入運營,瀝青路面早期病害現(xiàn)象也越來越引起業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注。瀝青路面早期病害的現(xiàn)象有:泛油、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車轍等情況。這些病害極具普遍性和嚴(yán)重性,對新建公路的正常使用形成了嚴(yán)重的威脅。
1 施工方面的原因
1.1地基沉降。公路建設(shè)中,不可避免地有部分路段要穿過水田、沼澤、淤泥地段等軟土地基,路基修筑在軟土地基上時,對軟基的處理不徹底,或軟基地段處理后沒有沉降穩(wěn)定就進(jìn)行修筑瀝青路面,往往就會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,從而導(dǎo)致瀝青路面破壞或不能正常使用。
1.2 路基壓實不足。路基壓實是路基施工過程中的重要工序,亦是提高路基路面強度與穩(wěn)定性技術(shù)的技術(shù)措施之一。土是三相體,土粒為骨架,顆粒之間的孔隙為水分和氣體所占據(jù)。壓實的目的在于使土粒重新組合,彼此擠緊,孔隙縮小,土的密度提高,形成密實整體,最終導(dǎo)致強度增加,穩(wěn)定性提高。由于路基壓實度不足,出現(xiàn)不均勻沉陷,則會導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)縱向裂縫和橫向裂縫(局部路段壓實不足)。
1.3 路面基層施工質(zhì)量低劣。由于搶工期、趕進(jìn)度、造成料源緊缺,原材料質(zhì)量難以保證,半剛性基層沒有合理的齡期,或基層施工粗糙,使得基層(底基層)質(zhì)量低劣,造成基層網(wǎng)狀開裂破壞,若反射到面層,即為面層出現(xiàn)網(wǎng)狀開裂。水從裂縫處下滲到路基中,在行車荷載作用下會出現(xiàn)唧泥,造成瀝青面層的早期破損。
1.4 瀝青面層本身的破壞。這是造成瀝青面層早期破損的主要原因,根據(jù)影響因素又分以下幾種情況:
1.4.1 由于水產(chǎn)生的破壞。由瀝青面層本身的原因引起的路面早期破壞有:瀝青面層松散、坑洞、泛油等。瀝青面層破壞的一個很重要的原因是水。瀝青面層中水的來源有地面降水和路基中擠上來的水,或者大氣降水滲到瀝青面層中而排不出去,這樣在汽車荷載及溫度變化的作用下,瀝青面層容易產(chǎn)生破壞。同時由于施工時壓實度達(dá)不到要求,使瀝青混合料空隙率過大,瀝青面層中的水無法排出,瀝青混合料在飽水后石料與瀝青粘附力降低,易發(fā)生剝落、松散、從而降低瀝青路面的抗剪強度。
1.4.2 由于瀝青面層顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析局部粗集料偏多,細(xì)集料偏少,則不易壓實,礦料與瀝青的粘結(jié)力小,抗剪強度低,容易出現(xiàn)松散。局部細(xì)集料偏多,粗集料偏少,熱穩(wěn)定性差,則容易出現(xiàn)車轍、擁包等破壞。
而在施工中運輸和攤鋪過程都很容易造成粗細(xì)顆粒離析。熱拌瀝青混合料特別是粗粒式瀝青混合料,從拌和機向運料汽車上放料時,由于落高大,易出現(xiàn)瀝青混合料離析。瀝青混合料從運料車上倒入攤鋪機受料斗時,還可能會再次出現(xiàn)離析。
2 現(xiàn)場施工質(zhì)量控制問題
2.1 對原材料檢驗不嚴(yán)
對瀝青混合料的配合比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn),使瀝青路面早期出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等; 施工機械設(shè)備陳舊、不配套,使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響;瀝青混合料拌合溫度的控制,從規(guī)范角度控制比較嚴(yán)格對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120~165℃,而實際上有些施工單位在拌合溫度控制方面不是那么嚴(yán)格,時高時低很不穩(wěn)定,有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃,而有時不足110℃,溫度過高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì),沒有粘性使瀝青混合料松散,溫度過低,瀝青混合料拌合不勻,影響級配; 碾壓溫度過高。
2.2 施工過程中的路面污染
當(dāng)前許多公路投標(biāo)項目劃分太細(xì),路基撟涵、路面、交通工程都嚴(yán)重影響平整度,在同一路段上施工單位較多,加上工期較緊,平行作業(yè),相互影響,如在高速公路中瀝青混合料攤鋪底面層中面層時,路基施工單位要刷邊坡,挖邊溝,其他路段的車輛也通行,導(dǎo)致路面污染嚴(yán)重,從而使路面上層鋪設(shè),層與層之間的粘結(jié)受到影響,特別是當(dāng)瀝青面層較薄時,在車輛高速行駛荷載作用下,瀝青路面產(chǎn)生脫落,推擁、扭曲裂縫,我們經(jīng)常見的橋面鋪裝被拉開、拉裂就是這方面原因所致。
3 通過以上的分析,對瀝青路面早期破損可采取以下的預(yù)防措施:
3.1 地基沉降預(yù)防措施
軟土地基的排水固結(jié)是比較長的過程,因此,對軟土地基,一方面要根據(jù)軟基情況采用可行方案進(jìn)行認(rèn)真的加固整治,一方面要留有比較長的沉降時間,可將軟土地段瀝青路面施工安排在最后,特別是對采用砂墊層、打塑料排水板等方法進(jìn)行軟基處理的地段,填土后要埋設(shè)沉降觀測設(shè)備,定期進(jìn)行觀測,待地基的沉降基本穩(wěn)定后進(jìn)行施工。
3.2 路基及路面基層施工的預(yù)防措施
保證路基壓實度符合規(guī)范要求,為消除橋頭沉陷,對橋頭部分填土,可用整體性好的材料如石灰土、二灰(石灰與粉煤灰)混合料、無砂大孔砼填筑。確保路面基層的施工質(zhì)量,半剛性基層要在足夠的齡期后才能進(jìn)行瀝青面層的施工。
3.3 瀝青路面施工的預(yù)防措施
嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量,拌合過程中發(fā)現(xiàn)\"糊料\"或\"離析\"等異常情況應(yīng)立即進(jìn)行處理;加大馬歇爾試驗頻率,嚴(yán)格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo),必要時對混合料進(jìn)行特殊配合比設(shè)計。
設(shè)置瀝青混合料成品料倉,控制成品料倉料位,防止卸料離析。
提高面層攤鋪質(zhì)量。在攤鋪混合料時,運距不能過遠(yuǎn),攤鋪溫度應(yīng)控制在130℃~160℃為宜,攤鋪厚度均勻,保證瀝青面層的壓實度,壓實設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套,速度控制在2m/min左右,碾壓遍數(shù)不能太少,以免混合料孔隙過大;一般不能進(jìn)行補料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不得攤鋪,更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順,各幅之間重疊的混合料應(yīng)用人工鏟走。
對橋面鋪裝層應(yīng)按正常路段的上面層與中面層厚度進(jìn)行設(shè)計,在水泥混凝土橋面上加鋪瀝青混凝土鋪裝層時,按規(guī)定灑布粘層瀝青。
施工機械在已鋪好的瀝青路面上停留,應(yīng)在機械下面鋪墊塑料薄膜或采取其他防油措施,防止油漏到路面上。
3.4原材料及管理措施
加強原材料的檢驗工作,對質(zhì)量不符合要求的材料,絕不能使用,并不準(zhǔn)運入工地,已運入工地的,必須限期清除出場。同時施工單位質(zhì)量保證體系對每批進(jìn)場材料進(jìn)行檢查,對材料的數(shù)量、供應(yīng)來源、儲存堆放進(jìn)行標(biāo)識清楚。
混集料的骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅埽瑫r應(yīng)盡量降低骨料的含水量?;旌狭鲜褂玫牡V粉要進(jìn)行搭棚存放,作好防雨防潮措施。
加強瀝青混合料材料配合比的控制,施工單位自檢體系要嚴(yán)格控制材料規(guī)格、用量和礦料級配組成及瀝青用量。
施工前檢查設(shè)備,在瀝青路面施工前,施工單位要配合監(jiān)理對拌和廠、攤鋪、壓實等施工機械設(shè)備的配套情況、性能、計量精度等進(jìn)行嚴(yán)格檢查,對不符合要求的機械設(shè)備,應(yīng)進(jìn)行更換,直至符合要求。
4 結(jié)束語
總之,瀝青混凝土路面常見病害的產(chǎn)生有多方面的因素,無論設(shè)計方面、還是施工方面、或是路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理等方面都存在一些不足。在工程施工中根據(jù)其成因從路基、基層施工、瀝青面層施工到原材料控制,有針對性地采取一系列預(yù)防和改善措施,同時按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效的質(zhì)量保證體系,對施工全過程,每道工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制,才能減少瀝青路面早期破損的發(fā)生,從而提高瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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