王鳳民

隨著當代中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,運輸業(yè)已經(jīng)成了國民經(jīng)濟不可缺少的組成部分,隨之而來的是我國的高等級公路技術的快速騰飛。目前,我國瀝青路面的主要的結構形式是半剛性基層瀝青路面,半剛性基層瀝青路面的平整性好、強度大、行車平穩(wěn)、穩(wěn)定性好、噪音低等突出特點使其成為幾乎所有公路的結構形式。據(jù)統(tǒng)計,在國內(nèi)的高等級公路中,半剛性基層瀝青路面的比例高達90%以上,在以后的高等級公路建設中半剛性基層瀝青路面仍將是占主導的路面結構形式。然而,早期的瀝青路面基層的厚度普遍較薄,且近年來由于車輛超載的情況日益嚴重,瀝青路面開始出現(xiàn)一系列的病害問題,而經(jīng)濟發(fā)展則對公路的養(yǎng)護提出了更高的要求?；谝陨厦?本文首先通過認識半剛性基層瀝青路面的基本特性,然后分析研究造成公路破壞的原因, 進而提出此結構路面合理且經(jīng)濟的維修方案,并且提高維修質(zhì)量,為其科學且經(jīng)濟的合理養(yǎng)護提供依據(jù)。

1半剛性基層瀝青路面的特性

半剛性基層的主要類型分為:煤灰穩(wěn)定粒料、石灰粉以及水泥穩(wěn)定粒料三種。其中,水泥穩(wěn)定砂礫是目前國內(nèi)半剛性基層使用最為廣泛材料,在國外一般稱其為水泥處理層。

半剛性基層具有很多優(yōu)良的特性。首先,整體強度較一般材料高,并且還有抗彎拉的特性,這使瀝得青路面具優(yōu)良的承載能力;其次,該材料對低溫的適應能力強,能夠在高寒地區(qū)得到廣泛的應用而不出現(xiàn)凍融翻漿;另外,該材料易取易得,降低了公路的修建成本,為普遍使用奠定了經(jīng)濟基礎。

然而,在國內(nèi),半剛性路面設計理論與國外相比還有差距,并且各地的施工水平的差異造成了公路質(zhì)量控制標準的參差不齊,若路面基層不夠厚,就會在使用過程中出現(xiàn)路面裂縫等病害,加速其破壞,影響公路的使用性能。

2半剛性基層瀝青路面損壞體現(xiàn)以及原因

目前,我國修建的瀝青路面通常采用的結構組合設計是強基薄面,理論上來講,此種結構的路面具有很強的整體抗壓能力,按照當前的交通負荷量,短時間內(nèi)不易出現(xiàn)結構性破壞。然而,由于各地的施工水平不同,加上環(huán)境溫度變化和水損害等因素的出現(xiàn),我國半剛性基層瀝青路面很多病害問題,致使其承載能力顯著下降?？偟膩碚f,目前出現(xiàn)的病害問題主要可以總結為以下兩類:結構性破壞和非結構性破壞。其中結構性破壞又可細分為翻漿、龜裂和結構性轍槽。非結構性破壞分為裂縫和變形。下面就其中的幾種常見的病害問題的體現(xiàn)及原因進行深入的分析解剖。

2.1 龜裂

半剛性基層瀝青路面龜裂現(xiàn)象一般表現(xiàn)為路面被一些相互小錯的小裂縫分割成外表似龜紋小塊,這些裂縫的寬度一般在3mm以上10cm以內(nèi)。龜裂可以歸結為局部網(wǎng)裂的延續(xù),當路面由于整體強度不足而在大負荷行車的情況下出現(xiàn)疲勞裂縫時,這些裂縫并未得到及時護養(yǎng),在雨天行車時,路面上高速行駛的輪胎會產(chǎn)生很強的“泵吸”作用,雨水滲入基層而導致其材料損失,長此以往,逐漸使裂縫加劇,最終造成了龜裂。龜裂對交通的安全性影響很大,必須得到充分的重視。

2.2 車轍

半剛性基層路面的瀝青混合料屬于彈塑性材料,當路面的荷載較高,氣候溫度較高時,兩者的共同作用會致使瀝青路面在沿車輪軌跡的方向產(chǎn)生變形,即縱向帶狀的轍槽,稱為車轍。由于瀝青材料的特殊性,使得車轍成為該路面特有的病害。目前,車轍已經(jīng)成為我國公路運輸中比較嚴重的病害。一旦出現(xiàn)較為嚴重的車轍,我們只能銑刨后重鋪瀝青面層。

2.3 裂縫

在瀝青路面的使用過程中由于負荷氣候等問題容易出現(xiàn)各種類型的的裂縫,較小的裂縫基本上對路面的使用功能不會產(chǎn)生很大影響,但是若不及時給予重視,就會使裂縫加劇,最終導致路面的使用壽命縮短。

常見的裂縫形式有以下幾種。

(1)橫向裂縫。橫向裂縫與道路的中線垂直,一般能夠貫穿路面,深度較大,可以貫通整個結構層。

(2)縱向裂縫。相比橫向裂縫而言,縱向裂縫數(shù)量較少,他與道路的中線大致呈平行狀態(tài)。多出現(xiàn)在舊路加寬的結合部位,新舊路面的交錯等部位,且長度較長。

(3)塊狀裂縫。塊狀裂縫的外形與龜裂相似,形狀不規(guī)則。路面材料受到氣候溫度的變化而發(fā)生熱脹冷縮時常常會產(chǎn)生塊狀裂縫,在某些情況下,橫縱裂縫的交錯也可能引起塊狀裂縫。

引起半剛性基層瀝青路面病害產(chǎn)生的原因主要有幾點。

(1)從半剛性基層瀝青路面的材料方面來說,其基層中材料的顆粒較細,粗集料較少,且該材料具有熱脹冷縮的性質(zhì),當溫度的變化范圍超出材料的拉力范圍時,路面容易受到溫度的影響而產(chǎn)生裂縫。目前,半剛性路面的施工工程中較多采用的是砂礫,且砂礫的配級缺少嚴格的控制,為提高路面的強度,在施工時傾向于提高水泥的含量,這雖然提高了路面的強度,但也使路面變脆,造成裂縫。

(2)瀝青路面的基層厚度較薄,容易引起反射裂縫。一般來說,當瀝青路面基層厚度大于18cm時,將能有效地緩解路面的裂縫情況。

(3)施工質(zhì)量。施工碾壓時的壓實度以及護養(yǎng)情況都會影響裂縫的產(chǎn)生。

3如何防治半剛性基層瀝青路面的損壞

半剛性基層瀝青路面病害主要是由組成材料,施工質(zhì)量,層厚度等原因引起的,我們就針對以上幾點原因提出防止半剛性基層瀝青路面損壞護養(yǎng)的幾點措施。

3.1 做好交通管制工作

在半剛性基層末達到強度時,由于施工車輛及過往車輛荷載的作用而造成非結構性破壞的產(chǎn)生,應在施工時合理的進行交通管制組織設計。

3.2 提高施工質(zhì)量

在碾壓過程中,嚴格按照施工技術規(guī)范進行,保證路面的平整度。

3.3 嚴格控制施工材料

通過篩分試驗確定合理的材料級配,控制材料含水量。集料最好選

用性能優(yōu)良的材料,比如表面粗糙,堅硬,耐磨等。

3.4 適當增加半剛性基層的厚度

加厚半剛性基層厚度能夠提高道路的荷載能力,從而減小車輛造成的裂縫進一步反射到瀝青面層。而且較厚的半剛性基層還能夠減緩溫度的變化造成的龜裂等病害。一般來說,半剛性基層厚度在30cm～40cm。

4結語

隨著我國公路運輸業(yè)的不斷發(fā)展,如何能夠延長公路的使用壽命,提高其使用安全性,進而促進運輸業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,已經(jīng)提上了日程。通過對半剛性基層瀝青路面主要病害的分析,我們提出了相應的養(yǎng)護措施,希望能夠為公路養(yǎng)護維護方案的選擇工作提供幫助。

參考文獻

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