【摘 要】本文根據(jù)筆者施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié),針對(duì)公路瀝青路面施工過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析討論,然后針對(duì)實(shí)踐施工過(guò)程中所存在的引起質(zhì)量問(wèn)題原因提出相對(duì)應(yīng)的控制措施和方法。
【關(guān)鍵詞】公路;路面施工;瀝青;質(zhì)量控制
由于瀝青路面具有行車(chē)舒適性高,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)當(dāng)前時(shí)期以及未來(lái)的公路路面施工中主要使用瀝青混凝土作為施工材料,然而在公路的瀝青路面實(shí)際施工過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,如路面的裂縫、坑槽、車(chē)轍、推移、泛油等典型的問(wèn)題。因此,在公路路面施工方案確定之前。施工項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人需要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析和思考。以避免不必要的損失。
一、裂縫
裂縫病害有縱向裂縫,橫向裂縫和網(wǎng)裂三種形式,以下將分別介紹。
1.縱向裂縫
縱向裂縫一般有兩種:一種主要發(fā)生在緊急停車(chē)帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴(kuò)大,呈月牙形,這種裂縫容易使路基發(fā)生滑移,危險(xiǎn)性很大;另一種是發(fā)生在行車(chē)道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。
縱向裂縫形成的主要原因有以下三個(gè)方面
(1)地基原因。有些路段處于丘陵低洼、河谷處,地基土天然含水量較高,在設(shè)計(jì)及施工時(shí)未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開(kāi)裂。
(2)路基施工原因。如果土基施工時(shí)天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實(shí)不均勻,暗埋式構(gòu)造處因構(gòu)造物長(zhǎng)度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實(shí)度不夠,或者混合料攤鋪時(shí)縱向施工搭接質(zhì)量不好,都會(huì)造成縱向裂縫。
(3)水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動(dòng)靜荷載的作用下,路基滑動(dòng)產(chǎn)生裂縫,另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
2.橫向裂縫
橫向裂縫是與路面中線(xiàn)近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。
其成因主要有以下兩個(gè):
(1)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過(guò)程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開(kāi)裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當(dāng)拉力超過(guò)瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車(chē)荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層低面裂縫。
(2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因?yàn)r青是一種對(duì)溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時(shí),瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形.當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青路面表面就會(huì)被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫,這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區(qū)初冬一般寬度為3~5mm,到嚴(yán)冬可加寬到10mm,最寬達(dá)到20mm,而到春季則又縮回。
因?yàn)闇囟茸兓鸬臑r青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因,所以自由瀝青含量越多裂縫越多,選用符合重交通道路石油瀝青技術(shù)要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準(zhǔn)確組成級(jí)配,或使用纖維等添加劑,均可有效減少裂縫。另外還應(yīng)設(shè)計(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)并且精心施工。
3.網(wǎng)裂
網(wǎng)裂是相互交錯(cuò)的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開(kāi)裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫,而后,在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網(wǎng)。
網(wǎng)裂主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。一個(gè)原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差;另一個(gè)原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車(chē)荷載反復(fù)作用下,粉漿通過(guò)面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂。
二、形成坑槽原因分析
路面上出現(xiàn)的坑槽,是龜裂、松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。
1.水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一。在開(kāi)始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車(chē)荷載反復(fù)作用下動(dòng)水沖刷半剛性基層的細(xì)料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開(kāi),灰漿被行車(chē)荷載擠壓,通過(guò)面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。在產(chǎn)生唧漿的位置,瀝青面層產(chǎn)生網(wǎng)裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車(chē)輪帶走,而逐步形成坑洞,并不斷的擴(kuò)大,最后形成坑槽。
2.車(chē)輛修理或機(jī)動(dòng)車(chē)用油滲入路面,污染使瀝青混合料松散,經(jīng)行車(chē)碾壓逐步形成坑槽。預(yù)防坑槽損害,首先要選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,恰當(dāng)采用集料,合理設(shè)計(jì)混合料級(jí)配;其次要嚴(yán)格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對(duì)裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時(shí)科學(xué)的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。
三、車(chē)轍和推移原因分析
車(chē)轍是在行車(chē)荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車(chē)轍和推移降低了路面平整度,當(dāng)車(chē)轍達(dá)到一定深度時(shí),由于轍槽內(nèi)積水,極易發(fā)生汽車(chē)飄滑而導(dǎo)致交通事故。
1.行車(chē)荷載的影響。車(chē)輛按規(guī)定正常在行車(chē)道行駛,使得高速公路的交通渠化現(xiàn)象非常突出,隨著車(chē)輛荷載作用次數(shù)增加,行車(chē)道車(chē)輛輪跡處進(jìn)一步壓實(shí)并逐漸形成不同程度的車(chē)槽。
2.基層施工質(zhì)量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當(dāng)導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度不足,由于荷載作用超過(guò)路面各層的強(qiáng)度,使得路表變形過(guò)大而形成轍槽和推移。
3.瀝青面層高溫穩(wěn)定性差。由于瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當(dāng)或混合料組成不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車(chē)輪碾壓反復(fù)作用,荷載應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料的穩(wěn)定極限,使流動(dòng)變形不斷積累形成車(chē)轍和推移。
四、泛油原因分析
瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時(shí)向上遷移到路面表面,而在冷天時(shí)又不存在逆過(guò)程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。
1.混合料組成設(shè)計(jì)不當(dāng)。混合料中瀝青用量過(guò)多或空隙率過(guò)小,在車(chē)輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。
2.混合料拌和控制不嚴(yán)。細(xì)料含量過(guò)少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對(duì)較多,也易出現(xiàn)泛油。
3.粘層油用量不當(dāng)。噴灑過(guò)多或?yàn)⒉疾痪鶆蛞矔?huì)局部出現(xiàn)泛油。
4.施工質(zhì)量差。攤鋪時(shí)混合料產(chǎn)生離析,局部細(xì)料過(guò)分集中,也易泛油。
5.水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。
五、結(jié)論
綜上所述,可以知道在對(duì)公路路面施工時(shí),需要經(jīng)過(guò)幾個(gè)準(zhǔn)備的程序,那么就需要先對(duì)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和探討,然后提出一些針對(duì)性的質(zhì)量控制對(duì)策。然而這些質(zhì)量控制技術(shù)還需要進(jìn)一步的改進(jìn)和研究,對(duì)此,特提出以下幾點(diǎn)關(guān)于公路路面瀝青施工的幾點(diǎn)建設(shè)性的意見(jiàn):
(1)隨著近年來(lái)公路交通量的不斷增大,需要對(duì)瀝青的成分加以改良,這就需要研究人員積極探索和創(chuàng)造出改性的瀝青。雖然改性瀝青已開(kāi)始出現(xiàn),但是還沒(méi)有形成一個(gè)較大的使用規(guī)模。
(2)瀝青公路路面的施工需要體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。這也是與國(guó)家的政策相互輝映。如可以創(chuàng)造瀝青路面再生技術(shù),這樣就能夠節(jié)約大量的瀝青及礦砂等原材料,而且還利于廢料的處理以及循環(huán)利用,從而保護(hù)了環(huán)境和得到了經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)化收益。