【摘 要】本文從施工、養(yǎng)護(hù)過程中的設(shè)備因素運(yùn)用角度分析了高速公路瀝青砼路面早期破損的原因,并提出了防治措施。
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;早期破損;設(shè)備因素;原因分析;防治措施
前言
高速公路瀝青砼路面受交通荷載及自然因素的影響,在運(yùn)營期間經(jīng)常出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,致使表面服務(wù)性能降低,影響正常運(yùn)營。破壞的原因包括內(nèi)因(材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝)與外因(荷載、自然氣候、水文地質(zhì))及施工工藝等多種因素。 在不同的條件下,各種因素不同程度的交叉組合使路面破壞的原因復(fù)雜多變。 調(diào)查發(fā)現(xiàn),瀝青路面破壞常發(fā)生在多雨季節(jié),集中在瀝青路面透水嚴(yán)重和路基路面排水不良的路段。
1、高速公路瀝青路面早期破損的原因分析
1.1 高速公路瀝青混合料拌和設(shè)備技術(shù)含量低
為保證拌制的瀝青混凝土混合料成品符合規(guī)定的質(zhì)量,必須要進(jìn)行工前、工后和運(yùn)轉(zhuǎn)中對原材料的質(zhì)量、成品料的質(zhì)量及設(shè)備本身三方面的檢查。 瀝青混合料應(yīng)在拌和場制備,在拌制一種新配合比的混合料之前,或者中斷了一段時(shí)間后,應(yīng)根據(jù)室內(nèi)配合比進(jìn)行試拌。 通過試拌及抽樣實(shí)驗(yàn)確定施工質(zhì)量控制指標(biāo)。 在拌和工序,要注意材料的檢驗(yàn),保證所用礦料符合質(zhì)量要求。
1.2 高速公路瀝青路面施工環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)
路面施工過程是公路工程整體質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1.2.1 混合料面層施工中的設(shè)備因素
壓實(shí)度不足,瀝青面層空隙率過大受水浸入而產(chǎn)生破損。
壓實(shí)是瀝青混凝土面層施工的最后一道工序,其目的是提高混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及抗疲勞特性。 壓實(shí)質(zhì)量的檢測要按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。 壓實(shí)質(zhì)量主要檢測項(xiàng)目有壓實(shí)度、厚度、平整度、粗糙度,并要求面層外觀密實(shí)均勻。 瀝青混凝土混合料碾壓成型后,其缺陷一般很難修整。 對一些較大缺陷,如厚度不足,平整度太差、松散、泛油等應(yīng)及時(shí)返工,即使是已成型變硬也要返工。 對松散、泛油往往是局部返工;厚度不足或平整度太差則要求全面返工。 返工所造成的經(jīng)濟(jì)損失較大,因此現(xiàn)場壓實(shí)過程中,壓實(shí)后質(zhì)量的檢查及出現(xiàn)問題后的及時(shí)補(bǔ)救是十分重要的,這可將缺陷率降低到最低限度,盡量避免返工現(xiàn)象。 實(shí)踐證明,瀝青面層破損的一個(gè)很重要的原因是水引起的。 瀝青面層中水的來源有地表水和地下水,但主要是地表水。 在汽車荷載及溫度變化作用下,瀝青面層產(chǎn)生早期破損。
瀝青面層顆粒離析。集料大小顆粒組成不均勻以及在運(yùn)輸和攤鋪過程中造成粗細(xì)顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析使局部粗集料偏多,細(xì)集料偏小,不易壓實(shí),導(dǎo)致礦料與瀝青的粘結(jié)力偏小,抗剪強(qiáng)度降低,容易使瀝青路面出現(xiàn)松散。 局部細(xì)集料偏多,粗集料偏少,使瀝青路面熱穩(wěn)定性差,在高溫季節(jié)容易出現(xiàn)車轍、擁包等病害。
1.2.2 基層施工中的設(shè)備因素
基層是承擔(dān)面層傳遞荷載的主要承重層,基層質(zhì)量的好壞,直接影響著瀝青路面的使用質(zhì)量。 在施工各個(gè)環(huán)節(jié)中,稍有疏忽,會給瀝青路面的使用質(zhì)量造成隱患。
1)拌和與攤鋪過程中粗細(xì)集料集中引起基層材料的不均勻,進(jìn)而造成基層強(qiáng)度的穩(wěn)定性的不均勻。
2)選用的基層材料塑性指數(shù)或含泥量偏大。
由于選用的基層材料塑性指數(shù)過大引起的水份進(jìn)入,使基層含水量增加,基層強(qiáng)度大幅度降低,從而導(dǎo)致瀝青路面早期破損。
3)施工中不注意控制細(xì)集料的含量(含量應(yīng)小于0.075 毫米)。
4)壓實(shí)度不足。雖然在施工中,嚴(yán)格按最大干密度控制施工壓實(shí)度,但卻忽略了基層的壓實(shí)度與混合料中粗細(xì)集料的比例特征,特別是粗集料的比例特征密切相關(guān),當(dāng)測定點(diǎn)的粗粒料含量偏大時(shí),即使壓實(shí)度達(dá)到 100%,并不表示該基層密實(shí),致使瀝青路面產(chǎn)生坑槽、松散等病害。
1.3 養(yǎng)護(hù)管理及其他原因
1.3.1 日常養(yǎng)護(hù)中壓實(shí)設(shè)備及壓實(shí)工藝的影響
在目前的養(yǎng)護(hù)作業(yè)中,受資金因素影響,壓實(shí)設(shè)備沒有配套成龍,初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)工序在養(yǎng)護(hù)實(shí)踐中難以實(shí)現(xiàn),達(dá)到壓實(shí)混合料的必需的壓實(shí)度的壓實(shí)設(shè)備條件不具備,是造成路面早期損壞的一大原因。 同時(shí),由于養(yǎng)護(hù)中施工面積小,難以碾壓密實(shí),用油量不好控制。 瀝青含量低會使空隙率更大,表面水容易下滲。 一下雨就會前功盡棄。 瀝青含量高就形成油包、車轍等病害。 因此,現(xiàn)在養(yǎng)護(hù)單位很少采用貫入式,而多是采用拌和法。 但在拌和法修補(bǔ)路面病害時(shí)大多數(shù)人員憑經(jīng)驗(yàn),不注意混合料是否級配,而盲目修補(bǔ),壓實(shí)又難以達(dá)到要求,所以前補(bǔ)后壞現(xiàn)象是必然發(fā)生的。
1.3.2 超限運(yùn)輸
引起瀝青路面早期破壞的后天原因中最主要的原因是超限運(yùn)輸。超限運(yùn)輸亦稱為公路“殺手”,現(xiàn)在超限車輛的增加對公路的路面破壞程度以幾何級數(shù)增長,使瀝青面層的使用年限縮短 50-60%。
2、高速公路瀝青路面破損防治
2.1 完善結(jié)構(gòu)和厚度設(shè)計(jì)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各層厚度要充分考慮交通量軸次、材料、施工條件、氣候等實(shí)際情況。要加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)方案比選工作,根據(jù)交通量大小、重型車輛構(gòu)成比例,選定合理的路面厚度。對重車方向、長距離陡坡路段應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。
2.2 加強(qiáng)材料設(shè)計(jì)。材料設(shè)計(jì)是路面設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,要認(rèn)真做好路用材料的調(diào)查、試驗(yàn)與篩選工作,針對材料質(zhì)量及供應(yīng)情況,提出適合路面結(jié)構(gòu)功能需要和實(shí)際情況的各種路用材料的品質(zhì)要求。
2.3 重視防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。水是造成路面損壞的主要原因之一。要高度重視路基路面防排水設(shè)計(jì),尤其挖方路段及中央分隔帶、土路肩等部位的排水問題,按照“以防為主,防排結(jié)合”的原則,做好路基、基層、面層的防排水綜合設(shè)計(jì)。
2.4 要嚴(yán)格按規(guī)范要求控制瀝青路面施工環(huán)節(jié),減少施工造成的先天病害。
3、小結(jié)
避免瀝青路面早期破損的現(xiàn)象,延長瀝青路面使用年限,提高投資效益,需要設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理等各方面的共同努力,按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程所處地理位置,沿線的水文地質(zhì)及筑路材料等情況,嚴(yán)格履行各自職能,是保證路面使用壽命的根本要求。 同時(shí),超限運(yùn)輸對路面的損壞不容忽視,值得關(guān)注,應(yīng)加強(qiáng)對超限運(yùn)輸?shù)木C合治理。 而選擇合理的機(jī)械組合方式及正確的設(shè)備操作、調(diào)試、維修保養(yǎng)對預(yù)防路面早期損壞的作用不容忽視,應(yīng)該引起我們的高度重視。
參考文獻(xiàn)
[1]王高.高速公路瀝青路面早期損壞的原因分析及防治措施[J].今日科苑. 2010(12)
[2]李松英,魏汝昌.半剛性基層瀝青砼路面早期破壞原因分析及防治措施[J].科技資訊. 2008(30)
[3]榮保銘.瀝青混凝土路面水損害現(xiàn)象原因分析與防治措施[J].科技信息.2010(27)