楊興海 盧小虎
(四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 611130)
瀝青混凝土路面早期病害及其措施
楊興海 盧小虎
(四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 611130)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)已經(jīng)成為了最重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容之一,在發(fā)展迅速的同時(shí)也對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了非常重要的作用。由于瀝青混凝土路面具有較多優(yōu)點(diǎn)得到了大面積的應(yīng)用,但是也存在著很多早期的病害。本文主要分析瀝青混凝土路面早期病害的成因,同時(shí)提出相應(yīng)的防治措施,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。
瀝青混凝土路面;早期病害;成因;防治措施
隨著國家十三五規(guī)劃的實(shí)施,公路建設(shè)已經(jīng)成為了重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之一,并且得到了較大的發(fā)展。在公路建設(shè)當(dāng)中,瀝青混凝土路面由于具有施工周期短、表面平整度高、振動(dòng)小、噪聲低、耐磨性高、維修養(yǎng)護(hù)簡單以及適合斷續(xù)修建等優(yōu)點(diǎn)得到了大面積的應(yīng)用。但是,隨著越來越多的瀝青混凝土路面的建成并使用,暴露出了很多早期病害問題,這也成為相關(guān)人士最為關(guān)注的問題之一。所以對(duì)瀝青混凝土路面早期病害及其成因進(jìn)行分析,同時(shí)提出針對(duì)性的防治措施來提升路面質(zhì)量,對(duì)于促進(jìn)我國公路建設(shè),提升經(jīng)濟(jì)水平具有非常重要的意義。
瀝青混凝土路面由于受到各方面因素的影響(包括設(shè)計(jì)、施工、環(huán)境、養(yǎng)護(hù)等等)存在著某些病害,其中比較常見的類型以及影響程度如表1所示。
表1 瀝青混凝土路面常見早期病害類型和影響
2.1 裂縫病害的成因
總的來說,裂縫病害可以分為橫向裂縫和縱向裂縫兩種形式,造成兩種裂縫的原因也是不同的。
(1)對(duì)于橫向裂縫來說,其產(chǎn)生的原因主要是受到溫度應(yīng)力的作用。此種因?yàn)闇囟榷a(chǎn)生的裂縫是從溫度變化率最大的表面開始,并逐漸的快速向下延伸。隨著時(shí)間的推延瀝青逐漸老化,瀝青面層所具有的抗裂縫能力也在逐漸下降,如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了斷裂溫度所具有的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青的面層就會(huì)出現(xiàn)裂縫。此面層裂縫只要受到?jīng)_刷或者唧漿就會(huì)發(fā)生以裂縫為中心的下陷變形,并且會(huì)在裂縫的兩側(cè)位置出現(xiàn)新的裂縫,甚至?xí)斐伤榱哑茐摹?/p>
(2)對(duì)于縱向裂縫來說,其產(chǎn)生的原因主要是因?yàn)榈鼗约疤钔猎跈M向存在的不均勻性造成的。尤其是在舊路基拓寬過程中,因?yàn)橥临|(zhì)臺(tái)階沒有得到規(guī)范處理、沒有嚴(yán)格控制分路幅攤鋪和分層填筑的厚度以及壓實(shí)度等都會(huì)造成縱向裂縫的產(chǎn)生,特別是在出現(xiàn)表面滲水以及車輛載荷共同作用之下更甚。
2.2 水破壞病害的成因
水破壞就是指路面水滲入路面結(jié)構(gòu)層之后造成路面早期破壞的情況,此種病害是瀝青混凝土路面早期病害最為嚴(yán)重也是最為常見的病害。水破壞的主要形式包括幾種,分別為網(wǎng)裂、坑洞、唧漿以及轍槽等等。之所以會(huì)產(chǎn)生水破壞主要是因?yàn)槭┕び玫臑r青混凝土配合比不當(dāng)、瀝青混合料沒有充分?jǐn)嚢?、碾壓效果較差造成瀝青路面空隙較大等等。特別是采用半開式的瀝青混凝土表層時(shí)水破壞的情況更甚。
2.3 松散病害的成因
松散的產(chǎn)生主要是因?yàn)闉r青混凝土表層的集料顆粒脫落,從表層逐漸向下發(fā)展的過程。之所以出現(xiàn)顆粒脫落主要是因?yàn)榧项w粒和裹覆瀝青間失去了粘結(jié)力。另外,可能造成松散的原因還包括:
(1)集料顆粒完全受到粉塵等污染物的覆蓋,造成瀝青膜粘結(jié)到粉塵上。在受到表面摩擦后會(huì)將瀝青膜磨掉,從而造成集料顆粒的脫落。此種問題的產(chǎn)生主要是因?yàn)榧虾嗔砍瑯?biāo)造成的。
(2)在表面離析的位置常常缺少細(xì)集料,大多是粗集料和粗集料相接觸,瀝青膜和集料只是在很少的點(diǎn)粘結(jié)。隨著時(shí)間的推移以及瀝青的老化,瀝青和集料的粘結(jié)力變?nèi)?,并且孔隙?nèi)的水凍結(jié)會(huì)對(duì)粘結(jié)力造成破壞,或者是較大摩擦力破壞了離析面上的集料顆粒造成松散。
2.4 泛油病害的成因
瀝青用量過多是造成瀝青混凝土路面泛油的重要原因。瀝青用量過多的原因在于:
(1)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)擊實(shí)功不足。在進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計(jì)過程中采用的都是馬歇爾試驗(yàn)法。采用此種方法時(shí),若是室內(nèi)采用擊實(shí)功產(chǎn)生的密度比實(shí)際使用的密度小,那么就會(huì)造成瀝青用量過多。但現(xiàn)階段受到不同因素干擾造成室內(nèi)試驗(yàn)所得密度遠(yuǎn)低于實(shí)際使用的密度,從而造成現(xiàn)場瀝青用量較大。
(2)沒有進(jìn)行嚴(yán)格控制和管理。施工單位自己更改配合比以及瀝青混合料攪拌不均等都造成了瀝青用量過大。
2.5 推移病害的成因
之所以會(huì)產(chǎn)生推移在很大程度上和基層施工質(zhì)量、瀝青混合料性能、車輛超載以及透油層灑布質(zhì)量有關(guān)。在進(jìn)行瀝青混凝土路面鋪設(shè)之前沒有對(duì)基層表面進(jìn)行比較徹底的清掃,或者透油層灑布鋪設(shè)不均等都可能使得瀝青面層和基層粘結(jié)不好。后期隨著大量超載車輛負(fù)荷的作用,使得瀝青面層施工接縫位置出現(xiàn)推移。隨著時(shí)間的延長,會(huì)在輪跡帶兩側(cè)位置出現(xiàn)擁包,甚至?xí)驗(yàn)橥埔贫a(chǎn)生較為嚴(yán)重的裂縫。特別是在基層平整度較差、面層厚度比較薄的區(qū)域更是如此。
3.1 裂縫問題的防治措施
(1)瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫是無法避免的,所以對(duì)于由溫度造成的橫向裂縫來說,可以使用質(zhì)量更好的瀝青來降低裂縫的可能性。在其余條件相同的情況下,使用相對(duì)較稀的瀝青能夠有效減少裂縫的產(chǎn)生。同時(shí),要保持混凝土的攤鋪均勻、提升壓實(shí)度降低空隙率,從而提升混凝土的強(qiáng)度來減少面層表面的薄弱位置。
(2)對(duì)于縱向裂縫來說,在進(jìn)行路基施工時(shí),尤其是在路基拓寬區(qū)域以及路橋銜接位置要嚴(yán)格控制填土的厚度和填料的均勻性,同時(shí)要確保其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的壓實(shí)度。對(duì)于進(jìn)行半幅攤鋪的瀝青路面來說,還需要采用針對(duì)性措施來處理縱向冷接縫的問題。
3.2 水破壞問題的防治措施
(1)采用較為合適的混凝土類型。對(duì)于瀝青面層的施工要盡可能采用空隙率在5%以下的密實(shí)型瀝青混凝土。最大程度上確保瀝青混凝土具有較好的不透水率,同時(shí)也具有比較好的抗滑性能。從目前來看,SMA路面的大范圍使用就是比較好的例證。
(2)對(duì)于細(xì)集料含泥量進(jìn)行較為嚴(yán)格的控制,采用具有較小針入度的優(yōu)質(zhì)瀝青和抗剝劑,從而提升瀝青和碎石的粘接性。
(3)加強(qiáng)瀝青混凝土的施工質(zhì)量。正式施工之前一定要確保原材料的質(zhì)量以及配合比設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。施工過程中要注意拌和的均勻性,對(duì)于瀝青混合料的拌和溫度、出廠溫度和碾壓溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,避免出現(xiàn)粗細(xì)集料離析的情況。另外,盡可能采用效率較高的碾壓設(shè)備并提升碾壓的次數(shù),從而提升壓實(shí)度并降低空隙率。
3.3 松散問題的防治措施
松散問題的產(chǎn)生主要是因?yàn)闉r青混凝土面層強(qiáng)度較低、壓實(shí)度較小而面層內(nèi)部空隙率比較大造成的,可以從以下幾方面來對(duì)其進(jìn)行防治。
(1)采用合適的原材料,對(duì)于細(xì)集料含泥量和礦粉摻量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,從而加強(qiáng)瀝青混合料的粘結(jié)力。
(2)對(duì)于施工溫度和壓實(shí)效果進(jìn)行嚴(yán)格的控制。如果瀝青混合料的施工溫度過高就會(huì)造成瀝青過快老化,從而降低了和礦料的粘接性;如果瀝青溫度過低就會(huì)造成混合料的壓實(shí)困難,從而造成混合料內(nèi)部具有較大的空隙率。
(3)對(duì)于瀝青混合料的均勻性進(jìn)行嚴(yán)格的控制,避免混合料出現(xiàn)離析的問題。
3.4 泛油問題的防治措施
(1)因?yàn)榉河蛦栴}大多數(shù)是因?yàn)闉r青的用量過多造成的,因此在配合比設(shè)計(jì)過程中一定要嚴(yán)格遵照試驗(yàn)規(guī)程控制最佳的油石比。
(2)在施工時(shí)一定要嚴(yán)格遵照有效設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行施工,任何人不能私自對(duì)生產(chǎn)配合比進(jìn)行更改。
3.5 推移問題的防治措施
(1)增強(qiáng)路面基層施工質(zhì)量,提升基層平整度是最有效控制推移問題的措施。同時(shí),瀝青面層鋪筑之前的透層油灑布鋪設(shè)也是非常重要的。在進(jìn)行透層油灑布之前一定要將表面浮土和雜物清理干凈,同時(shí)要確保透層油灑布的均勻性以及設(shè)計(jì)用量,從而提升面層和基層的粘結(jié)性能。
(2)盡可能降低超載車輛的影響。對(duì)于超載車輛的控制是從源頭上緩解推移問題產(chǎn)生的重要措施,所以要和相關(guān)部門配合最大程度上降低超載車輛的影響。
瀝青混凝土路面具有施工周期短、表面平整度高、振動(dòng)小、噪聲低、耐磨性高、維修養(yǎng)護(hù)簡單以及適合斷續(xù)修建等優(yōu)點(diǎn),但是,隨著越來越多的瀝青混凝土路面的建成并使用,暴露出了很多早期病害問題,所以對(duì)瀝青混凝土路面早期病害及其成因進(jìn)行分析,同時(shí)提出針對(duì)性的防治措施來提升路面質(zhì)量,對(duì)于促進(jìn)我國公路建設(shè),提升經(jīng)濟(jì)水平具有非常重要的意義。
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U416.217
A
1004-7344(2016)36-0213-02
2016-12-10
楊興海(1981-),男,工程師,大學(xué)本科,主要從事水電工程及公路工程施工監(jiān)理工作。
盧小虎(1987-),男,助理工程師,大學(xué)本科,主要從事水電工程及公路工程施工監(jiān)理工作。