周建全
摘 要:瀝青路面現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到市政道路建設(shè)中來,但是由于一些設(shè)計、材料、施工因素使得瀝青路面的使用效果并不好,使用壽命大大縮短。本文通過對現(xiàn)階段瀝青路面質(zhì)量穩(wěn)定耐久性差的原因分析,并提出改進方法和對策,旨在為今后的應(yīng)用實踐中做出書面參考。
關(guān)鍵詞:市政道路;瀝青路面;穩(wěn)定;耐久性;應(yīng)對之策
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A
1.現(xiàn)階段瀝青路面存在的問題
1.1 瀝青路面波浪壅包的問題
瀝青路面波浪壅包、泛油問題的出現(xiàn),使得路面出現(xiàn)車轍,影響路面平整度,降低路面使用的舒適感。
1.2 瀝青路面的裂縫問題
瀝青路面裂縫問題的出現(xiàn),使得路面已不是一個整體,出現(xiàn)了橫向裂縫、縱向裂縫或網(wǎng)狀裂縫,路面結(jié)構(gòu)被裂縫分割的支離破碎,在很大程度上降低了瀝青路面的使用壽命。
1.3 瀝青路面的坑槽問題
瀝青路面受重載碾壓出現(xiàn)車轍、坑槽、松散、沉陷的問題,致使路面的使用功效降低,影響車輛正常通行和行駛速度,甚至誘發(fā)交通事故。
2.影響瀝青路面質(zhì)量穩(wěn)定耐久性的因素及提升的方法和對策
2.1 設(shè)計階段選材的因素及提升對策
2.1.1 瀝青油的選取
瀝青混凝土面層選用瀝青油宜選用道路石油瀝青,不宜使用煤瀝青。石油瀝青的牌號以針入度值表示,牌號越高,則黏性越小,針入度越大,塑性越好,延度越大,溫度敏感性越大,軟化點越低。依據(jù)瀝青的針入度共分為160、130、110、90、70、50、30等7個標號。
瀝青標號的選擇,地處寒區(qū)選取標號高的90~110號瀝青,黏度小、塑性好延度大,不至于造成低溫冷脆斷裂的現(xiàn)象;溫區(qū)選用適中的70~90號瀝青,黏度、塑性、延度適中、溫度敏感性好;熱區(qū)選用50~70號瀝青,黏度大、針入度小、塑性延度稍小,防止天熱瀝青油軟化、泛油流淌,喪失車輛碾壓的使用功能。
2.1.2 基層持力層的類型選擇
基層類型有水泥穩(wěn)定碎石基層、級配碎石基層、瀝青穩(wěn)定碎石基層。目前多采用水泥穩(wěn)定碎石基層,摻加了水泥作為膠結(jié)材料、提高強度,水泥材料的自身缺點凝結(jié)后收縮、干縮現(xiàn)象產(chǎn)生,瀝青面層鋪完1~2年后反射裂縫就開始出現(xiàn),嚴重影響道路使用壽命和穩(wěn)定耐久性。
提升穩(wěn)定耐久性減少反射裂縫的對策,推出新的基層類型——級配碎石基層,無摻加水泥材料,采用0.075mm~31.5mm不同粒徑碎石和細集料級配而成,既有半剛性基層強度高,剛度大的優(yōu)點,又有柔性基層較強的抗變形能力;從而減輕了半剛性基層的溫、干縮開裂,延緩反射裂縫的發(fā)生。其造價適中,相比國外采用的瀝青穩(wěn)定碎石基層的價格要低,適合推廣。
但是要注意控制以下幾個關(guān)鍵點:
(1)級配碎石的原材質(zhì)量,集料的強度越高,基層的強度相應(yīng)的越高。公路規(guī)范的相關(guān)規(guī)定:高速公路和一級公路基層的級配碎石所用石料的壓碎值≤25%,選擇棱角鮮明的軋制碎石,可以更好地發(fā)揮集料的嵌擠作用。
(2)科學試驗得出優(yōu)秀級配曲線
級配碎石基層的強度主要來源于碎石顆粒本身的強度以及顆粒之間的嵌擠力,影響級配碎石強度與剛度最重要的因素是級配。①液限、塑性指數(shù)要求。研究表明,增大小于0.5mm粒料的含量,其塑性指數(shù)對級配碎石性能的影響也越來越大。塑性的細料遇水容易膨脹,從而使其強度及水穩(wěn)性降低,同時有塑性細料的集料的CBR值及抗永久變形能力遠低于無塑性細料集料。因此,應(yīng)嚴格控制小于0.5mm粒料的含量及其塑性指數(shù),建議液限<28%,塑性指數(shù)<6%。②CBR值反映的是在局部荷載作用下,材料的抗剪能力。材料局部抗剪能力包括兩個部分,一是骨架之間的嵌擠作用,最大粒徑越大嵌擠的作用越明顯,變形越小。但當粒徑過大時,集料會出現(xiàn)離析現(xiàn)象、松散、嵌擠作用也有所降低,選擇集料最大粒徑不允許超過31.5mm。二是加入的細集料也會阻止結(jié)構(gòu)變形,細集料可以填充骨架空隙、結(jié)構(gòu)更緊密,減少空隙之間移動和變形,進而提高抗剪能力。但過量的細集料將會減弱粗集料的嵌擠作用,材料在荷載的作用下反而更容易發(fā)生位移和變形。因此,良好的級配可以提高集料的CBR值。③級配的原理有連續(xù)級配和間斷級配兩種設(shè)計方法,以及粗集料孔隙法?;驹瓌t要考慮CBR值與抗剪強度雙指標控制級配設(shè)計,選擇干密度較大、CBR值和抗剪強度均較高的級配設(shè)計。
2.2 施工階段的工藝質(zhì)量控制和提升穩(wěn)定耐久性的方法
2.2.1 瀝青油摻量(油石比)和攤鋪溫度控制
油石比是指瀝青混凝土中瀝青與礦料質(zhì)量比的百分數(shù),它是瀝青用量的指標之一。它的用量高低直接影響路面質(zhì)量,油石比大則路面容易泛油,反之則影響強度和防水效果。AC細粒式瀝青混凝土油石比約為4.5%~6.01%。
瀝青混合料常溫下到場攤鋪溫度不應(yīng)低于140℃,溫度過高炒料會燒焦作廢;溫度過低則未給后續(xù)鋪平、碾壓留出工作的時間,短時間內(nèi)瀝青料硬化失去工作性,影響平整度和密實程度。
2.2.2 瀝青面層攤鋪速度和碾壓程序控制
攤鋪機前要有7臺~10臺存料待卸的運輸車等候,攤鋪速度控制在2.5m/min~3.5m/min,保證有料可連續(xù)攤鋪減少停頓,這樣攤鋪成型平整度才會更佳。
嚴控碾壓程序,正確使用輪胎式壓路機:底面層、中面層攤鋪中的復壓階段,使用20t~25t的輪胎壓路機壓實,由于輪胎壓路機具有搓揉作用,使壓實層顆粒不破壞而相嵌擠、密實度增大和不透水性增強。
2.2.3 每天橫向施工縫的處理
重要的一點要檢測末端施工縫處平整度情況,用3m直尺找出塌邊的界限,切割整齊并涂刷粘層油處理才可繼續(xù)向前攤鋪。否則每天的施工縫就會形成日后的顛簸跳車點,極其瑕疵低劣影響行車舒適性。
2.3 養(yǎng)護階段的提升瀝青面層耐久性壽命的方法和措施
(1)排水系統(tǒng)保持通暢,重視路面排水設(shè)計,特別是地勢低洼段、中央分隔帶的排水問題,避免路面長期積水或結(jié)冰,減少受水浸泡造成松散和凍脹的破壞力量。
(2)養(yǎng)護部門要積極跟進對裂縫進行灌縫防水處理,可采用熱瀝青摻加膠粉或聚乙烯灌縫料進行清縫、掃縫、灌縫處理,日常小的保養(yǎng)維護能很好地延長了使用壽命,小投入大產(chǎn)出起到了事半功倍的效果。
(3)長期光照暴曬、風力侵蝕、油料污染、車載磨耗,瀝青油質(zhì)揮發(fā)逐年塑性降低,目前多采取罩面翻修處理消除破損、改善路面的平整度和恢復抗滑性能。
3.歸納提升市政道路瀝青路面穩(wěn)定耐久性的若干方法和對策
(1)在設(shè)計階段要有前瞻性,推廣新工藝、新方法,探索出提升瀝青路面穩(wěn)定耐久性的方法和對策。
(2)施工階段做好材料控制、工藝控制和人員監(jiān)控的管理,重點是人員素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,質(zhì)量耐久性意識的增強,健全各項質(zhì)量管理監(jiān)督制度,減少人為影響質(zhì)量的因素。
(3)在后期維修養(yǎng)護上,有專業(yè)的養(yǎng)護方案要經(jīng)論證可行,定計劃定期限進行小修小補保養(yǎng),推行常維護延壽命的管理理念,減少大拆大建的資源耗費。
結(jié)語
近年來,隨著早期工程的瀝青路面出現(xiàn)破損,也開始注意到瀝青路面穩(wěn)定耐久性的問題,影響瀝青路面穩(wěn)定耐久性的因素很多,但大多數(shù)都是可控的,只要在設(shè)計、施工、養(yǎng)護各階段中多加注意,瀝青路面的穩(wěn)定耐久性還是可以得到提高的。
參考文獻
[1]展志剛.市政道路瀝青路面建設(shè)常見質(zhì)量問題及改進[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學院學報,2016(9):182-183.
[2]魏代銀.市政道路瀝青路面施工質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].江西建材,2015(17):151+155.
[3]許世明.市政道路瀝青路面質(zhì)量通病防控[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013(22):203-204.
[4] JTGE42—2005,公路工程集料試驗規(guī)程[S].