摘要:本文從施工、養(yǎng)護(hù)過(guò)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
高速公路瀝青砼路面破壞的原因包括內(nèi)因(材料、結(jié)構(gòu)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。
一、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(duì)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(chǎng)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(guò)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。2004年以前,酒泉公路總段只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,配備實(shí)驗(yàn)員15人,主要為工程處承接的高速公路建設(shè)做配套服務(wù),養(yǎng)護(hù)單位在養(yǎng)護(hù)作業(yè)施工時(shí)主要靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn),材料是否級(jí)配、礦料是否符合質(zhì)量要求,沒有科學(xué)的檢測(cè)手段,導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以有大的提升。2004年,酒泉總段投資10多萬(wàn)元,購(gòu)置實(shí)驗(yàn)檢測(cè)儀器、培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)員6名,在6個(gè)養(yǎng)護(hù)單位建立起了基層實(shí)驗(yàn)室,較好地解決了砂石材料的級(jí)配和油路三大指標(biāo)的檢測(cè)難題,養(yǎng)護(hù)質(zhì)量得以大幅度提高。目前,我們?cè)陴B(yǎng)護(hù)上仍然使用的HB20型拌和機(jī),級(jí)配、溫度控制、混合料計(jì)量、拌和時(shí)間控制等關(guān)鍵部分技術(shù)含量低,難以滿足提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量對(duì)拌和設(shè)備的要求,建議局里逐步配 備新型拌和設(shè)備,徹底解決拌和設(shè)備技術(shù)含量低的問(wèn)題。
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(guò)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(guò)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(cè)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(cè)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(duì)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(duì)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(chǎng)壓實(shí)過(guò)程中,壓實(shí)后質(zhì)量的檢查及出現(xiàn)問(wèn)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(lái)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(guò)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(huì)給瀝青路面的使用質(zhì)量造成隱患。
�、侔韬团c攤鋪過(guò)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。
�、谶x用的基層材料塑性指數(shù)或含泥量偏大
由于水份的進(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(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(cè)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)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(huì)使空隙率更大,表面水容 易下滲。一下雨就會(huì)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(jí)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。
(2)排水設(shè)施排水不暢
混合交通量的公路一般都是穿村過(guò)鎮(zhèn),村鎮(zhèn)街道大多排水不暢,每次降雨,都使大量地表水積聚在公路路面及路基范圍內(nèi),使公路成了排水溝,導(dǎo)致大量水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層和路基中,使路面結(jié)構(gòu)和路基處于潮濕或過(guò)分潮濕狀態(tài),在行車荷載作用下,致使瀝青路面早期破損。
(3)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(duì)公路的路面破壞程度以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),使瀝青面層的使用年限縮短50-60%.
二、高速公路瀝青路面破損防治
(1)不論是基層還是面層,設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)厚度要因地制宜、符合當(dāng)?shù)氐臍夂�、水文地質(zhì),合理選用。
(2)材料的各項(xiàng)指標(biāo)都要達(dá)標(biāo),且要選用恰當(dāng)。
(3)水是破壞瀝青路面的重要原因,因此應(yīng)提高瀝青面層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在瀝青混合料中加入抗剝落劑,以防瀝青與石料的剝落。
(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。
小結(jié):避免瀝青路面早期破損的現(xiàn)象,延長(zhǎng)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(duì)路面的損壞不容忽視,值得關(guān)注,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)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(duì)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、《高速公路瀝青路面早期損壞與防治及路面設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家強(qiáng)制性條文實(shí)務(wù)全書》作者: 徐清山出版社:中國(guó)交通出版社
2、《交通科技叢書-高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對(duì)策》
