瀝青路面指將路用瀝青材料摻入礦質(zhì)材料中鋪筑的各種類型的路面。瀝青路面的瀝青類結(jié)構(gòu)層屬于柔性路面,但其基層除柔性材料外,也可采用剛性的水泥和混凝土,或半剛性的水硬性材料。瀝青結(jié)合料提高了鋪路用粒料抵抗行車和自然因素對(duì)路面損害的能力,使路面平整少塵、不透水、經(jīng)久耐用。因此,瀝青路面在道路建設(shè)中被廣泛采用。
1 原料
(1)瀝青結(jié)合料。在瀝青混合料中起膠結(jié)作用的瀝青類材料。將礦質(zhì)粒料粘結(jié)成整體,增加強(qiáng)度和增強(qiáng)路面抵抗行車破壞的能力,并使路面具有抗水性。
(2)骨料。在瀝青路面材料中起骨架作用和填充作用的礦物質(zhì)粒料。粒徑在 5mm以上的為粗骨料,5mm及以下的為細(xì)骨料。根據(jù)來源分為天然骨料和人造骨料。
(3)礦粉。粒徑小于 0.074mm的礦質(zhì)粒料。多用于瀝青混凝土路面和瀝青碎石路面,其作用為填充空隙,防止熱瀝青流淌,增強(qiáng)瀝青材料的粘結(jié)力和熱穩(wěn)定性。礦粉和瀝青材料也應(yīng)有良好的粘著力,能抵抗水的剝蝕作用。
2 路面結(jié)構(gòu)
瀝青路面結(jié)構(gòu)層由面層、基層、底基層、墊層組成。
面層是直接承受車輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層,可由1~3層組成。表面層應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置密實(shí)穩(wěn)定、抗滑耐磨的瀝青層;中面層和下面層應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、氣候條件、瀝青層厚度等選擇適當(dāng)?shù)臑r青層。
基層是在面層之下,與面層一起將車輪荷載的反復(fù)作用傳布到底基層、墊層、土基,起主要承重的作用;鶎硬牧系膹(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)有較高的要求。
底基層是在基層之下,與面層、基層一起承受車輪荷載反復(fù)作用,起次要承重的作用。底基層材料的強(qiáng)度指標(biāo)要求可比基層材料略低。
墊層是在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層,起排水、隔水、防污、防凍等作用。
3 分類
瀝青路面按骨料種類不同分為瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等;按瀝青材料品種不同分為石油瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面。較普遍的是按施工方法、技術(shù)品質(zhì)和使用特點(diǎn)分為瀝青混凝土路面、瀝青貫入式路面、廠拌瀝青碎石路面、路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面。
(1)瀝青混凝土路面:由適當(dāng)比例的各種不同大小顆粒的骨料、礦粉和瀝青,加熱到一定溫度后拌和,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成。瀝青混合料包括碾壓式、冷鋪式和攤鋪式。
(2)瀝青貫入式路面:澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上,再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實(shí),形成一個(gè)較致密的瀝青結(jié)構(gòu)層。
(3)廠拌瀝青碎石路面:亦稱黑色碎石路面或開級(jí)配瀝青混凝土路面。加工工藝和鋪筑工藝接近瀝青混凝土路面,但其孔隙較大。因多孔之故,路面容易滲水、老化,故瀝青碎石常用于面層的下層、聯(lián)結(jié)層、整平層和基層。
(4)路拌瀝青碎石混合料路面:路拌法是堆料于路床上,澆灑適量瀝青,然后用機(jī)械或人工拌勻,并鋪平壓實(shí)。
(5)瀝青表面處治路面:表面處治的施工工藝和路用性質(zhì)與貫入式相近,但因其層厚較薄,故不用主層骨料,而是將瀝青直接澆灑在潔凈干燥的下層上,然后依次撒布骨料和澆灑瀝青,最后壓實(shí)成型。分為單層式、雙層式、三層式。
4 主要問題
(1)車轍
車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí),以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽,降低了路面平整度。產(chǎn)生車轍的原因主要有:1)瀝青混合料油石比過大;2)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;3)表面磨損過度;4)基層含不穩(wěn)定夾層導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。
(2)推移擁包
主要是瀝青混合料路面在水平荷載作用下抗剪強(qiáng)度不足引起的。導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度不足的內(nèi)在原因主要有:混合料用油量過大;細(xì)骨料或填料過多;瀝青標(biāo)號(hào)選擇不合適等。
(3)泛油
指瀝青混合料內(nèi)部多余的瀝青在車輛荷載作用下向?yàn)r青路面表面遷移。主要原因是瀝青用量過大或壓實(shí)瀝青混合料的殘留空隙率太小。
(4)裂縫
產(chǎn)生裂縫的主要原因可分為兩大類:一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,稱為荷載型裂縫。另一種是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,稱為非荷載型裂縫。
(5)路面松散
松散是直接影響行車安全的路面病害。松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面,也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)。其產(chǎn)生的主要原因有:局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;機(jī)械損害或油污染等。
(6)路面凍脹和翻漿
產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時(shí)期,因?yàn)樗那秩牒吐坊恋乃(wěn)定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開裂。翻漿是水、溫度、土質(zhì)、路面和行車荷載五個(gè)主要因素綜合作用的結(jié)果。
5 防治措施
(1)材料方面
合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),路面裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起。選用低溫勁度小、延度大、含蠟量低、溫度敏感性差的優(yōu)質(zhì)瀝青。精選礦料,準(zhǔn)確級(jí)配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。
(2)設(shè)計(jì)方面
設(shè)計(jì)半剛性路面時(shí),在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,優(yōu)先選用針入度較大的瀝青。采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。精心設(shè)計(jì),對(duì)地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作,要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
(3)施工方面
精心施工,選擇先進(jìn)的施工工藝和機(jī)械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量。
(4)養(yǎng)護(hù)方面
嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理,加強(qiáng)路面保潔,確保排水性能良好并及時(shí)處理裂縫。
(5)加強(qiáng)交通管理
限制大型超載車通行;禁止帶釘輪胎對(duì)路面的過度磨損;夏季高溫時(shí)段,將重車安排在夜間、凌晨等路表氣溫較低時(shí)段通過。