瀝青路面病害及質量控制措施分析研究

黨安民

摘要:隨著我國經濟的發展,公路交通量顯著增大,交通渠化以及重載和超載現象日益突出,同時人們對瀝青路面的舒適性、安全性和耐久性有了更高的期望,這對瀝青路面提出了越來越嚴格的要求。本文分析了瀝青路面病害的成因,分別從設計和施工的角度提出了如何控制瀝青路面的質量,供大家參考。

關鍵詞:瀝青混凝土路面;病害;車轍;路面滲水

1 前言

部分瀝青路面的建設水平并不如人意,甚至發生了通車頭幾年就不得不大規模維修車轍、開裂、泛油、坑槽等早期損壞的現象。如何預防高速公路的早期損壞是公路領域一個重要的研究課題,文中針對公路瀝青路面幾種常見病害的產生機理,提出防治病害產生的建議,并給出其整治方法。

2 瀝青路面病害形成原因

路面結構設計不合理或厚度不足;青混合料類型選擇不當;瀝青面層混合料進場材料質量達不到要求,拌合不均、離析、粘結力差;碾壓不及時,壓實度不夠空隙大或有微細裂紋,路面滲水,加之路面結構防水、排水設施不全,形成水損失;下封層施工質量達不到要求,導致未成型或強度不足的基層在路面滲水、排水受阻和在行車作用下,使受浸泡的基層頂面變軟、唧漿、路面變形,繼發裂紋、松散;半剛性基層未成型,強度不足;半剛性材料底基層采用路拌法施工,留有素土夾層;油石比控制不當,粘層油用量過多;路基不均勻沉降。

3 完善設計預防病害

3.1 路面結構設計應優先選用半剛性基層作為瀝青路面基礎,并考慮今后車輛迅猛發展和大噸位車輛確定合理的基層厚度。瀝青混合料應經試驗優先選用適應當地特征的瀝青混混凝土密實式礦料級配曲線范圍,作為瀝青混合料目標配合比設計依據。瀝青混合料的設計方法采用馬歇爾試驗指標設計與理論密實設計雙控。瀝青面層設計厚度應與所選瀝青混合料的類型相匹配。

3.2 基層

石灰粉煤灰碎石。其早期強度較慢,但后期強度比較好,在施工中只要嚴格控制混合料配合比及混合料中碎石級配,也是基層可選擇的一種結構。

水泥穩定碎石。早期強度較好,只需嚴格控制水泥用量(一般為4%左右),按規范要求掌握好施工工藝,不失為一種良好的基層結構,是基層首選的一種結構形式。

底基層。本著因地制宜、就近取材、保證質量、節約投資的原則,比較選擇石灰粉煤灰穩定土、水泥穩定砂性土、水泥穩定風化砂等結構類型。

4 瀝青路面施工質量控制

路面施工之前,須對路基的平整度、拱度、密實度、彎沉、外型尺寸進行嚴格交接檢查,路基外觀質量應滿足表面無松散、起皮、局部彈簧或裂縫,所有缺陷需經處理并交驗合格后,方可進行路面施工。

路面施工組織設計應綜合考慮各方面的制約因素,對施工中可能發生的情況應提出預防性措施及應變對策。要通試驗路來確定路面施工工藝及機械設備的組合,從實驗段總結出各方面的經驗,用于指導路面的大面積施工。

粗集料應采用石質堅硬堿性石料以保證油石間的粘附要求,碎石形狀要近似立方體、表面粗糙,多棱角為佳。施工中控制材料的級配不是一件易事,在我國的現在油路施工中,為了節省資金,粗集料大部分都采購當地現有碎石,只能是有啥料用啥料,實現不了用啥料購買啥料,其級配很難達到設計質量要求。為了確保瀝青路面的施工質量,公路部門應成立自己的粗集料場,按照設計要求生產粗集料,上面層粗集料易采用質地堅硬的玄武巖。

瀝青路面中、下面層宜采用機制砂,若天然砂的各項指標均符合規范要求則可使用,但用量不得超過10%,瀝青路面上面層應全部采用機制砂。如果嚴格控制石屑篩的孔徑,生產粗級料剩余的石屑也可作為中、下層機制砂使用,既節省了資金又確保了施工質量。

粗集料、細集料破碎時,應及時撿出風化石和泥塊,以減少或消除集料中的含泥量和部分風化石。

集料常規試驗工作應設置在軋石場,需每天進行原材料試驗,當某檔需求級配集料有偏離時,應及時調整軋石機機口或檢查振動篩是否需換篩,確保各檔集料產品質量和產量。

填料石料應采用石灰巖或其它憎水親油的巖石、經磨細得到的符合質量技術要求的礦粉,瀝青混合料采用抗剝落劑,應通過試驗論證后選用。

集料堆場地面必須硬化,并應有防污染隔離措施和完善的排水系統,各檔集料應分別堆放,避免混雜。細集料和填料應風干防混、防雨儲存。

5 路面結構層施工措施

5.1 底基層、基層

為了縮短半剛性基層混合料從拌和到碾壓成型的時間和確保拌和、攤鋪、碾壓的質量,基層必須采用固定式拌和機攪拌、攤鋪機攤鋪等,以確保底基層、基層的分層流水連續作業,優質、高效、快速施工。

底基層、基層混合料的組成材料質量應符合要求,尤其是石灰應提前充分消解人工全部過篩,避免混合料成型后有未消解灰的“放炮”現象。拌和混合料的各種材料用量配合比應正確,拌和必須充分、均勻、色澤基本一致。底基層采用路拌法施工時,應保證含水量均勻,特別是上下一致,拌合深度內不允許留有“素土”夾層。整個拌和過程中應不斷加強對石灰、水泥劑量、含水量的檢測,施工含水量應大于最佳含水量的1%～1.5%。

攤鋪基層必須采用混合料攤鋪機全幅攤鋪,確保表面平整無拉槽、離析現象。底基層采用灰土拌和機路拌法施工、平地機整平時,應重視縱、橫向接縫處拌和質量及平整度,碾壓成型后嚴禁薄層貼補找平。

碾壓應重視壓實機具配套,嚴格控制混合料的含水量,碾壓成型的底基層、基層應平整、密實。

底基層、基層分層施工,應確保層間結合良好。注意灑水保濕養生,養生期宜不少于14d。若需越冬施工,應對已建部分覆蓋防凍。

5.2 透層瀝青、下封層、粘層

透層瀝青:澆灑透層瀝青前應對基層的平整度、橫坡度強度等各項指標嚴格檢驗,符合要求后再清除基層頂面的調料和粉塵,清除必須徹底,透層瀝青用量應嚴格控制在瀝青路面施工及驗收規范低限。

下封層:可采用層鋪法或拌和法施工。為便于砂料或瀝青混凝土攤鋪機作業,鋪筑厚度宜控制在1.5～2cm。砂粒料式瀝青混凝土空隙率宜小于2%。

粘層:瀝青中、下面層不能連續施工時,應對表面被污染部分刷粘層油。瀝青中、上面層宜連續施工。

5.3 瀝青混凝土面層

瀝青混合料拌和。嚴格按規范要求控制瀝青和集料的加熱溫度,瀝青混合料的出廠溫度應與天氣溫度變化、風速大小、運輸時間長短等各種因素進行適當調整,不合格料不允許出廠。

嚴格控制油石油比和礦料級配,每臺拌合樓每天上、下午必須做一次馬歇爾試驗和抽提篩分試驗,當發現瀝青混合料油石比或級配超過允許偏差值時應及時調整。油石比的控制應考慮到粘層油的影響。

瀝青混合料運輸應覆蓋保溫,裝車及運輸需防混合料離析。瀝青混合料攤鋪應確保連續不間斷地攤鋪作業,必須保證攤鋪溫度,嚴格控制基準線,調整燙平板的振級使初始壓實度控制在85%以上。確保厚度、平整度,攤鋪的瀝青混凝土層表面應粗、細均勻、致密、無明顯接縫。

瀝青混凝土面層的碾壓。碾壓是保證瀝青混合料耐久性的最重要的一項工序,在壓路機輪前混合料不產生推移、壓后路面無裂紋的前提下趁熱早壓。碾壓以驅動輪在前為易,用輕型鋼輪壓路機初壓,從橫斷面上低的一側逐步向高的一側碾壓,后用輪胎式壓路機復壓至穩定和無輪跡,最后再用輕型壓路機終壓。

6 結束語

瀝青路面質量好與壞,不僅是施工單位單一的質量控制,還涉及到設計水平和政府行為,因此,要消除瀝青路面的常見病害,需要各部門齊心協力,堅決杜絕今年竣工明年返工的現象。