◎ 建德中潤建設有限公司 何國平
城市道路一般是瀝青混凝土路面,隨著道路交通量的日益增大,道路路面面臨著越來越嚴重的考驗,很多瀝青路面均不同程度地出現早期破壞,如路面波浪、局部推移、松散、隆起裂縫、車轍、翻漿、擁包、裂縫、龜裂、剝落等。這些早期發生的病害,既影響了車輛的順利運行,又使道路的正常維修期大大提前,增加了養護治理資金的投入。
(1)路面波浪在施工過程中主要是由于攤鋪機造成的,瀝青混合料設計不合理、軟弱或混合料溫度組成的變化導致混合料勁度的不均勻也是其中因素之一。
(2)消除波浪的主要辦法是調整好攤鋪機的性能,同時要求瀝青混合料要保持穩定的溫度及級配。找平系統要處于良好狀態,操作人員要隨時檢查,發現問題及時處理。
(1)局部推移、松散、隆起主要原因是采用的瀝青粘結力差、瀝青用量偏少、所用的礦料過濕、基層軟弱、油石比偏大、混合料級配不穩定、壓路機起停速度太快等因素造成的。
(2)消除方法:對所用的瀝青、礦料等原材料要嚴格按照設計和規范要求進行檢查,不合格的決不能使用;優化瀝青混合料的配合比,確定最佳瀝青用量;在面層施工前要對路面基層進行嚴格的檢查,不符合要求的必須先進行處理;在鋪筑、碾壓過程中要嚴格按照施工操作規范進行,不留隱患。
(1)對城市道路公路,車轍問題至關重要,車轍是城市道路上的主要病害,是路面使用性能降低和導致損壞并要求進行路面維修的最主要原因。
(2)車轍是在行車荷載重復作用下,路面產生累計永久性的帶狀凹槽。它主要是由于瀝青混合料級配設計不合理、礦料級配中細料過多、礦粉摻量過大、瀝青等級不夠穩定性差、瀝青含量偏多、瀝青稠度偏低、交通荷載過大、環境溫度過高、及基層及面層施工時壓實度不足,使輪跡帶處的面層和基層材料在車輪反復碾壓下一,產生橫向剪切流動、固結變形和側向剪切位移引起。其病害屬變形類型,除了影響行車舒適外,車轍還對交通安全有直接影響。
裂縫是路面早期破壞最常見的病害之一,包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。
1.4.1 橫向裂縫
橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于設計不當、施工質量低劣及車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而開裂。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它分瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫兩種情況。
1.4.2 縱向裂縫
縱向裂縫可分為兩種情況:一種情況是由于路基壓實度不均勻導致的路面不均勻沉陷所引起的縱向裂縫;另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理處,在行車荷載作用下,易形成縱向裂縫。縱向裂縫多發生在半填半挖路基處,主要由路基的不均勻沉降造成。道路縱向裂縫如治理不及時,長時間雨雪水的灌入,2m以外部分滑動加快,行車道在重載車的作用下,在3m~4m部位出現第二道裂縫,這時第一道與第二道裂縫之間形成一個板塊,這一板塊開始下沉,出現順行車道區一個U型路面帶,嚴重時對路面發生條塊形碎裂,對行車的影響非常大。
翻漿是寒冷地區城市道路的一種凍害現象。這種現象主要是土基水源的補給和氣溫的變化所造成的。當冬天氣溫降低,路基上部土體溫度降低到-3℃~-5℃時,土體內的毛細水和薄膜水都開始凍結。如果凍結線暫時停留在某一深度處,下層未凍區內的毛細水和薄膜水會源源不斷地向凍結線處聚集,并隨即凍結形成一個含有大量冰晶體的聚冰層。隨著凍結線的逐漸向下推移和停留,在更深處還可能形成新的聚冰層。與此同時,路基土體發生不均勻凍脹,路面被抬高,甚至出現凍脹裂縫,嚴重者可能隆起幾十厘米。春天氣溫回升,路基的冰晶開始從凍層上部融化,或從上、下兩面融化。因而路基中部化凍比兩側快,并形成一個凹槽,路基凹槽中大量水分不能排出,甚至變成稀泥,就使道路失去承載能力。
(1)根據實際情況確定并嚴格控制道路瀝青路面設計、各項施工指標,嚴把質量關。將瀝青路面科研工作與道路建設結合起來,改變科研與建設脫節的現狀,將科研與施工相結合將大大提高我國道路瀝青路面的建設水平,有效防止出現早期破壞。保證現場試驗數據的完整和準確。瀝青材料、砂石料的試驗數據,必須做到抽樣合理、數據真實、保證瀝青路面材料的路用性能。對高路堤、軟基處理、填挖結合處、結構物兩端填土等重點部位的施工重點監控,防止不均勻沉降影響瀝青路面的使用性能。重視道路瀝青路面的壓實度、平整度和構造深度等指標,處理好平整度與壓實度的關系。不能過分追求平整度而犧牲壓實度,而是要在保證壓實度的基礎上追求平整度,否則通車后的路面極易發生水破壞以及松散、車轍等早期病害。
(2)加強養護治理,提高養護治理水平。經驗表明,科學有效的養護不但保證了道路瀝青路面的服務性能,也是防止早期病害的進一步發展、節省養護資金的有效手段。
(3)合理設計路面結構,盡可能減薄瀝青面層厚度,控制在12~15cm之內。瀝青路面結構的承載能力可由半剛性材料層(基層和底基層)來承擔,無需用增厚面層來提高承載能力,瀝青面層過厚易導致車轍的產生。選用具有良好的高低溫性能抗老化性能含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青,在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標。骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。假如骨料呈酸性則應添加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應盡量降低骨料的含水量。根據不同的具體的情況選用不同結構類型的瀝青混合料。
(4)嚴格控制施工質量:瀝青路面施工必須按全面質量治理的要求,建立健全有效的質量保證體系,對施工全過程,每道工序的質量要進行嚴格的檢查、控制、評定,以保證其達到質量標準。拌合過程中發現“糊料”或“離析”等異常情況應立即進行處理;加大馬歇爾試驗頻率,嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩定度、流值等指標,對混合料進行配合比設計。
合理灑布透層油、粘層油。在進行各層鋪筑前,必須保持頂面清潔。透層油應以慢裂型乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車噴灑時,應保持穩定的車速和噴灑量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2m3/1000平方米的石屑或粗砂,用8T鋼筒式壓路機穩壓一遍,將多余的浮料掃走。在攤鋪混合料時,運距不能過遠,攤鋪溫度應控制在130℃~150℃為宜,攤鋪厚度均勻,壓實設備數量應配套,速度控制在2m/min左右,碾壓遍數不能太少,以免混合料孔隙過大;一般不能進行補料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不得攤鋪,更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應緊密、平順,各幅之間重疊的混合料應用人工鏟走。
城市瀝青混凝土路面的病害嚴重影響了道路的使用性能,給國家造成了極大的經濟損失,應引起我們足夠的重視,相信通過我們不斷的經驗積累和深入的科學研究,會逐漸從根本上減少瀝青路面的病害現象的發生,改善道路的使用性能。