內鄉縣公路局 袁宗澤
瀝青路面早期損壞的原因及預防措施
內鄉縣公路局 袁宗澤
近年來,我國高速公路建設雖然取得了巨大的成就,但瀝青路面早期損害的問題卻十分突出。探究這些早期損壞的原因,并尋找解決對策,已經是我國各級道路科技工作者必須面對的問題。產生瀝青路面早期損壞的原因是多方面的,本文中,筆者根據我國高速公路建設管理體制和技術狀況,分析我國高速公路瀝青路面產生早期損壞的原因,并提出相應的預防措施,以期能改善瀝青路面早期病害的情況。
1.道路規劃和設計過分依靠工程技術。在工程實踐中,有些道路工作者過分依靠工程技術來處理路線穿越不良地質帶所引起的危害,而不是設法避免。例如,地震多發帶、地質斷層帶、巖性不穩定帶、軟弱土基帶和海濱地區等的路基采取相關技術措施來避免路面的損壞,導致其在建設階段的代價昂貴,而且,從長遠角度來看,這些處理過的路基仍然處于不穩定狀態。運營期間,隨著時間的推移,一些防護措施不科學路段的路基,必然會出現各種各樣的病害,從而瀝青路面就會過早的出現松散、唧泥、沉陷、坑槽、龜裂、網裂等病害。
2.忽視施工質量。工程實踐證明,越來越多的大面積瀝青路面早期遭到破壞,與路基的早期施工質量有著密切的關系。在政績工程的大背景下,各施工單位為了按時完成施工任務,常常戰雨天、搶晴天、沒日沒夜、加班加點地工作。另外,全國范圍內都在進行大規模的道路與機場建設,施工單位時間緊、任務重,在利益的驅動下,個別施工單位在路基施工中的工藝不合理或材料以次充好,導致瀝青路面的使用壽命下降。
3.行政干預過大。由于公路部門的行政事務下放到地方政府管理,地方政府為加快基礎建設,不按公路工程施工規律辦事,不給項目合理的施工工期和進度,致使許多路基沒有足夠的時間完成自然沉降和固結。路基變形較大時,必然會引起瀝青路面的變形,進而導致瀝青路面出現早期破壞。
4.車輛超載損壞嚴重。超載車輛對公路瀝青路面損壞非常大,這也是瀝青路面出現早期損壞的重要原因。如,某國防公路修筑期間,一輛標定15t的貨車停止不前,而其他車輛卻能順利通過。經查詢得知,此載貨汽車實載80t,因道路不平怕翻車只好停車不走,一輛核定為15t載重的汽車超載65t,它對路面的危害就可想而知了。
通過對上述瀝青路面早期損壞的原因分析,可以從以下幾個方面采取針對性的措施來預防此類情況的出現。
1.加強道路法規建設。在法律上嚴格限制超載車輛駛入公路,減少路面因超載而帶來的各種早期破壞。交通執法部門與其他行業主管部門聯合執法,大力打擊超載運輸車輛,保證道路的正常使用。
2.加強道路規劃設計。道路規劃設計對路面的質量和路基的穩定性至關重要,在道路規劃前,規劃設計人員應收集道路沿線詳細的地質資料,盡量避免讓所選擇線路穿越不良地質區域,只有這樣,才能保證線路在工程技術方面的合理性、經濟性和道路路基路面長期的穩定性、耐久性。合理設計路面結構,加強瀝青路面防水設計,選用合理的基層和底基層結構,選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高黏度的優質瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基層性能指標。
3.加強道路施工管理。鑒于瀝青路面早期損壞與路基施工質量的密切關系,在施工中應保證路基的施工質量能得到嚴格的控制,杜絕施工單位和小承包商在施工過程中偷工減料。施工質量控制不嚴,早期損壞必然出現。所以,瀝青路面施工必須全面按質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系,對施工全過程的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,具體要做好以下幾方面。
(1)嚴格控制瀝青混合料的拌和質量,拌和過程中發現“糊料”或“離析”等異常情況時,應立即進行處理;加大馬歇爾試驗的頻率,嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩定度、流值等指標,必要時對混合料進行特殊配合比設計。
(2)保證基層頂面的粗糙度。改善基層材料的級配,增加粗骨料,提高大中粒徑集料的含量;控制最佳含水量,改進碾壓方法,避免過振過濕,不能使基層頂面形成灰漿硬殼,不能用細料進行壓實后找平。
(3)合理灑布透層油、黏層油。在進行各層鋪筑前,必須保持頂面清潔。根據近年來施工經驗,將透層油配合慢裂型乳化瀝青使用的效果較好。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2m3/1000m2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。
(4)提高面層攤鋪質量。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,攤鋪厚度應均勻,壓實設備應配套,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,尤其是對下面幾層;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,相鄰兩幅之間重疊的混合料應人工鏟走。
(5)提高瀝青路面的水穩定性。提高公路瀝青路面水穩定性,可采取以下措施。如,集料與瀝青的黏附等級應達到5級,允許瀝青膜有移動,但是不能有裸露的石料;必須對瀝青混合料進行水穩定性檢驗,要求殘留穩定度不小于85%,凍融劈裂殘留強度比不小于80%;如果集料抗剝離能力不足,可滲入一定劑量的抗剝離劑或石灰,以提高瀝青與集料的黏附能力;可采用改性瀝青,以提高膠結料的黏附能力。
(6)控制集料含泥量和細集料含量??刂萍虾嗔亢图毤虾勘仨殢募霞庸ぴ搭^抓起。首先,應選擇干凈的片塊石進行破碎加工,鏟運時不能粘有泥土;第二,碎石加工設備必須配備除塵裝置,既可防止污染周邊環境,又可以控制粉塵含量,將細集料中0.075mm以下的粉塵控制在10%以內;第三,禁止雨天加工和運輸集料;第四,拌和場及進場道路必須清潔硬化,防止泥土污染;第五,控制拌和機產量,調整好除塵裝置,確保不必要的粉塵能排除干凈,不可一味追求拌和機產量而忽視了粉塵含量;第六,集料的下腳料應廢棄不用。通過以上措施將粗集料含泥量控制在1%以內,細集料砂含量達到60%以上。
(7)減少瀝青路面的水損壞。減少積水在瀝青面層中的滯留時間會減少水損壞的隱患,瀝青路面的排水系統必須嚴格按照《公路排水設計規范》(JTJ018—97)進行設計:一方面,在硬路肩下面設置碎石排水層,必要時可以在超高段底部設計排水盲溝,確保層間水和表面水能迅速排出路面;另一方面,在保證抗車轍能力的條件下,可減少瀝青路面的空隙率,同時設置完好的層間防水黏結層,防止積水下滲,減少水損壞的隱患。
4.保證工程合理的工期和進度。在公路建設中,業主單位必須給予施工單位合理的工期,必須在路基完工一年后再進行下一道工序,使路基能有碾壓和自然沉降過程,杜絕在當年完成的路基上進行瀝青路面施工??茖W合理地安排工期,不搞獻禮工程。
影響施工進度的因素是復雜多變的,由于不可能準確預測到施工過程的一切變化,施工進度計劃也只能是概括性的,不可能一次安排好未來施工活動中的全部細節,因此,還應做到“長計劃、短安排”,根據總的施工計劃,科學合理地控制施工進度。
高速公路瀝青路面一旦出現損壞,維修起來不但費時費力,而且影響公路的正常使用,所以對于高速公路瀝青路面的各種損壞應以預防為主。高速公路瀝青路面早期損壞的防治是一個綜合的過程,為有效預防損壞發生,必須深入研究各種損壞的形成原因、預防措施和處置方法,并嚴格控制施工質量,從而有效地減少早期損壞的出現,延長公路的使用壽命。