高速公路瀝青路面施工中質(zhì)量缺陷的成因及預(yù)防控制措施

楊明廣

(江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司)

1 瀝青混合料的質(zhì)量

1.1 空隙率與穩(wěn)定度均較低

系瀝青含量過多或細(xì)料偏多或兩者兼有所致。提高空隙率的方法有多種。其中之一是在混合料中添加粗礦料以提高VMA(礦料間隙率)值。提高空隙率的另一種方法是降低瀝青含量。但應(yīng)注意，只有在混合料中的瀝青含量超出一般規(guī)定，而減少瀝青含量又不使瀝青膜低于要求厚度，且不影響路面耐久性時，方可使用此種方法。在混合料中增加表面粗糙且有棱角的礦料可提高VMA值和摩阻力。但有些石料的破裂面非常光滑(如石英類巖石)，如果使用此類礦料來提高穩(wěn)定性是比較困難的。

1.2 空隙率低、穩(wěn)定度滿足要求

系瀝青含量偏多或主骨料夠但級配中間料斷檔太長所致。空隙率低易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，尤其當(dāng)主骨料被壓碎時，將會引起失穩(wěn)和泛油。因此，空隙率低的混合料即便是穩(wěn)定度暫時可以滿足要求，也應(yīng)該進行適當(dāng)調(diào)整。

1.3 空隙率滿足要求、穩(wěn)定度低

可能是因為混合料級配不佳、礦料本身強度不足、瀝青與礦料粘結(jié)性差等造成，可根據(jù)具體情況進行調(diào)整。

1.4 空隙率高、穩(wěn)定度滿足要求

空隙率高常會使透水性提高。所以，即使混合料的穩(wěn)定度滿足要求，也要將空隙率調(diào)低些。通常采用的方法是適當(dāng)增加細(xì)料。

1.5 空隙率高、穩(wěn)定度低

對于空隙率高而穩(wěn)定度低的混合料，需要按前面闡述的方法調(diào)低空隙率。如果經(jīng)調(diào)整后，仍然不能同時改善空隙率和穩(wěn)定度兩項指標(biāo)時，則要重新選擇礦料。

2 瀝青路面施工的質(zhì)量

在施工過程中由于生產(chǎn)質(zhì)量、攤鋪和碾壓等多種因素的影響，往往造成一些不可避免的質(zhì)量缺陷。為了防止和消除這些質(zhì)量缺陷，應(yīng)注意以下幾個方面。

2.1 瀝青路面推移的原因和防止方法

瀝青混凝土面層推移是指混合料在道路的縱向發(fā)生位移?？赡茉趬簩嵐ぷ髌陂g發(fā)生，或者在開放交通條件下發(fā)生。

混合料在碾壓過程中發(fā)生推移是密級配瀝青混合料的一種常見的現(xiàn)象，那是因為集料的嵌擠作用不足以抵抗壓路機碾壓過程中的水平力而造成的。

防止混合料推移的最好辦法，是提高混合料在壓實條件下的內(nèi)在穩(wěn)定性。為此，可降低混合料流質(zhì)含量，降低瀝青含量。另一種方法是提高集料顆粒之間的內(nèi)摩阻力，改變集料級配或提高混合料中多角的碎石顆粒的含量，來提高混合料內(nèi)在穩(wěn)定性。對于軟弱的混合料應(yīng)該在較低溫度下鋪設(shè)，并在壓路機下獲得足夠的密度。

2.2 “過碾壓”的問題

對SMA混合料不斷的碾壓，瀝青瑪蹄脂部分逐漸上浮，表面構(gòu)造深度越來越小，石料棱角被磨掉，壓實度不再提高，是屬于“過碾壓”。另一種是當(dāng)混合料已冷卻，不斷碾壓不能是混合料繼續(xù)壓實，只能將石料壓碎，是過碾壓(此時壓實度未必增大)。而對密級配瀝青混合料，“過碾壓”是指碾壓超過一定的遍數(shù)后，繼續(xù)碾壓不能使密度增加，反而開始下降的情況。這是因為碾壓沒有使混合料產(chǎn)生縱向的位移而壓實，反而使混合料在橫向變松動了。

如果現(xiàn)場確實發(fā)現(xiàn)壓實度經(jīng)常或始終達到100％，或者現(xiàn)場空隙率經(jīng)常小于3％(一般認(rèn)為小于3％將容易出現(xiàn)早期車轍)，首先要檢查標(biāo)準(zhǔn)密度。其次檢查現(xiàn)場的壓實功。經(jīng)驗表明，密級配瀝青混合料現(xiàn)場壓實到超過實驗室標(biāo)準(zhǔn)密度的情況非常罕見。所以，在沒有搞清楚原因的情況下，盲目地提出不要過碾壓，可能會有副作用，必須謹(jǐn)慎。

2.3 瀝青路面產(chǎn)生泛油和油斑的原因和防止方法

瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面，而在冷天又不存在逆過程，因而瀝青積聚在路面表面，形成瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。泛油通常表現(xiàn)在道路輪跡處有兩條明顯發(fā)亮的縱向條紋。

泛油的原因是多方面的，與瀝青混合料中流質(zhì)有關(guān)，或瀝青粘結(jié)料過量，或兩者都有。泛油現(xiàn)象通常發(fā)生在新鋪筑的路面上，以及熱季瀝青粘結(jié)料的粘滯度處于最低值的條件下。泛油經(jīng)常伴隨著路面車轍一起產(chǎn)生。施工期間如果混合料不能獲得足夠的密度，在交通荷載作用下的壓實過程，將使路面逐漸增密并產(chǎn)生車轍。在交通荷載作用下的壓實過程，將使混合料的空隙率降低，并將混合料中的瀝青粘結(jié)料從混合料中擠壓出，集中到道路的表面。與瀝青混合料溫度變化幅度范圍，外界溫度及含水率變化有關(guān)。如瀝青混合料的集料含水率過大，施工期間容易出現(xiàn)油斑且以后在交通荷載作用下容易產(chǎn)生泛油現(xiàn)象。

導(dǎo)致油斑的基本原因是瀝青混合料水分過多。細(xì)集料含量高，集料孔隙率大。如果混合料集料的水分在烘干和拌和期間不能全部排除，在攤鋪后，水分要從混合料中排除和蒸發(fā)，這些水分將把瀝青結(jié)料帶到混合料的表面。當(dāng)集料的儲料堆潮濕或者集料儲料堆不同部分的含水量不同時油斑現(xiàn)象更為頻繁。

防止路面泛油和油斑的方法是混合料中的集料必須干燥(特別是細(xì)集料)，拌和的混合料含水量不超過1％?；旌狭现械恼辰Y(jié)料過量引起泛油問題，常用減少混合料中瀝青含量，或者減少混合料中填料(礦粉)，或者兩者都適當(dāng)減少的方法處理。SMA混合料施工中出現(xiàn)油斑應(yīng)及時鏟除并用熱料填補。此外，混合料技術(shù)指標(biāo)和穩(wěn)定性因素引起的泛油問題，只有對瀝青混合料配合比重新設(shè)計，并滿足瀝青混合料的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求，才能使問題得以解決。

為了防止瀝青路面產(chǎn)生推移、泛油等質(zhì)量缺陷，必須對混合料設(shè)計改進，精細(xì)施工，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

[1] 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[M].人民交通出版社.

[2] 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn).瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[M].人民交通出版社.

[3] 李福普，沈金安.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范實施手冊[M].人民交通出版社.

[4] 陳栓發(fā)，陳華鑫.瀝青混合料設(shè)計與施工[M].化學(xué)工業(yè)出版社.