摘要:瀝青路面早期破損的成因比較復雜,涉及設計、施工、養護、管理等方面。本文從工程施工的角度,主要討論施工及原材料方面的原因,以及根據成因應采取的預防及改善措施。
關鍵詞:瀝青 早期破損 施工 原材料
0 引言
瀝青路的表面堅實平整,無接縫,行車舒適,具有耐磨、噪聲不大、施工期短等優點,它可以分期修筑,且便于維修保養等,目前被廣泛運用于城市道路及公路的修筑施工中。瀝青路面的耐久性設計是以層狀彈性理論為基礎的,但偽鈔出設計年限的瀝青路面還存在早期破損的問題。
瀝青路面的早期破損指的是在設計壽命期前1/4~1/3期間內,瀝青路面產生的形式多樣的路面破損,如翻漿、松散、開裂、變形及泛油等。早起破損問題對交通運輸的正常運營造成影響的同時,也會引起重大經濟損失。
1 施工方面的原因
1.1 地基沉降。公路建設中,存在高填方路基或路基底部存在軟土地基等特殊路基,對特殊路基的處理不徹底,路基一般就會發生過量沉陷和失穩,破壞瀝青路面的正常運營。
1.2 路基壓實不夠。路基壓實這道工序在路基施工中比較關鍵,若使路基路面強度和穩定性得到提高,可采用這項技術措施。因為未對路基充分壓實,而產生不均勻沉陷,瀝青路面會因此產生橫向及縱向的裂縫。導致“橋頭跳車”的主要因素就是壓路機沒有充分碾壓路基和橋臺銜接處,導致局部路段路基壓實度不夠而引起路面橫列和坑洞、路基沉陷等問題。
1.3 路面基層施工質量低劣。施工過程中由于種種原因,半剛性基層沒有合理的齡期,或基層施工粗糙,造成基層網狀開裂破壞,反射到面層,造成面層出現網狀開裂。水從裂縫處滲透至路基內,在行車動荷載的作用下產生唧泥現象。
1.4 瀝青面層自身的破壞。這是導致瀝青面層早期破損的主要因素,這種影響包括下列集中情況:
①水的破壞。水的破壞是導致瀝青面層破壞的主要因素之一。瀝青面層中水的來源有地面降水和路基內部存水。水在汽車動荷載及溫度變化的作用下,使石料與瀝青粘附著力降低,易發生剝落、松散、從而降低瀝青路面的抗剪強度。
②面層顆粒離析。離析現象在瀝青混合料運輸和攤鋪過程都很容易出現。瀝青混合料離析造成局部粗、細集料不均勻,不易壓實,從而出現松散;如局部細集料偏多,則極易造成擁包、車轍等破壞。
③鋪裝層過薄。將瀝青混凝土鋪設于水泥混凝土橋面之上,鋪裝層厚度小于5cm;加上其層間粘層油撒布不符合要求,在行車動荷載作用下,容易出現坑洞。
④被油溶解。施工時,油污被拋灑在路面上容易導致柴油將瀝青溶解,降低礦料和瀝青的粘結力,引起路面松散、有坑洞和剝離。
⑤面層壓實度較低。
瀝青面層的壓實度在很大程度上影響著瀝青路面的耐久性,一些施工單位片面追求平整度,放松對壓實度的控制。通車后面層變形明顯, 平整度反而迅速衰減。
2 原材料原因
2.1 瀝青性能較差。瀝青混合料中最重要的材料是瀝青。瀝青路面出現早期破損的問題,其主要原因之一就是瀝青材料的性能不達標,一般的瀝青已漸漸落后于不斷變化的形勢需要,所以應采用改性瀝青。
2.2 碎石的磨耗值和壓碎值與規范不符,或采用了酸性礦料,導致瀝青混合料不穩定,從而引起瀝青路面出現早期剝落現象。
2.3 礦粉(填料)的細度對瀝青混合料質量至關重要。礦粉細度小,比表面積大,瀝青與礦粉結合就好,抗剪強度高;否則就會有很多瀝青無法和礦粉發生直接的表面交互作用形成結構瀝青,而形成了自由瀝青,在行車動荷載的作用下形成泛油。
3 預防措施
經過上文的調研,筆者提出了預防瀝青路面出現早期破損問題的措施:
3.1 地基沉降預防措施
特殊地基的沉降穩定是比較長的過程,首先應該按照實際狀況制定可行方案,進行整治和加固;其次,預留足夠的沉降時間,等到幾乎不再出現沉降情況后再開始路面施工。
3.2 路基及路面基層施工的預防措施
必須根據要求對路基進行壓實,采用具有良好的整體性的無砂大孔砼、石灰土和二灰(石灰與粉煤灰)混合料對橋頭部分進行填筑,以免橋頭沉陷。
保證路面基層的施工質量,半剛性基層必須經過規定的齡期之后再開始瀝青面層的施工。
3.3 瀝青路面施工的預防措施
①根據要求拌制瀝青混合料,將馬歇爾試驗頻率適當增大,對瀝青混合料的流值、穩定性和油石比等指標進行嚴格管理,若有必要,允許對混合料進行特殊配合比設計。
②設立瀝青混合料成品料倉,為避免卸料發生離析現象,要對成品料倉料位實施嚴格的管理。
③提升面層攤鋪質量。調整攤鋪溫度,攤鋪厚度均勻,保證瀝青面層的壓實度,不允許在潮濕的基層上攤鋪;橫向接縫和縱向接縫要平順、緊密,人工鏟掉各幅之間重疊的混合料。
④設計橋面鋪裝層時要以一般路段的上面層和中面層厚度為依據,將瀝青混凝土鋪裝層鋪筑于水泥混凝土橋面之上,再灑布粘層瀝青。
⑤停置于剛鋪筑的瀝青路面上的施工機械,必須將塑料薄膜墊在機械下面,或采取其他防油措施,以防污染。
3.4 原材料及管理措施
①仔細檢驗用于鋪筑施工的原材料,堅決不使用劣質原材料。此外,材料的供應源、數量及儲存堆放要有明確標識。
②混集料的骨料應該采用表面粗糙、石質堅硬、具有較強的耐磨性和嵌擠作用、能和瀝青牢固粘附的材料。若是酸性骨料,使混合料的抗剝落性得到保障,應該摻入適量的石灰粉或抗剝落劑。此外,骨料不宜含有過多的水分。搭棚堆放礦粉,并采取防雨防潮的措施。
③嚴格控制瀝青混合料材料的配合比,施工單位進行自檢時,應按照要求確定材料的用量和規格、瀝青用量以及礦料級配。
④開始瀝青路面的施工前,施工單位應該配合監理嚴格檢查各項施工機械的配套情況、機械的性能以及計量精度等,及時更換不配套的機械設施。
4 結束語
路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一,在工程施工中根據其成因從路基、基層施工、瀝青面層施工到原材料控制,有針對性地采取一系列預防和改善措施,同時按全面質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系,對施工全過程,每道工序的質量進行嚴格的檢查、控制,才能減少瀝青路面早期破損的發生,從而提高瀝青路面的建設質量。
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