摘 要:現如今的公路病害形式中,松散現象并不是其中主要的表現。隨著公路施工經驗的不斷積累,施工技術也在不斷發展,路面出現早期松散的現象逐漸減少,當路面投入使用后出現松散是由于水破壞及車輛荷載的共同作用造成的。而泛油現象也在公路中較少產生,隨著現如今公路路面結構的逐漸優化,以及設計理論、設計技術及設計方法的不斷完善,使路面結構層的建設逐漸趨于成熟,路面結構層的混合料中出現可移動瀝青的數量逐漸減少,在一定程度上,對路面泛油現象的發展起到一定的制約作用。
關鍵詞:公路工程;瀝青路面;松散;泛油;治理
1 高速公路瀝青路面出現松散及泛油的原因
1.1 瀝青路面出現松散的原因
1.1.1 混合料設計中的影響因素。在對瀝青混合料的設計中存在的問題主要有酸性石料、運用礦料較濕或運用的瀝青膠結料的粘結力度較差等。導致瀝青膜與集料之間的粘結度降低。其次,在設計過程中所采用的瀝青用量相對較少,導致瀝青膜的覆蓋厚度不能達到預期要求,經過外部水的作用,促使混合料中的集料出現脫離,最終形成松散。
1.1.2 混合料施工中的影響因素。在施工過程中,導致混合料出現松散的因素主要包括混合料的拌和及混合料的運輸兩部分。若混合料在拌和過程中出現拌和不均勻時,導致出現部分混合集料缺乏有效的膠結料進行粘結,或存在拌合的過程中出現溫度過高的現象,促使瀝青逐漸老化,形成混凝土攤鋪結束以后出現松散;其次,在對混合料進行運輸時,若出現離析、不夠合理的保溫及運輸距離較長現象發生,促使混凝土的溫度過低,都會造成施工以后混凝土出現松散。
1.1.3 不及時的養護工作。若路面有麻面出現時,不能及時的對路面進行養護,經過長時間的車輛荷載,會使路面松散現象發生。由于路面有小麻面出現時,會促使上層石料間出現余力進行互相移動,經過長時間的測量荷載,導致路面振動脫落后散落與路面表層。經過碾壓對瀝青粘結的石料造成搓動,最終形成脫落。其次,出現小麻面的位置會容易產生積水現象,促使石料表面的瀝青膜出現剝落,減弱了油石之間的粘結力度,導致石料松動,對路面照紅塵松散破壞。
1.2 瀝青路面出現泛油的原因
1.2.1 瀝青混合料設計及施工中造成的影響。造成路面泛油最為主要的內部因素則是瀝青混合料設計及施工中存在的問題。瀝青混合料設計中存在的問題主要包括以下兩方面:首先瀝青混合料的孔隙率設計的較低,在高溫季節來臨時,經過車輛的荷載,導致混合料中的瀝青沒處安放,出現溢出的現象,也就導致泛油產生,特別是在對級配較密的混合料來說,出現泛油現象較為嚴重。其次,在混合料的設計中,油石比的設計值相對較大,在混合料中,由于自由瀝青含量較多,在一定程度上促使混合料的低溫抗開裂性得到有效提升,也會使混合料出現泛油現象發生。
混合料施工中存在的問題主要包括:不準確的混合料拌和,促使混合料中存在的油分較多或礦粉的添加量不能達到設計要求,從而導致混合料中的自由瀝青過量,經過高溫季節及車輛的荷載,自由瀝青會逐漸外溢,出現泛油;在對混合料進行運輸及攤鋪的過程中,混合料出現離析,細集料相對集中的位置出現孔隙率低且油份含量高的現象,經過高溫的作用,使混合料出現泛油:其次混合料施工通常是在秋末冬初的低溫季節,隨著溫度的逐漸上升,導致路面有泛油現象的出現。
1.2.2 受到氣候因素的影響。隨著溫室效應的逐漸擴散,全球氣候在逐漸變暖,夏季的最高氣溫也在不斷的攀升,而冬季也不再寒冷。與上世紀幾十年代相比,年、月平均氣溫都有了較大的提升,特別是高溫天氣,出現的頻率逐漸增多。由于夏季氣溫的逐漸攀升,導致地表的實際溫度與空氣溫度相比存在較高差異,促使瀝青材料的粘滯度得到不斷的降低,對滲透起到一定的作用,經過車輛通行的作用,引發路面出現泛油。
1.2.3 交通因素的影響。隨著交通量的逐漸增長,超載超限運輸現象也尤為嚴重,對路面泛油現象的產生提供了強大的外力能量。近年來,隨著我國經濟水平的不斷增長,交通運輸事業也在不斷發展,盲目的對經濟利益最大化進行追求,而采用超載超限的運輸方式的現象尤為嚴峻。高速公路的年平均車流量也逐漸增多,部分路段還會出現飽和狀態。超載超限車輛及大噸位車輛在其中所占的比重也不斷增加。路面由于大交通量及超重荷載的共同作用而逐漸出現變形,促使混合料逐漸密實,進一步減小了孔隙率。在夏天來臨時,瀝青出現軟化,特別是對于上層油石比偏大的部分,經過油面的變形,多余瀝青會受到擠壓,導致溢出。伴隨荷載等因素的逐漸加劇,促使泛油現象出現。
2 高速公路瀝青路面出現松散及泛油的危害
2.1 瀝青路面松散的危害
“松散”是瀝青路面常見病害。其癥狀為瀝青混凝土中瀝青與集料的粘結力作用逐漸下降并喪失,在車輛荷載作用下使瀝青混凝土表面層呈松散狀態,面層中的集料顆粒脫落,粗細集料散失起砂,路面磨損,路表粗麻,多處微坑,表層剝落,路面外觀質量差,行車不適。如不及時治理,它會從路表面向下不斷發展,以致形成坑槽。
2.2 瀝青路面泛油的危害
路面泛油會造成三種直接后果:一是路面滑溜,對行車安全構成嚴重威脅,特別是雨天。二是上面層混合料中的瀝青含量愈來愈高,而中面層及下面層的瀝青含量愈來愈低,直接損害中、下面層的低溫抗裂性能、抗疲勞性能。三是瀝青遷移造成路面空隙率的不利性改變,上面層空隙率愈來愈小而中、下層空隙率愈來愈大,中下面層空隙率的增大往往伴隨著負壓的產生及空隙的連通,路面的雨水極容易透過微觀裂紋或面層空隙進入基層,甚至擊穿上面層,形成水損害。
3 高速公路瀝青路面松散及泛油的防治措施
3.1 瀝青路面松散現象的防治
對瀝青路面早期出現松散破壞的治理措施主要包括以下幾方面:首先,促使瀝青混合料中的粘結強度得到增強,也就是提升瀝青及集料的粘附性能。運用粘度較高的改性瀝青或在混合料中添加抗剝落劑的方式來實現集料與瀝青粘附性提升的關鍵,使其松散現象得到控制。再者,制定出適合的級配設計,級配的好壞對離析造成影響,良好的級配設計不易造成離析,但進行碾壓密實時會相對容易,且骨架結構及抗變形能力都較好。其次,在級配設計中最為關鍵的指標這是孔隙率問題,合適的孔隙率能夠對路面結構產生較大作用,盡可能的使松散現象得到有效控制。最后,對施工質量進行嚴格的控制,使路面離析現象得到盡可能的減少,而造成路面局部出現松散及泛油的直接原因則是離析現象的發生,因此,需要對其進行嚴格控制。
3.2 瀝青路面出現泛油現象的治理措施
通常情況下,出現車轍的路段都會有泛油現象的發生,因此,車轍與泛油現象出現的大多數原因都是相同的。根據馬歇爾設計方法中的最佳瀝青用量來看,當瀝青用量正常的情況下仍有泛油現象出現時,造成的原因則是由于瀝青混合料設計方法中存在的缺陷。因此,研究并采用與瀝青混合料相適用的設計方法,是對瀝青路面出現早期損壞時治理的根本措施。
4 結束語
綜上所述,在公路路面存在的病害中,雖然松散及泛油不是最為主要的,但在某些情況下也是會出現。本文主要從我國的高速公路瀝青路面中存在的松散及泛油現象進行分析,并對松散及泛油病害產生的原因及表現形式進行探討,進一步對其病害產生的現象進行治理的措施進行了論述,
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