白艷杰
【摘 要】瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、施工期短,養護維修簡便等優點,因此,獲得越來越廣泛的應用。但是很多原因造成了路面質量的下降。本文著重分析了瀝青路面質量出現問題的原因。
【關鍵詞】路面施工;存在的問題;影響因素
1 瀝青路面質量出現問題的具體表現
1.1 裂縫
裂縫是路面早期破損最常見的病害之一。瀝青混凝土路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種。縱向裂縫的產生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的,尤其在有表面水滲入的情況下,這些地段往往是縱向裂縫的高發區。橫向裂縫的產生往往是由于溫度應力的作用而產生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往隨著時間的增長造成瀝青老化,瀝青面層的抗裂縫能力逐年下降。
1.2 水破壞
所謂水破壞即降水透入路面結構層后使路面產生早期破壞的現象,它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有:網裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水破壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土的配合比控制不嚴,瀝青混合料拌合不均,碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的。
1.3 松散
松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落,從表面向下發展漸進過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的主要原因??赡軐е滤缮⒌那闆r還有:
(1)集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,表面的磨擦力磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫落。
(2)瀝青混凝土面層要有高密實度才能保證瀝青混和料的粘聚力,如果混合料密實度不夠,集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。
1.4 泛油
瀝青從瀝青混凝土層的內部和下部向上移動,使表面有過多瀝青的現象稱作泛油。泛油的產生,油石比偏大地段表現的尤為明顯。高溫季節雨水侵入瀝青混凝土內部后,如瀝青與礦料的粘結力不足,瀝青很快會從集料表面剝落并向上移動,產生更嚴重的泛油現象。在嚴重泛油路段,抗滑性能達不到行車要求時往往會造成交通事故。
1.5 坑槽
瀝青路面的坑槽起初局部龜裂松散,在行車荷載和雨水等自然因素的作用下逐步形成坑槽。首先,壓力不足性坑槽。施工時混合料溫度太高,使瀝青老化,導致壓實不夠,粘結不牢,在行車荷載作用下,形成坑槽。其次,厚度不夠性坑槽。路面下面層局部標高控制不嚴,導致瀝青上面層個別地方厚度不夠,在行車作用下,部分混合料易被“帶走”,形成坑槽。再次,水損害性坑槽。水損害破壞是瀝青混凝土路面在水或凍融循環的條件下,水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上,使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結力,瀝青膜從集料表面脫落(剝離),瀝青混合料出現掉粒、松散,繼而形成瀝青混凝土路面水損性坑槽。
1.6 車轍變形
車轍是在行車荷載重復作用下,路面產生累積永久性的帶狀凹槽。(1)結構性車轍。由于車輛不斷的磨損路面,特別是大量重型超載車輛渠化行駛在主車道上,磨損路面也會形成車轍。(2)流動性車轍。在高溫條件下,車輪碾壓反復作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩定度極限,使流動變形不斷積累形成車轍。
1.7 沉陷
沉陷一般是由基層局部成形不足,強度不夠,在行車載荷和自然因素等作用下形成的。
2 影響瀝青路面質量的常見因素
2.1 原材料不合格
瀝青混合料主要由瀝青結合料、礦料和填料等多種成份組成的復合材料。原材料的質量好壞直接影響瀝青路面的使用質量和耐久性;另一方面各種材料的配合比不同,會產生不同的病害。
2.1.1 瀝青材料
瀝青的品質是影響瀝青路面質量和使用壽命的一個關鍵因素。瀝青的稠度、感溫性和含臘量等指標直接影響瀝青與礦料的粘結力,并由此影響瀝青路面的強度和瀝青混合料路用性能。
2.1.2 礦料
礦質原材料對路面質量和使用壽命具有決定性作用。石料的強度、酸堿性、巖石結理情況是在礦料選材時應考慮的主要因素。其中礦質材料分檔、材料級配和合成比例直接決定了合成礦質混合料級配好壞,對提高設計瀝青混合料高溫抗變形能力的影響尤為明顯。
2.1.3 填料
瀝青路面用礦粉(在國外通常被稱作為填料)應使用磨細的石灰巖石粉。 為提高集料與碎石的粘附性,可摻加2%的水泥代替礦粉。適量的礦粉主要是填充混合料的空隙。主要技術指標是細度、親水性、塑性指數和含水量。
2.2 瀝青路面結構設計不合理
路面結構設計不合理往往是產生病害的潛在原因。具體表現在以下幾個方面:其一,面層過厚易導致路面產生車轍。其二,面層采用開級配或半級配時,由于空隙較大,使面層處于滲水狀態,也將加速路面的破壞。其三,設計時,由于對地質條件掌握不好使結構設計不合理,造成路面結構強度不足。其四,結構層設計厚度太小也是導致路面早期破損的重要原因之一。
2.3 混合料配合比設計不合理
首先,礦質混合料的設計。礦料的合成比例決定了礦質混合料合成級配,礦質混合料合成級配應使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm篩孔在內的較多篩孔的通過率接近技術規范級配范圍的中值,但“規范”未區別各地氣候差異、道路交通條件和不同油面層位的功能要求進行合成礦料級配調整,設計時片面強調按密實級配原則設計礦質混合料,這類瀝青混合料的結構強度受溫度影響較大,通常表現為低溫抗裂性和密水性較好,高溫抗變形能力差。
2.4 施工過程中不合理操作造成路面早期破壞
2.4.1 為了保證設計瀝青混合料各層的結構功能,優化礦質混合料組成設計時對目標配合比提出了較明確的要求,并通過目標配合比設計確定了各冷料倉材料比例和瀝青用量。生產配合比設計階段,為了盡量提高拌和樓的產量,減少拌和過程中待料、溢料現象,應使生產配合比各熱料倉礦料合成級配與目標配合比合成礦料級配盡量吻合,以此保證拌和樓冷料倉同熱料倉平衡供料,并真正使目標配合比優化設計的意圖落實。實際施工中,許多承包人出于減少施工成本或提高拌和樓產量等原因考慮,施工時任意調整冷料倉供料速度或熱料倉比例、調整拌合樓瀝青用量的情況時常發生,使得優化配合比設計改善瀝青混合料路用性能成了一句空話。
2.4.2 拌和溫度和拌和時間的影響
拌和樓生產時,瀝青和骨料的加熱溫度與拌和時間控制將直接影響瀝青混合料的均勻性和質量。瀝青的加熱溫度宜為130℃—160℃,加熱不宜超過6小時,當瀝青或骨料加熱溫度過高,會使瀝青產生老化,使路面強度不足,瀝青或骨料加熱溫度過低或拌和時間不夠時,瀝青混合料均勻性差或出料溫度偏低,影響攤鋪和壓實質量。因此,實際施工中控制好瀝青混合料出料溫度和拌和時間十分必要。
2.4.3 瀝青路面碾壓過程的影響
瀝青路面的碾壓是瀝青路面最關鍵的工序,碾壓達到的密實程度,將直接影響瀝青路面使用耐久性和穩定性。
2.5 外界因素的影響
荷載和自然因素作用是引起瀝青路面發生病害的最直接的原因。路面在行車荷載作用下,產生壓縮、彎曲和剪切變形。同時,瀝青路面由于長期暴露在空氣中,受溫度、光照、降雨、冰凍等各種自然因素的作用,致使瀝青混合料功能老化,加速了瀝青路面的損壞。
[責任編輯:楊玉潔]