吳太芬
(貴州省白云公路管理段)
橫向裂縫與縱向裂縫是瀝青混凝土路面中裂縫常見的兩種形式,導致縱向裂縫產生的主要原因是:地基與填土在橫向不可避免的不均勻性所導致的,尤其是在一些舊路基的拓寬地帶,在實際的施工過程中,如果存在土質臺階壓實度控制不嚴、分層填筑厚度難以滿足相關規范、土質臺階處理不規范等問題,特別是遇到表面水下滲的情況時,很容易導致縱向裂縫的產生。
而在瀝青混凝土路面中最為常見的一種裂縫形式是橫向裂縫,這是在其運行過程中難以完全避免的一種病害,導致橫向裂縫產生的原因是多種多樣的,剛性、半剛性路基層裂縫折射、地基縱向的不均勻性、溫度的影響等都容易導致瀝青混凝土路面中產生橫向裂縫,但是大多數情況下,導致瀝青混凝土路面中橫向裂縫產生的主要原因是溫度的影響,也就是通常所指的溫度裂縫,主要表現為溫度疲勞裂縫與熱脹冷縮形成的折收縮裂縫,溫度疲勞裂縫主要是由于溫度應力的反復作用導致瀝青面層上出現疲勞裂變。作為一種熱脹冷縮材料,瀝青混凝土的收縮系數通常在20 ×10-6~40 ×10-6之間,而在其運行過程中,如果出現一次大幅度的降溫,很有可能產生300 ×10-6~500 ×10-6之間的拉應變,并且在整個降溫過程中,瀝青面層的溫度值是最小的,其表面的溫度變化率最大,這就會導致其表面具有較大的拉應力,一旦所產生的拉應力的值超出了表面的瀝青混凝土的強度值,就會在其薄弱處形成裂縫,并會隨著拉應力的作用逐漸延伸。
由于瀝青從混凝土層的內部及下部向上移動,會導致其表面瀝青較多,將這種現象稱作是泛油,這種現象在新建的瀝青混凝土路面通車后的第一個高溫季節非常的常見,尤其是在連續多天的高溫環境中,如果有大量的車輛通行,很容易導致瀝青混凝土內部具有過多自由的瀝青向上移動,導致泛油現象的產生,在油石比偏大的地區尤其的明顯,通常情況下,泛油只出現在行車道上,并且是呈間斷式的片狀分布。導致瀝青混凝土路面上泛油出現的原因可以歸結為以下幾方面:(1)集料的含水量的變化,導致其含油率增加;(2)在生產管理過程中,沒有進行嚴格的管理控制,導致出現集料變化、瀝青用量沒有變化的現象出現,另一方面,偏粗集料的用油量應該小于偏細集料的用油量,如果在實際應用中,集料變粗,而其用油量沒有減少,就會導致用油量偏多的現象出現;(3)在瀝青混合料的設計過程中,雖然其設計的配合比滿足相關規范及馬歇爾試驗,但是與實際的工程施工需求不相符;(4)由于受到水破壞的影響,導致中下部的瀝青上浮;(5)施工中應用到的瀝青混合料不均勻,導致出現混合料的離析現象,由于細集料中的含油量較高,容易導致產生泛油。
這是一種由于瀝青混凝土的強度不足所導致產生的一種病害,這種病害常發生于車輛經常碾壓的輪跡帶中,這主要是因為在車輛載荷的長期作用之下,輪跡帶產生了下洼變形,從而導致形成縱向的條槽,嚴重時其兩側還會形成鼓起變形,形成較深的槽。
松散是瀝青混凝土路面中另一種常見的病害,這主要是由于瀝青混凝土的粘結力下降所導致的,而導致其粘結力下降的主要原因有:(1)瀝青性質的改變;(2)瀝青粘度及針入度的變化;(3)瀝青的感溫性較高,導致其混合料的粘結力減弱;(3)瀝青與碎石之間的粘結力較低,通常情況下,瀝青與中、酸性的碎石之間的粘結力比較弱,相對來說,與堿性碎石之間的粘結力是比較好的;(4)如果瀝青的用量比較大,其粘結力就會比較差。
瀝青混凝土路面在遭到水破壞之后,依據其破壞程度,首先會形成網裂,然后會發展成為松散與坑洞,對瀝青混凝土路面上的坑洞進行觀察,其坑洞中的碎石通常沒有被瀝青包裹,并且靠近坑洞邊沿的碎石的瀝青常出現剝落現象,并且往往在坑洞壁周圍而具有滲水現象。導致該種病害發生的主要原因表現為:(1)礦料的不均勻,由于缺乏專業的、大型的瀝青碎石加工廠,一些小型的石料加工廠在實際的加工工作中,不同廠的生產質量難以保證,即使是同一廠家生產的碎石,由于缺乏統一的標準及嚴格的質量管理體系,導致礦料的不均勻現象難以有效的遏制;(2)瀝青混凝土路面的壓實度不均勻,如果其壓實度較小,很容易導致路面的孔率偏大;(3)瀝青混合料中出現了溫度離析現象,對于溫度較低的部位,是很難保證其壓實度與孔隙率滿足相關標準的;(4)混合料在運輸及攤鋪過程中產生離析現象,很容易導致產生較大的孔隙率。
在瀝青混凝土路面的施工過程中,在完成施工的初期,瀝青混凝土路面的平整度通常是比較好的,但是在投入運行之后,由于長期受到車輛載荷的作用,其平整度會越來越差,而其實際平整度變差速度在不同的道路上具有一定的差別,同一條公路上的不同路段的平整度也會存在較大的差別,導致這中現象出現的主要原因表現為:(1)瀝青混合料本身具有較好的均勻性,但是由于礦料級配的變化,導致其孔隙率不均勻、壓實度不均勻、混合料離析等現象的出現,導致其壓實變形的不一致;(2)由于橫向接縫的施工不能滿足相關規范,導致在施工過程中出現縱向臺階;(3)施工過程中頻繁的停機待料,在停機待料的過程中,料室中處于缺料狀態,一旦加料,熨平板前材料阻力就會加大,遠遠超出其原有的水平,并且會將熨平板上升至新的高度,直到達到力平衡,這就會導致產生一個跳動的臺階,接著形成一個降坡。
保證路基具有較高的施工質量是保證瀝青混凝土路面施工質量的基本保證,在路基施工的過程中,要對其穩定性、強度及壓實度進行嚴格控制,采取有效的措施做好路基施工質量的檢測與控制工作,使其能夠滿足相關的施工標準,在實際的施工過程中,對于路基壓實度具有加大影響的一個重要因素就是填土層的厚度,其每層的松鋪厚度值應該不小于30 cm,并要對路基的填筑工藝進行嚴格控制,保證其具有較好的強度。
在瀝青混凝土路面的施工過程中,保證其石料級配質量是防止病害發生的重要途徑,在開展瀝青混凝土路面施工之前,需要認真做好各種不同石料級配的瀝青混凝土配合比實驗,通過對實驗結果進行分析從中找出最佳石料級配,并從技術上保證其級配質量。
在確定施工材料的參數之后,要認真做好材料堆放場地的建設,并要依據監理工程師及業主的要求對場地進行硬化,在材料的堆放過程中,應該依據材料粒徑的不同,建立其堆放隔倉,并要設置相關的標識牌,在材料堆放過程中,是嚴禁將不同粒徑的石料進行混放的,并要在堆放材料的場地配備洗石機、石料篩分機等,對石料進行二次的清洗與篩分,以便于保證石料的級配質量。
在瀝青拌合站的料斗位置需要設置專職的裝載機,實際運行過程中,每臺裝載機只能供應制定粒徑的石料,嚴禁采用一臺裝載機供應多種不同粒徑的石料,在石料運輸的過程中,要建立其嚴格的石料運輸通知單制度,在瀝青拌和站的每次開機生產之前,需要由瀝青拌和站的材料供應人員及混合料的質檢工程師出具石料運輸通知單,將通知單給運輸車輛,運輸車輛需要到指定的地點進行指定粒徑石料的運輸。
瀝青是瀝青混凝土路面施工過程中非常重要的材料,其質量直接影響著總的瀝青混凝土路面的施工質量,做好其質量控制工作非常的必要,每一批運輸到現場的瀝青都應該具有制造廠的證明以及出廠檢驗報告,并要對訂貨數量、日期、運輸數量等予以詳細的說明,在進場前,需要對其進行取樣與試驗,只有在其試驗結果滿足相關的規范及設計要求的情況下,才能允許其進場,并要在將其應用于實際施工中之前,對其進行路用性能試驗。在瀝青的存放過程中,要依據廠家、標號的不同進行分類存放,并要做好大容量瀝青熱儲存罐的溫度控制工作,保證其在整個施工活動中正常運轉。
在混合料的拌和過程中,要保證其拌和質量,應該選用大型的瀝青拌和站,并要在拌和站中設置二次除塵設備、保溫的成品儲料倉及溫度檢測系統,所有設備安裝完成之后,要做好其調試工作,保證所有設備正常運轉之后才能開始施工,在拌和過程中,要嚴格按照相關的操作規范,對其拌和時間進行嚴格控制,保證混合料的均勻性。拌合站場地設置過程中,要注意其與施工現場之間距離的合理性,保證其熱料運輸距離的合理性,并要選用合理的運輸設備,防止在運輸過程中出現粘車,并要保證混合料的溫度,必要時在運輸過程中需要采取一定的保溫措施,保證達到施工現場的混合料的質量。
瀝青混凝土路面是目前的公路施工過程中常用的一種路面形式,在其運行過程中,由于受到各種因素的影響,常會出現各種病害,就在對其常見病害進行分析的基礎上,提出了相關的防治措施,對于其運行質量及使用壽命的延長具有積極的作用。
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