魯 寧
(上海市寶山區公路管理署,上海 201900)
農村瀝青路面常見病害分析及防治措施
魯 寧
(上海市寶山區公路管理署,上海 201900)
簡述了瀝青混凝土路面的優越性,針對農村公路中瀝青路面容易出現的破壞進行分類總結,并根據產生的機理提出相應的防治措施,以提高農村公路瀝青路面的平整度與舒適性。
瀝青路面,病害,防治措施
農村公路是國家路網結構的重要組成部分,是直接服務于廣大農民生產生活、促進農村經濟發展的基礎性建設,是落實城鄉統籌發展和農業現代化戰略部署的重要支撐,因此修建好農村道路至關重要。由于瀝青類路面的舒適性,安全性和耐久性都較水泥路面優越,在國內鄉村道路中已經被推廣使用,不過任何公路都有自己獨特的薄弱點,并且很多材料還沒使用兩年便出現了裂隙或斷裂,這對我國農村公路的建設造成了極大的危害,同時也造成了交通資源的大大浪費,很多只注重速度,一味圖快的作風造成了質量得不到保障,同時也產生了維護范圍廣,力度跟不上的困局,大大影響了我國經濟的發展。
因此,正確認識和分析農村瀝青路面的特性及病害產生的原因必不可少,同時針對不同的病害采取相應的防治措施顯得尤為重要。本文通過參閱相關資料列舉出了典型農村公路中在修建瀝青路面時會遇到的破壞方式,并依此給出相應的防護方法。
道路規劃建設中,瀝青路面的運用是最佳的選擇,而村村通的道路是我國干線公路的重要樞紐,既能方便城鄉之間的聯系,擴展物流的運輸通道,更能帶動當地的經濟。針對我國農村交通具有分布廣泛,數量龐大,資金啟動消耗少,交通運營量不大的特點,因此瀝青路面相比水泥路面更具優越性。
瀝青路面在工程中本是指在礦質材料中加入通用瀝青材料鋪設的復合型路面,由于瀝青質量的好壞決定著行車荷載的大小,相比價格低廉的水泥路面,瀝青路面在農村公路中更具有推廣性,著重表現在:施工周期短,且易于養護,列車通行過程中平穩舒適,受雨水及溫度的影響較小。
目前,國內農村已修建大量的瀝青路面,從針對已出現的破壞類型可分為8類,分別為:水破壞,泛油,翻漿,裂縫,車轍,松散,坑槽,平整度差。1)水造成瀝青路面破壞的原因是道路在經過雨水沖刷后,由于瀝青和混合料之間是通過粘液來套牢的,但是雨水的沖刷會淡化這種能力,同時也會造成結構的松散,并且它造成的破壞數量及效率與瀝青的密實度和孔隙率有很大關聯,因此粗集料與瀝青的粘結能力及數量是水破壞造成的關鍵因素。2)泛油產生的原因是由于瀝青的標號過大,含蠟量大,針入度偏大,造成瀝青從混凝土層的內部和下部向上溢出,讓路面產生過多瀝青。久而久之會造成路面深度降低,路面的摩擦力降低。很多瀝青路面產生的時間都是在高溫的時候,且交通量較大的情況下經過連續的壓實之后,下面的瀝青過多的向上移動,造成泛油現象,尤其是在油石比偏大的一些路段,產生泛油現象更為顯著。如果再經過雨水的反復沖刷,那么它們之間的吸附因子也會變少,相應地會造成松散,脫落,甚至會造成更嚴重的后果。通常泛油產生的形狀都是呈間斷式的片狀帶,且行車道居多。3)翻漿本是汽車的反復碾壓后,道路上出現的裂縫或塊狀碎石,最根本的原因就是水位控制不到位,排水設施布置不佳,同時加上熱脹冷縮的效果,更是大大削弱了土層的穩定性,造成土層松動,結構破損,還有更嚴重的是出現疲勞裂縫,地表水下滲產生凍脹等現象。4)不管是在城市道路還是農村道路中,瀝青混凝土路面產生裂隙是不可避免的。不管是巖石由于風化,還是被雨水沖刷,或者抗拉強度過大產生的反射裂隙,都對道路的建設極其不利,目前出現裂隙的主要原因是由于溫差的變化會引起熱脹冷縮,從而產生大大小小的裂縫,久而久之,瀝青便會逐漸老化,同時瀝青面層自身的抗裂縫能力也會大大衰弱,因此瀝青材料的優良程度影響著裂隙的產生速度及大小。一般工程而言,采用針入度大的瀝青有利于降低溫度變化引起裂隙產生的概率。除此之外,混凝土的均勻性、壓實度及孔隙率都與瀝青混凝土自身的抗裂隙能力有著間接關系。5)很多車轍產生的原因都是因為超載引起的,許多車輛的后軸載從80 t增加到200 t甚至更大,很多路基和基層的強度都達不到超額的抗壓要求,經過長期反復的碾壓,路面便會留下車轍的痕跡,更嚴重的是造成路面的推移及機場的破損。6)路面松散也是常見問題之一,主要原因是瀝青的粘結力不足,石油比過低,混合料的級配不夠標準,粘性因子變少,溫度變化引起的巖石微粒產生的物理變化,都是造成路面松散的主要因素。7)坑槽的形成往往開始于未及時處理面層的網裂、龜裂及局部松散部分。由于面層的強度分布不均勻,經過車輛碾壓便會形成大大小小的漏洞。一旦加強交通荷載,路面上的瀝青材料便會褪掉,從而進一步腐蝕地面,讓路面形成平整度很低的坑洼或凹洞。8)造成路面不平整的原因很多,主要是由于路基的不均勻沉降造成的,還有基層的不均勻,橋頭跳車,施工不當及碾壓不當也會影響路面的平整度。
1)防治水破壞的措施可以從三方面來著手:一是選擇適當的混凝土型號;二是強化施工的質量;三是重視防水涂層的運用。
據數據表明,集料的好壞決定著道路的使用壽命,粗集料能夠抗滑,細集料則較堅硬,不易被碾壞,因此正確合理的搭配使用能夠讓道路發揮最佳效應。選取集料大小的關鍵影響因素是抗永久形變能力和抗滑性能,因此面層的選用應該盡量選擇孔隙率大于4%的瀝青混凝土,且密實性更佳。
施工過程中材料的選擇也是至關重要的,盡量選擇均勻合理,且配合比滿足要求的材料,既得控制好材料的粘附因子大小,防止表面的光滑層脫落,同時也得調控好材料攪拌和壓實的密度和熱度,找出最佳控制點,然后按照流程嚴格完成施工,因為施工的質量也是有效防止水破壞的措施之一。
眾所周知,控制水破壞的根本是降低瀝青混合料的孔隙率,可使用防水材料在瀝青表面構建一層不透水的薄膜封層,降低因雨水聚集產生的裂隙破壞。
2)針對防治泛油的措施可按破壞的嚴重程度來處理,如果是略微型的,可以利用機械碾壓即可,如果是比較嚴重的,可鋪上4 mm粒徑的碎石灰,再碾壓整平。對于比較嚴重的只有利用工具清除干凈后,重做一層。
3)翻漿的防治著手點應從排水入手,不僅要修好相關的排水邊溝和盲溝,更要選用吸水能力弱,抗滲強度高的材料作為瀝青道路主要的選擇方向,如果條件允許可以設置防水層和降溫層,減輕雨水的沖刷和冰雪的凍結對道路的破壞作用,如果在嚴寒地區則可以鋪灑相應的化學物質來緩化土壤的凍結,提高土體整體的穩定性。
4)橫向裂縫和縱向裂縫是道路出現裂縫的主要形式,橫向裂縫不僅會讓路面出現凹坑,甚至會出現路面斷裂帶,因此治理裂縫的主要方法是使用灌縫,其原理是利用化學物質填充裂縫,從而讓裂縫粘結,控制裂縫的進一步擴展,目前運用比較多的是乳化瀝青作為灌封材料,使用既方便又環保。
5)對于車轍方面的防治,可以選用粘度高,針入度小,軟化點高和含蠟量低的瀝青,選擇強度較高的材料作為路基、基層的填筑材料,并在滿足瀝青面層不產生早期疲勞破壞的前提下,采用相對薄的面層,降低道路的交通荷載,從而延長瀝青路面的使用壽命。
6)對于部分松散路面,只需挖掉松散部分的土體,然后撒上粘結油,鋪筑新油面即可。
7)坑槽的地方則需要及時進行修復,將網裂,龜裂的部分進行整合,目前運用比較多的是進行冷料和熱料的填補,其原理都是將舊的路面挖掉,然后填充進行修補,特點是效率高,穩定性能好。
8)平整度是評價路面好壞的重要標準,在施工時除了要選擇好填筑材料,嚴格控制含水量,進行臺背填筑砂礫,減少填筑的孔隙并加大壓實度,對較軟地基進行換料,控制混合料的配合比是關鍵,如果配合比不達標,路面經過碾壓后會很快產生碎石顆粒,影響道路的使用,還有就是拌合速度要均衡,拌合過大或過小,都會大大降低道路的平整度,最后要注意的就是壓實度的大小,碾壓過程中不要進行突然啟動或突然停止,因為任何的振動都會引起路面產生不平的效果。同時更應該加強及搞好填前碾壓和雜物清除工作,認真檢查路面的平整度是否滿足要求。
農村的道路建設關乎著農村人民的根本利益,施工質量的好壞更是檢驗政府和施工單位對人民群眾的態度,瀝青道路的使用雖在我國大面積土地范圍內推廣,但仍然過早地出現一系列的病害,對此正確地認識病害的原因,提早采取相應的措施能夠有效地延長瀝青混凝土路面的使用壽命,是提高經濟效益的重要手段之一,因此,我們更應該把握整體,分析問題,解決問題,從施工上,技術上,人員管理上入手,對瀝青路面的建設過程中出現的問題用積極地態度面對,科學地方法來治理,從根本上來實現“中國夢”,讓更多地群眾受益。
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The common diseases analysis and prevention measures of asphalt pavement in rural areas
Lu Ning
(ShanghaiBaoshanDistrictHighwayManagementDepartment,Shanghai201900,China)
This paper described the advantages of asphalt concrete pavement, summarized the prone to damages of asphalt pavement in rural highway, and put forward corresponding prevention measures according to the generation mechanism, in order to improve the smoothness and comfortable of asphalt pavement of rural highway.
asphalt pavement, disease, prevention measure
2015-02-03
魯 寧(1985- ),男,助理工程師
1009-6825(2015)11-0145-02
U416.217
A