呂鳳英
(江洛收費管理所,甘肅 隴南 742305)
松散是瀝青與集料粘附性差導致的混合料水穩定性不足,集料由于喪失相互間的粘結而逐漸酥軟直至松垮并逐漸流失,表現為麻面或大小不一的坑洞。松散的發生往往是在某個水穩定性不足的瀝青結構層整體性發生,尤其是表面層,長期暴露于自然環境中,并經受車輛荷載的反復作用,極易引發瀝青剝落而松散。瀝青路面長期暴露在大氣環境中,由于受到溫度變化的影響,車輛反復荷載的作用下會產生松散、脫皮、剝落、坑槽等病害,降低路面使用壽命,易引起行車顛簸,甚至引起行車安全事故。導致路面松散的因素很多,但主要有:瀝青混合料的性質、施工過程中質量控制不嚴、拌料不均勻、溫度過低、碾壓不實、防滲水層處理不嚴謹、大型及超重車輛過多及養護不善等等。
特別是大噸位、超載車輛運輸,破損面積逐年增大,路況質量極不穩定,因此,分析路面松散等病害成因及防治對策是養護工作面臨的重要課題。
特別是地表水在重交通車輛荷載作用下,在路面面層或在面層與基層中間產生水動力,使瀝青薄膜與石料逐漸剝落,導致瀝青與礦料的粘結力嚴重破壞,產生松散、脫皮、坑槽等病害現象。
在重交通車輛作用,易造成破壞,路面面層滲水滯留于基層表面,造成面層和基層結合部含水量過大,使路面底部瀝青混合料穩定性減弱,形成松散破壞,隨著路面進一步發展,基層破壞,形成網裂使地表水深入路基,而我省多為濕陷性黃土,遇水沉降,形成下陷變形,以后水更易進入路面,產生惡性循環,最終造成大面積松散破壞。
隴南市進入七月份一般降雨頻繁,瀝青路面施工大都安排在4月至7月,但由于受外圍因素的影響,部分路面在雨季后施工,拌和料溫度在運輸過程中降溫較快,攤鋪困難,碾壓不實,透水性較大,骨料與瀝青粘結性差。
近年來,國道建設、路網改造項目齊頭并進,瀝青生產供不應求,瀝青標號選擇余地較小,施工季節不當很容易產生脆裂,而后形成松散。
隨著公路交通發展,公路交通量增加迅速,車輛大型化和嚴重超載日趨嚴重,這些超載車輛對路面的破壞作用遠大于標準軸載車輛。
路面結構不合理,強度偏低,造成路面設計強度不能滿足日益迅速增長的通車要求。
由于路面攤鋪工藝未能嚴格控制,特別是瀝青混合料拌和不均勻,路面壓實度偏低,使面層空隙率較大,自由水可通過面層滲入下層結構,在車輛荷載作用下形成嚴重破壞。
集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結在粉塵上,而不是粘結在集料顆粒上,在表面的摩擦力作用下磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫離,這種情況主要是由于集料含泥量超標所造成的。
瀝青混合料拌合時瀝青溫度過高,導致瀝青老化,瀝青膜剝落使瀝青與集料的粘結力減弱而產生松散;
瀝青路面病害應及時控制和處理,否則將會縮短路面的使用壽命。如路面裂縫如果不及時處理,將很快發展為松散、坑槽,甚至翻漿,導致早期破壞,嚴重影響行車的舒適性及綜合服務水平。瀝青路面病害防治應遵循“預防為止、標本兼治”的原則,以預防為主,通過合理的設計、選材、提高施工工藝和施工質量等辦法進行預防,最大限度的減少病害發生,對已發生病害要及時有效的處治控制蔓延和發展,恢復路面功能,延長使用壽命。為了更好的控制、緩解和改善瀝青路面的松散,應以結構設計、施工、養護三方面綜合考慮。
在瀝青面層結構組合設計中,選擇合適的瀝青混合料配比將其中一層按密級配(不透水層)或設置隔水層來考慮,以減少面層滲水。為防止面層滲水滯留在基層表面,宜在干凈的基層表面上設置瀝青薄膜下封層或稀漿封層,減少基層的直接受到水的沖刷,并防止路面水滲入路基,同時,利于滲入基層的水分的排出。
瀝青路面上封層盡可能用細粒式瀝青混凝土,以降低混合料的空隙率,提高路面的防滲水能力,增加面層與基層的合理應力,提高路面的整體受力強度。
半剛性基層瀝青路面是由于溫度縮變和干燥縮變共同作用產生的。路面結構鋪筑在地表面,隨著季節的變化產生一定的溫差。由于穩定粒料類半剛性基層受拌合均勻性、離析等因素的影響不可避免的存在一些薄弱之處,薄弱處的抗拉能力較差,會產生收縮、裂縫、松散等。為了有效的控制半剛性基層的縮變,就必須消除結構內部的滑動面,以加大結構層間的結合力,使之形成一個整體連續體系,達到克服半剛性基層縮變的目的。通常情況下,采用提高基層抗拉強度、在面層與基層結合部鋪設土工布等措施,抵抗半剛性基層材料的收縮應力,控制變形,消除由此造成的縮變引起反射裂縫。
路面施工中,應嚴禁低溫施工,嚴格控制基層及面層配合比,嚴把進場材料質量關,由于我省多數石料為花崗巖酸性石料,在面層施工中應考慮摻配消石灰、抗剝落劑等材料,減少行車造成表面破壞。路面混合料的拌和料應均勻,并嚴格按配合比控制,壓實度應達到規范的要求,以降低空隙率,消除變異性,提高路面質量,減少早期破壞。
(1)對因瀝青稠度低用量偏少,嵌縫料散失出現的麻面或松散,可將松散礦料收集起來,吹凈路面雜物、灰塵,待氣溫升至15℃以上時,按0.8~1.0kμg/m2的用量噴灑瀝青,再均勻撒上 3~6mm石屑或粗砂(5~8m3/1000m2),最后用輕型壓路機壓實。
(2)對因油溫過高,瀝青老化失去粘結力而造成的松散,應將松散部分全部挖除,重作面層。
(3)對因瀝青與酸性石料粘附不良而造成的散松,應挖除松散部分,重作面層,其礦料應選用堿性石料或酸性石料,摻人剝離劑、增粘劑或用消石灰、水泥等作為填料的一部分,以提高瀝青與礦料的粘附力和混合料的水穩性。
(4)對麻面或松散路面處理后,也可進行稀漿封層處治。
(5)因土基或基層軟化變形造成的松散,應先處理土基或基層后,再重作面層。
為保證瀝青路面使用壽命,發現病害及時處理,在養護過程中,對路面病害針對具體情況,采取標本兼治的原則,在瀝青路面出現輕微裂縫時就進行高壓灌縫機開槽、灌縫處理,達到灌縫封水的作用,減少雨雪水滲入,預防由局部裂縫引發的脫皮、松散、坑槽。對松散面積較大且基層強度好的路段采用銑刨機開挖,再重做面層。對個別裂縫嚴重的路段可以加鋪玻柵網。以達到預防裂縫反射、雨雪水滲入的目的,延緩瀝青路面的使用壽命。
瀝青路面松散病害原因較多,應在公路設計、施工、養護三方面綜合分析,采用切實可行措施和方案,并在養護過程中及時發現、及時處治,提高公路使用壽命。