柳昱洵
浙江龍麗麗龍高速公路有限公司
高速公路瀝青混凝土路面的早期破壞
柳昱洵
浙江龍麗麗龍高速公路有限公司
近些年,隨著國家和政府部門對高速公路工程建設的不斷扶持,我國的高等級公路得到了長足的發展。但隨著瀝青混凝土路面的廣泛使用,業內人士對路面早期病害現象越來越重視。當前,瀝青混凝土路面的早期病害主要包括推移、松散、裂縫、水破壞、泛油等。這些早期病害給高等級公路的正常使用留下了潛在威脅,因此必須盡快找出相應的預防措施。現就瀝青混凝土路面的早期破壞原因及其預防措施進行探討。主要從設計、瀝青混合料和施工幾個方面考慮,以解決瀝青路面早期破壞問題。
高速公路;瀝青混凝土;路面破壞
隨著國民經濟的高速發展,道路交通量日益增大,車輛迅速大型化、渠道化,且嚴重超載,使公路路面面監嚴竣的考驗。許多高速公路瀝青路面建成通車不久,由于不能適應交通快速發展的需要,發生了較為嚴重的早期破損現象,如:車轍變形、龜裂網裂、坑槽沉陷、水損壞嚴重、抗滑性能不足等。路面早期破損是目前公路工程的通病,具有普遍性和嚴重性的特點,這就促使我們對目前我國高速公路瀝青混凝土路面設計、施工、原材料使用等一系列問題進行認真的反思和研究,總結經驗,吸取教訓,為今后的高速公路建設養護和管理打下良好的基礎。
1.1 泛油
油石比未掌握好,瀝青用量偏多,還有拌合不均勻,壓實不足,特別是在高溫作用下,瀝青路面變軟,強度降低,行車特別是超載行車使瀝青混凝土壓實,孔隙率減小,瀝青被壓擠到表層形成泛油是主要原因。大多數高速公路的行車道上均有泛油現象,嚴重泛油會造成路面摩擦系數降低,抗滑能力減小。
1.2 松散
由于瀝青混凝土集料顆粒與裹覆瀝青之間粘接力減少而形成松散,主要形成原因是:①集料顆粒被粉塵包覆,使瀝青膜不能粘在集料顆粒上;②表面有離析,由于缺少細料,級配不好,形成粗料與粗料相接觸,只有極少數接觸點與瀝青粘結著,瀝青老化剝落使粘結力減弱;③壓實度不足,不能保證瀝青混合料的粘聚力。這種破壞作用使路面產生洼坑積水,降低抗滑能力,也導致瀝青路面較早破壞。
1.3 裂縫
高等級公路上出現的裂縫主要分為兩類,分別為橫向和縱向裂縫。其中,縱向裂縫的產生,其原因主要是由于地基和填土在橫向的不均勻性所造成的,其中在舊路基擴寬地段表現得尤為明顯,是因為這些路段土質臺階并未規范處理、分層填筑的厚度以及壓實度的控制并不嚴格。橫向裂縫的產生與縱向的相同,也是不可避免的。它的產生主要是由于溫度應力的作用,使其路面產生疲勞裂縫,這種溫度裂縫往往開始于溫度的大幅度變化,然后隨著時間的推移,造成瀝青的老化,最終使其抗裂能力逐漸下降。
2.1 瀝青混合料的優化
1)瀝青的選取選用。具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高其性能指標。
2)集料的選用。骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應添加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應盡量降低骨料的含水量。
3)混合料級配的確定。混合料配合比設計,實際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優化設計,根據當地的氣候條件和交通情況做具體分析,盡量互相兼顧。
2.2 路面結構合理設計
1)盡可能減薄瀝青面層厚度
由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情減薄,控制在9-12cm之內。
第一,半剛性基層瀝青路面結構的承載能力可由半剛性材料層(基層和底基層)來承擔,無需用增厚面層來提高承載能力。
第二,提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層,而是用優質瀝青。
第三,瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫,在正常施工情況下,大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。
第四,一般來說厚的瀝青面層易導致車轍的產生。2)加強瀝青路面防水設計
3)選用合理的基層和底基層結構
2.3 科學施工,確保施工質量
工程質量是施工作出來的,施工質量控制不嚴,早期破損必然出現。所以瀝青路面施工必須按全面質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系,實行目標管理、工序管理,明確責任,對施工全過程,每道工序的質量要進行嚴格的檢查、控制、評定,以保證其達到質量標準,具體要抓好以下幾方面工作:
1)加強對原材料的檢驗工作,確保材料質量合格
2)加強瀝青混合料配合比的控制
3)確保施工機械設備配套情況、性能、精度等符合要求
4)鋪筑試驗路段,驗證施工方案可行性
5)加強施工過程中質量管理與檢查
2.4 早期破壞的處理措施
1)裂縫。裂縫現象的出現,是由于多種原因造成的,所以該現象可以說是不可避免的。但根據其不同的成因,可以降低該現象出現的幾率。比如縱向裂縫,它是因為地基和填土在橫向的不均勻性所造成的,因此,在具體的施工中,可以嚴格控制填土厚度,保證填料的均勻性,然后確保其施工后能達到規范中所要求的壓實度。還有橫向裂縫,為了降低老化,提升瀝青面的抗裂能力,可以采用較為優質的瀝青,然后控制混凝土的空隙率、混凝土強度、混凝土壓實度,等等,使瀝青混凝土面層的抗溫度裂縫能力提升。
2)泛油。造成泛油的現象主要是由于瀝青量過大,所以在進行施工時要嚴格把控設計的配合比,要嚴格按照試驗規程選擇最佳的油石比,實際操作中工程師要做到嚴格把關,對配合比要做到親力親為。
總之,高速公路的發展還有很多的問題需要研討和解決,還有很多技術有待攻關。我國的高速路發展時間比較短暫,因此還會有很多的問題需要相關的技術人員進行研究和分析。因此,就需要不同的部門共同努力,才能提高高速公路瀝青路面的質量,才能使高速公路得到合理使用。
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