鄭 君
(山西省太原高速公路有限公司)
瀝青路面早期破壞預防與處治技術研究
鄭 君
(山西省太原高速公路有限公司)
在公路交通運輸行業大發展的今天,瀝青路面在我國公路建設中得到了快速的發展。瀝青路面具有施工速度快,養護維修方便等優點,在各等級道路中都得到了廣泛的應用。然而,在瀝青路面施工過程中,甚至是運營使用初期,就出現剝落、松散、車轍等病害,嚴重影響瀝青路面的使用性能。文章基于對瀝青路面早期破壞的預防與處治,從瀝青路面早期破壞的類型與原因、預防技術等方面進行了全面闡述,并對瀝青路面早期破壞提出了處治措施。
瀝青路面;早期破壞;預防與處治
瀝青路面早期破壞的養護是容易被忽略的一個問題,對其養護方法與養護時機選擇不當都會造成破壞程度的擴大和發展。由于對工程進度要求高,施工速度快,很多瀝青路面在使用兩年內即出現局部沉降、開裂、松散、轍槽等病害。
瀝青路面的早期破壞一方面給業主和施工企業造成了很大的經濟損失;另一方面嚴重影響了道路的正常運營,給當地人民生活和經濟生產都造成了一定的影響,也造成了一定的社會負面影響。因此,對瀝青路面早期破壞的預防與防治,具有很高的實用意義。
2.1 路面局部沉降及其成因
瀝青路面在施工一點時間后,在車輛荷載和自然沉降的作用下,出現局部沉降。根據其所處的位置不同,分析其主要成因如下:
(1)與構造物相接的地段出現的沉降。
在與橋梁和涵洞相接處,當涵頂回填處理不當或橋臺回填處理不當時,都會引起不均勻沉降,出現跳車。這主要是由于一次回填厚度過大、回填過程對壓實質量控制不當引起的。
(2)市政道路上出現的沉降。
市政排水設施回填施工處理不當,會引起局部沉降。主要表現在管道回填處,下水井蓋處。尤其以下水井蓋處較為嚴重。很多市政瀝青路面施工一段時間后,下水井蓋處即出現較大沉降。
(3)壓實不足而引起的沉降。
在路基路面工程施工過程中,沒有嚴格按要求對壓實度進行檢查,造成壓實度達不到要求。這是在很多公路施工過程中普遍存在的問題。施工單位為了提高施工進度,一次性回填厚度遠遠超過設計要求的最大厚度,造成下層壓實質量達不到要求,出現沉降。
(4)軟弱地基處理不當引起的沉降。
道路設計與施工過程中,會遇到很多軟弱地基,應對其采取適當措施進行處理。然而,在施工過程中,處理不當或處理方法不對都會留下質量隱患,造成后期路基路面結構局部沉降。
2.2 路面開裂及其成因
瀝青路面在車輛荷載作用下,會出現一些橫向裂縫和縱向裂縫,嚴重的會出現塊裂和龜裂。根據其開裂的程度和類型不同,分析其主要成因如下:
(1)由于路基壓實質量不合格引起的。對路基壓實度控制不嚴,會造成路基路面結構承載能力不足,在車輛荷載作用下,會出現大面積的開裂。
(2)基層質量不良造成的開裂。基層材料不符合要求,壓實質量不合格等都是造成基層成型不良,強度不足的直接原因。不成型的基層承載能力嚴重不足,在車輛荷載作用下瀝青路面即出現反射裂縫。
(3)溫度變化引起的。這主要是由于冬季溫度較低,當瀝青混合料的抗拉強度低于溫縮應力時,面層材料被拉斷,出現裂縫。
2.3 水破壞及其成因
調查表明,大多數瀝青路面在使用一年后即出現不同程度的水破壞。根據水破壞的程度不同,分析其成因如下:
(1)瀝青混合料內部空隙過大。瀝青混合料在設計中如果內部空隙過大,容易積存雨水,在車輛荷載的作用下,產生動水壓力,對路面材料進行沖刷破壞。因此,應采用密集配瀝青混凝土作為面層材料。特殊情況時,可采用孔隙率在15%以上的大粒徑排水面層結構。
(2)對瀝青路面的局部破損修補不當。當瀝青路面出現局部空洞時,易積存雨水并滲入路面結構中,使路面結構出現剝落、松散、翻漿等病害,造成路面結構嚴重破損。因此,在日常養護中,應對瀝青路面出現的局部破損及時進行修補。
2.4 轍槽及其成因
轍槽也就是我們常說的車轍,其成因如下:
(1)在車輛荷載重復作用下,容易在輪跡處出現轍槽。
(2)在高溫季節,當瀝青路面材料的抗剪強度降低時,在車輛荷載作用下易出現轍槽。
(3)當基層或路基材料承載能力不足時,在外界荷載作用下易出現整體沉降,出現轍槽。
2.5 泛油及其成因
泛油主要是由于瀝青混合料內的瀝青含量過大或瀝青的軟化點過低,在高溫季節和車轍的雙重作用下,出現的常見病害。
2.6 松散及其成因
松散是瀝青混合料內部的結合料與骨料出現了分離,其主要成因如下:
(1)瀝青混合料在拌和過程中所使用的粉塵量局部過大,使骨料被粉塵完全包裹,粉塵外側被瀝青膜包裹。由于粉塵的存在,使瀝青與骨料間的粘聚力大大降低了。在使用一段時間后,骨料間的摩擦力使瀝青膜剝落,出現松散。
(2)瀝青混合料在拌和或運輸的過程中出現了骨料離析。骨料離析出現后造成底層細集料的集聚和上層粗集料的集聚。瀝青路面使用一段時間后,瀝青膜出現老化,從骨料表面剝落,進而出現松散。
(3)瀝青混合料的壓實度不足。當局部出現壓實度嚴重不足時,瀝青混合料內部的內摩擦力降低,粘聚力降低,進而在車輛荷載作用下出現剝離。
3.1 優化瀝青混合料配合比設計
瀝青路面早期破壞與瀝青混合料自身存在的問題十分不開的,如瀝青路面的車轍和泛油,都是由于瀝青混合料的設計不當引起的。因此,應重視對瀝青混合料的配合比設計,嚴格檢測原材料的各項指標。
(1)面層材料至少有一層為密集配瀝青混合料。密集配瀝青混合料可以起到防水作用,防止水分滲入到路面結構內部,減少水破壞。
(2)結合當地氣候條件,選擇原材料。對于受到高溫影響較大的地區,應選用粘度較大的瀝青,以提高其高溫穩定性,防止出現車轍。對于受到低溫影響較大的地區,應選用粘度較小、針入度較大的瀝青,以減少低溫開裂。而對于降雨量較大,易出現水破壞的地區,應適當加入抗剝離劑。
(3)嚴格控制瀝青用量。設計中應經過試驗確定其最佳瀝青用量,拌和中應嚴格按照配合比進行設計,防止出現因瀝青含量過高而出現泛油或因瀝青含量過低而出現剝落等病害。
3.2 加強瀝青路面的日常養護
瀝青路面的日常檢查與養護,可以及時發現瀝青路面的破壞。對瀝青路面的破壞情況應及時匯總上報,應制定相應的養護方案。選擇合適的養護時機和正確的養護方法進行維修,最大程度的降低瀝青路面的破壞的發展速度。
3.3 提高現場施工質量
(1)加強路基的碾壓,提高壓實度和平整度,提高路基的承載能力。
(2)提高基層的施工質量。基層是面層的主要承重層,是將荷載傳遞到路基的中間層。基層開裂是產生反射裂縫的直接原因。應嚴格控制基層的現場施工質量,保證基層的成型質量。
(3)加強瀝青路面現場施工中質量控制,有效控制壓實度和平整度等。
瀝青路面早期病害的預防與處治可以有效控制瀝青路面破損的進一步發展。我國對瀝青路面早期破壞的預防與處治依然存在很多問題,如不重視對輕微破損的修補、養護時機不當等。應運用科學的管理方法和先進的養護技術,有效控制瀝青路面的早期破壞,這是有效恢復瀝青路面使用性能,延長其使用壽命的有效途徑。文章對瀝青路面早期破壞的類型、成因、處治與預防措施進行了全面的產生,具有一定的實用價值。
[1]謝秋盛,吳齊正.高速公路瀝青路面早期破壞防治技術研究[J].交通標準化,2012,37(10)∶85-88.
[2]汪杰.甘肅省瀝青路面早期破壞研究及預防[J].重慶交通大學工程碩士論文,2007.
[3]潘常科.瀝青路面早期破壞原因及預防措施研究[J].科技資訊,2008,6(10)∶75-76.
[4]吳殿峰,王巖.城市公路瀝青路面早期損壞預防與處治[J].黑龍江交通科技,2006,29(05)∶35-36。
[5]李金宇,李曉明.淺談預防瀝青路面早期破壞[J].黑龍江交通科技,2011,34(03)∶2-3。
U45
B
1007-6344(2017)01-0049-01
鄭君。1988年11月。女。山西忻州人。單位:山西省太原高速公路有限公司。學歷:大學專科,山西交通職業技術學院。道路橋梁工程技術。職稱:助理工程師。