瀝青路面病害及質(zhì)量控制措施分析研究

黨安民

摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路交通量顯著增大,交通渠化以及重載和超載現(xiàn)象日益突出,同時(shí)人們對(duì)瀝青路面的舒適性、安全性和耐久性有了更高的期望,這對(duì)瀝青路面提出了越來越嚴(yán)格的要求。本文分析了瀝青路面病害的成因,分別從設(shè)計(jì)和施工的角度提出了如何控制瀝青路面的質(zhì)量,供大家參考。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;病害;車轍;路面滲水

1 前言

部分瀝青路面的建設(shè)水平并不如人意,甚至發(fā)生了通車頭幾年就不得不大規(guī)模維修車轍、開裂、泛油、坑槽等早期損壞的現(xiàn)象。如何預(yù)防高速公路的早期損壞是公路領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題,文中針對(duì)公路瀝青路面幾種常見病害的產(chǎn)生機(jī)理,提出防治病害產(chǎn)生的建議,并給出其整治方法。

2 瀝青路面病害形成原因

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足;青混合料類型選擇不當(dāng);瀝青面層混合料進(jìn)場材料質(zhì)量達(dá)不到要求,拌合不均、離析、粘結(jié)力差;碾壓不及時(shí),壓實(shí)度不夠空隙大或有微細(xì)裂紋,路面滲水,加之路面結(jié)構(gòu)防水、排水設(shè)施不全,形成水損失;下封層施工質(zhì)量達(dá)不到要求,導(dǎo)致未成型或強(qiáng)度不足的基層在路面滲水、排水受阻和在行車作用下,使受浸泡的基層頂面變軟、唧漿、路面變形,繼發(fā)裂紋、松散;半剛性基層未成型,強(qiáng)度不足;半剛性材料底基層采用路拌法施工,留有素土夾層;油石比控制不當(dāng),粘層油用量過多;路基不均勻沉降。

3 完善設(shè)計(jì)預(yù)防病害

3.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先選用半剛性基層作為瀝青路面基礎(chǔ),并考慮今后車輛迅猛發(fā)展和大噸位車輛確定合理的基層厚度。瀝青混合料應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)優(yōu)先選用適應(yīng)當(dāng)?shù)靥卣鞯臑r青混混凝土密實(shí)式礦料級(jí)配曲線范圍,作為瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)依據(jù)。瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法采用馬歇爾試驗(yàn)指標(biāo)設(shè)計(jì)與理論密實(shí)設(shè)計(jì)雙控。瀝青面層設(shè)計(jì)厚度應(yīng)與所選瀝青混合料的類型相匹配。

3.2 基層

石灰粉煤灰碎石。其早期強(qiáng)度較慢,但后期強(qiáng)度比較好,在施工中只要嚴(yán)格控制混合料配合比及混合料中碎石級(jí)配,也是基層可選擇的一種結(jié)構(gòu)。

水泥穩(wěn)定碎石。早期強(qiáng)度較好,只需嚴(yán)格控制水泥用量(一般為4%左右),按規(guī)范要求掌握好施工工藝,不失為一種良好的基層結(jié)構(gòu),是基層首選的一種結(jié)構(gòu)形式。

底基層。本著因地制宜、就近取材、保證質(zhì)量、節(jié)約投資的原則,比較選擇石灰粉煤灰穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定砂性土、水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂等結(jié)構(gòu)類型。

4 瀝青路面施工質(zhì)量控制

路面施工之前,須對(duì)路基的平整度、拱度、密實(shí)度、彎沉、外型尺寸進(jìn)行嚴(yán)格交接檢查,路基外觀質(zhì)量應(yīng)滿足表面無松散、起皮、局部彈簧或裂縫,所有缺陷需經(jīng)處理并交驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行路面施工。

路面施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮各方面的制約因素,對(duì)施工中可能發(fā)生的情況應(yīng)提出預(yù)防性措施及應(yīng)變對(duì)策。要通試驗(yàn)路來確定路面施工工藝及機(jī)械設(shè)備的組合,從實(shí)驗(yàn)段總結(jié)出各方面的經(jīng)驗(yàn),用于指導(dǎo)路面的大面積施工。

粗集料應(yīng)采用石質(zhì)堅(jiān)硬堿性石料以保證油石間的粘附要求,碎石形狀要近似立方體、表面粗糙,多棱角為佳。施工中控制材料的級(jí)配不是一件易事,在我國的現(xiàn)在油路施工中,為了節(jié)省資金,粗集料大部分都采購當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有碎石,只能是有啥料用啥料,實(shí)現(xiàn)不了用啥料購買啥料,其級(jí)配很難達(dá)到設(shè)計(jì)質(zhì)量要求。為了確保瀝青路面的施工質(zhì)量,公路部門應(yīng)成立自己的粗集料場,按照設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)粗集料,上面層粗集料易采用質(zhì)地堅(jiān)硬的玄武巖。

瀝青路面中、下面層宜采用機(jī)制砂,若天然砂的各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求則可使用,但用量不得超過10%,瀝青路面上面層應(yīng)全部采用機(jī)制砂。如果嚴(yán)格控制石屑篩的孔徑,生產(chǎn)粗級(jí)料剩余的石屑也可作為中、下層機(jī)制砂使用,既節(jié)省了資金又確保了施工質(zhì)量。

粗集料、細(xì)集料破碎時(shí),應(yīng)及時(shí)撿出風(fēng)化石和泥塊,以減少或消除集料中的含泥量和部分風(fēng)化石。

集料常規(guī)試驗(yàn)工作應(yīng)設(shè)置在軋石場,需每天進(jìn)行原材料試驗(yàn),當(dāng)某檔需求級(jí)配集料有偏離時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整軋石機(jī)機(jī)口或檢查振動(dòng)篩是否需換篩,確保各檔集料產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

填料石料應(yīng)采用石灰?guī)r或其它憎水親油的巖石、經(jīng)磨細(xì)得到的符合質(zhì)量技術(shù)要求的礦粉,瀝青混合料采用抗剝落劑,應(yīng)通過試驗(yàn)論證后選用。

集料堆場地面必須硬化,并應(yīng)有防污染隔離措施和完善的排水系統(tǒng),各檔集料應(yīng)分別堆放,避免混雜。細(xì)集料和填料應(yīng)風(fēng)干防混、防雨儲(chǔ)存。

5 路面結(jié)構(gòu)層施工措施

5.1 底基層、基層

為了縮短半剛性基層混合料從拌和到碾壓成型的時(shí)間和確保拌和、攤鋪、碾壓的質(zhì)量,基層必須采用固定式拌和機(jī)攪拌、攤鋪機(jī)攤鋪等,以確保底基層、基層的分層流水連續(xù)作業(yè),優(yōu)質(zhì)、高效、快速施工。

底基層、基層混合料的組成材料質(zhì)量應(yīng)符合要求,尤其是石灰應(yīng)提前充分消解人工全部過篩,避免混合料成型后有未消解灰的“放炮”現(xiàn)象。拌和混合料的各種材料用量配合比應(yīng)正確,拌和必須充分、均勻、色澤基本一致。底基層采用路拌法施工時(shí),應(yīng)保證含水量均勻,特別是上下一致,拌合深度內(nèi)不允許留有“素土”夾層。整個(gè)拌和過程中應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)石灰、水泥劑量、含水量的檢測,施工含水量應(yīng)大于最佳含水量的1%～1.5%。

攤鋪基層必須采用混合料攤鋪機(jī)全幅攤鋪,確保表面平整無拉槽、離析現(xiàn)象。底基層采用灰土拌和機(jī)路拌法施工、平地機(jī)整平時(shí),應(yīng)重視縱、橫向接縫處拌和質(zhì)量及平整度,碾壓成型后嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ)找平。

碾壓應(yīng)重視壓實(shí)機(jī)具配套,嚴(yán)格控制混合料的含水量,碾壓成型的底基層、基層應(yīng)平整、密實(shí)。

底基層、基層分層施工,應(yīng)確保層間結(jié)合良好。注意灑水保濕養(yǎng)生,養(yǎng)生期宜不少于14d。若需越冬施工,應(yīng)對(duì)已建部分覆蓋防凍。

5.2 透層瀝青、下封層、粘層

透層瀝青:澆灑透層瀝青前應(yīng)對(duì)基層的平整度、橫坡度強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)格檢驗(yàn),符合要求后再清除基層頂面的調(diào)料和粉塵,清除必須徹底,透層瀝青用量應(yīng)嚴(yán)格控制在瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范低限。

下封層:可采用層鋪法或拌和法施工。為便于砂料或?yàn)r青混凝土攤鋪機(jī)作業(yè),鋪筑厚度宜控制在1.5～2cm。砂粒料式瀝青混凝土空隙率宜小于2%。

粘層:瀝青中、下面層不能連續(xù)施工時(shí),應(yīng)對(duì)表面被污染部分刷粘層油。瀝青中、上面層宜連續(xù)施工。

5.3 瀝青混凝土面層

瀝青混合料拌和。嚴(yán)格按規(guī)范要求控制瀝青和集料的加熱溫度,瀝青混合料的出廠溫度應(yīng)與天氣溫度變化、風(fēng)速大小、運(yùn)輸時(shí)間長短等各種因素進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,不合格料不允許出廠。

嚴(yán)格控制油石油比和礦料級(jí)配,每臺(tái)拌合樓每天上、下午必須做一次馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn),當(dāng)發(fā)現(xiàn)瀝青混合料油石比或級(jí)配超過允許偏差值時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。油石比的控制應(yīng)考慮到粘層油的影響。

瀝青混合料運(yùn)輸應(yīng)覆蓋保溫,裝車及運(yùn)輸需防混合料離析。瀝青混合料攤鋪應(yīng)確保連續(xù)不間斷地?cái)備佔(zhàn)鳂I(yè),必須保證攤鋪溫度,嚴(yán)格控制基準(zhǔn)線,調(diào)整燙平板的振級(jí)使初始?jí)簩?shí)度控制在85%以上。確保厚度、平整度,攤鋪的瀝青混凝土層表面應(yīng)粗、細(xì)均勻、致密、無明顯接縫。

瀝青混凝土面層的碾壓。碾壓是保證瀝青混合料耐久性的最重要的一項(xiàng)工序,在壓路機(jī)輪前混合料不產(chǎn)生推移、壓后路面無裂紋的前提下趁熱早壓。碾壓以驅(qū)動(dòng)輪在前為易,用輕型鋼輪壓路機(jī)初壓,從橫斷面上低的一側(cè)逐步向高的一側(cè)碾壓,后用輪胎式壓路機(jī)復(fù)壓至穩(wěn)定和無輪跡,最后再用輕型壓路機(jī)終壓。

6 結(jié)束語

瀝青路面質(zhì)量好與壞,不僅是施工單位單一的質(zhì)量控制,還涉及到設(shè)計(jì)水平和政府行為,因此,要消除瀝青路面的常見病害,需要各部門齊心協(xié)力,堅(jiān)決杜絕今年竣工明年返工的現(xiàn)象。