如何提高瀝青路面品質(zhì)

鹿俊鵬 宋保軍 劉 翠

摘要:文章論述了瀝青路面早期病害的類型及其成因,重點介紹了瀝青路面病害早期病害預(yù)防措施的問題。

關(guān)鍵詞:瀝青路面;路面病害;防治技術(shù)

中圖分類號:U416 文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)29-0167-02

目前,隨著交通量日益增大,道路路面面臨嚴峻的考驗,很多道路瀝青路面均呈現(xiàn)出不同程度的早期破壞,如開裂、泛油、剝落、車轍等現(xiàn)象,有的道路甚至當年通車即發(fā)生了病害,正常維修期大大提前,直接影響了車輛的運行,也增大了養(yǎng)護管理資金的投入。

三秦路橋公司第七公司主要從事瀝青路面的鋪筑工作,近年來我們不間斷考察了自己及同行兄弟單位前期所鋪的瀝青路面,通車1～3年內(nèi)發(fā)現(xiàn)均有輕微龜裂、輕微推移及波浪,松散及坑槽、表面磨光(抗滑性能差)等病害,均為發(fā)生的病害,可視為早期病害。

一、發(fā)現(xiàn)的具體病害情況及我們采取的預(yù)防與處理措施

(一)松散類病害及坑槽

成因:由于施工時沒有處理二灰基層的平整度,有的地方過高,在保證面層平整度及整體厚度的情況下勢必有的地方鋪筑厚度不夠,我們明顯地看出坑槽部分鋪筑厚度僅有2～3厘米,達不到設(shè)計要求,由于基層的平整度不夠使得路基和基層不均勻沉降,形成早期的松散及坑槽,加之近年來陜西雨水較多,地表水的滲入,地下水位的上升,直接改變路基的濕度,使路面的強度降低,路基的承載力下降,加劇了松散的形成及坑槽的擴大。

預(yù)防與處理:我公司一般為瀝青面層標,但本著修精品工程的原則,鋪筑瀝青混合料前應(yīng)仔細檢查基層平整度等,發(fā)現(xiàn)問題協(xié)調(diào)基層中標單位積極處理,若基層問題較小我單位鋪筑瀝青混合料前可自行處理;松散類病害的處治:松散、脫皮、剝落等病害處治。處治方法,一是槽壁垂直法。這是通常的做法,首先把坑槽的四周修成垂直面且槽壁邊線與路中線平行或垂直,然后用集中拌和瀝青混凝土混合料填充、壓實、封水。這種做法的缺點往往是坑槽邊緣接縫處容易出現(xiàn)破損,坑槽的返修率較高。二是槽壁45度法,即將坑槽槽壁挖削成45度角(開口向上)且槽壁噴燒成粗糙形狀,然后鋪筑瀝青混凝土拌和料填充、壓實、封水。這種方法比較常見,優(yōu)點是坑槽邊緣與舊路面結(jié)合密實破損較少,返修率低,但對作用機具要求較高。

(二)表面磨光

成因:長期的環(huán)境影響及超載車輛的影響使瀝青混合料本身黏結(jié)性能降低,促使層面與輪胎接觸部分瀝青磨耗,造成瀝青含量少;碎石中含有風化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;施工配比設(shè)計不當使油石比過低。

預(yù)防與處理:嚴把原材料質(zhì)量關(guān),杜絕不合格的原材料進場;提高施工現(xiàn)場技術(shù)人員及試驗相關(guān)人員業(yè)務(wù)水平,不能盲目地憑經(jīng)驗?zāi)繙y判斷油多或少,要用試驗數(shù)據(jù)說話,結(jié)合長期的工作經(jīng)驗調(diào)整出最佳的施工配合比。對于磨光病害可加鋪粗粒式防滑層,一般采用粗粒式乳化瀝青稀漿或中粒式瀝青混凝土進行封層。

(三)龜裂

成因:通常是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫,逐漸在縱縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫,一般多發(fā)生在行車道輪跡形成龜裂。主要由路面結(jié)構(gòu)強度不足引起。

預(yù)防與處理:裂縫類病害的處治——灌油修補法。在秋末深冬季節(jié)多產(chǎn)生裂縫類病害,可用此法。處治時,將縱橫裂縫處清掃干凈,用液化氣或噴燈將裂縫壁加熱至黏性狀態(tài),然后用油壺或?qū)ｉT灌縫設(shè)備直接向裂縫內(nèi)灌入加熱的瀝青,最后在接口表面撒布熱砂或石屑進行養(yǎng)護。對于較寬的裂縫,可用銑刀擴寬,再按上述程序處理。乳化瀝青稀漿封層法:當氣溫在零上5度時,可以將級配骨料(50%石屑、30%粗砂、20%細砂)與乳化瀝青混合成稀漿,用專門設(shè)備進行封層。根據(jù)交通量的大小,選取細粒式或中粒式瀝青混合拌和料,進行封層,厚度一般控制在1.5～4.0cm之間。用土工織物做加強層,在乳化瀝青稀漿封層和罩面層中引入土工布或土工格柵作為應(yīng)力吸收層,對抑制裂縫發(fā)展可以起到良好的效果。

(四)推移及波浪

成因:主要原因是路面組成材料設(shè)計不合理或施工質(zhì)量差,導(dǎo)致路面材料不足以抵抗車輪水平力的作用。從關(guān)中環(huán)線推移處可看出瀝青混合料比較離析。

預(yù)防與處理:施工配比,拌和溫度,運輸條件,施工工藝要嚴格按照要求,以預(yù)防為主;對所形成的波浪可采用銑刨設(shè)備或人工刨削峰頂,挖出高出路面的峰頂,然后用拌和法和層鋪法補低凹處。

二、瀝青路面早期病害防治措施

(一)治路病害先治水

要保證公路工程、養(yǎng)護質(zhì)量,首先必須先處理好水,故而公路擴建、改造工程的設(shè)計必將排水防護工程作為整個工程設(shè)計的重點之一,使地下水不得滲泡路基,地表水不滲透路面。在日常的路面養(yǎng)護中,應(yīng)加強對路基路面排水設(shè)施的養(yǎng)護,路肩與路面銜接應(yīng)平順,及時排除路肩、路面積水,這樣才能使路基路面長期處于干燥狀態(tài),使路基路面保持一定的剛度和強度。

(二)定期檢查,合理防治

瀝青路面的早期病害分為形成、發(fā)展、破壞三個階段,后兩個階段應(yīng)列入專項治理。病害確定的依據(jù)是沉降值、彎沉、平整度等核定。局部出現(xiàn)裂縫,輕微沉陷,行車輕微跳車以及橫縱接縫,柔、剛結(jié)合處出現(xiàn)輕微錯臺等,要列入預(yù)防性維修;對大面積裂縫,路基嚴重沉陷,路面坑槽超過8‰以上,要列入專項處治。路面評價指標應(yīng)從以下五個方面著手:損壞分級、路面病害的破損率、路面強度、路面壓實度檢測和坑槽深度的檢測。通過對路面評價,從而采取相應(yīng)的如局部補強、中修罩面和徹底翻修等措施。

(三)嚴把設(shè)計、施工關(guān)

設(shè)計單位和設(shè)計人員必須嚴格規(guī)范進行設(shè)計,在設(shè)計上必須做到科學(xué)、嚴謹,設(shè)計資料必須與設(shè)計情況相符合,堅決拒絕“只管數(shù)量,不管質(zhì)量”和行政指令性設(shè)計,杜絕邊施工、邊設(shè)計和無設(shè)計施工的現(xiàn)象。

(四)依法治路,整治車輛的超限超載運輸

車輛超限超載運輸,加速了公路路面的早期病害形成。公路管理部門要依據(jù)《公路法》及各省市與之相配套實施辦法,加強對超限超載車輛的管理,實行計重收費,嚴重超載卸載放行,從而防止公路路面病害的早期產(chǎn)生。

(五)預(yù)防為主,加強養(yǎng)護

瀝青路面的早期病害消除,必須堅持以預(yù)防為主,防治結(jié)合。根據(jù)積累的技術(shù)經(jīng)濟資料和科學(xué)的分析,加強防范,消除導(dǎo)致公路路面損壞的因素,增強路面的耐久性,提高防御災(zāi)害的能力。我們通常所說的坑槽挖補就是屬于“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的消極養(yǎng)護措施,科學(xué)的論證結(jié)果已經(jīng)說明,前后兩者投資比例是1:5。早期預(yù)防性專業(yè)養(yǎng)護該如何實施,必須從本地區(qū)的實際情況出發(fā),秉著科學(xué)規(guī)劃、經(jīng)濟安全、便于操作的原則,盡快形成瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護管理規(guī)范,并在實際養(yǎng)護工作中得以應(yīng)用。

三、瀝青路面病害防治技術(shù)需考慮的因素

(一)合理設(shè)計路面結(jié)構(gòu)

盡可能減薄瀝青面層厚度有以下四方面原因,瀝青路面厚度可酌情減薄,控制在12～15cm之內(nèi)。第一,半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載能力可由半剛性材料層來承擔,無須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(yōu)質(zhì)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(dǎo)致車轍的產(chǎn)生。

(二)嚴格控制瀝青混合料的質(zhì)量

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、高黏度的優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)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,以提高基性能指標。

2.集料的選用。骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青黏附性能好的集料。集料對水吸附能力的大小,直接影響集料的剝落程度,水性集料對水的吸附能力比瀝青大,因而剝落嚴重,而憎水性集料恰恰相反。集料的致密程度及吸水率對混合料的強度形成有一定的影響。2007年我公司選擇的石料毛體積密度過大,達到了2.83g/cm3以上,過于致密,瀝青用量提高的話表面容易泛油,長安大學(xué)設(shè)計的目標配比AC-16油石比僅為4.1%(與陜西成功的同例配比差異較大),強度僅勉強達到設(shè)計要求。2008年我公司機物和試驗部門配合,對比多家碎石廠,選擇了適當?shù)拇旨?對細集料也進行了多家比對,擇優(yōu)選擇。

3.混合料級配的確定。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲勞性能、低溫抗裂性,路面表面特性和耐久性是兩對矛盾,相互制約,照顧了某一方面性能,可能會降低另一方面性能。

特別是要嚴格控制空隙率,一般控制在4%左右(單層設(shè)計的路面要相對更低些),當施工要求壓實度達到97%時的實際空隙率為[1-97%×(1-4%)]=6.88%。我公司目前主要鋪筑的是省道等二級及以下道路,往往只有一層,據(jù)我們公司反復(fù)地試驗研究,總結(jié)出一層結(jié)構(gòu)防水害比防車轍更重要一些,在這種路面我們設(shè)計空隙率在3%出頭;另外我公司還承接了西臨快速干道(一級路),它為兩層瀝青面層結(jié)構(gòu),下面層為AC-20、上面層為AC-16,我們設(shè)計的空隙率為4%。

(三)嚴格控制施工質(zhì)量

瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效的質(zhì)量保證體系,對施工全過程,每道工序的質(zhì)量要進行嚴格的檢查、控制、評定,以保證其達到質(zhì)量標準,具體要抓好以下幾方面:

1.嚴格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量,拌合過程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應(yīng)立即進行處理;加大馬歇爾試驗頻率,嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標,必要時對混合料進行特殊配合比設(shè)計。

2.保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級配,增加粗骨料,提高大中粒徑集料含量;控制最佳含水量,改進碾壓方法,避免過振過濕,不能使基層頂面形成灰漿硬殼,不能用細料進行壓實后找平。

3.合理灑布透層油、黏層油。在進行各層鋪筑前,必須保持頂面清潔。根據(jù)近年來的施工經(jīng)驗,透層油應(yīng)以慢裂型乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車噴灑時,應(yīng)保持穩(wěn)定的車速和噴灑量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2m3/1000m2的石屑或粗砂,用8T鋼筒式壓路機穩(wěn)壓一遍,將多余的浮料掃走。

4.提高面層攤鋪質(zhì)量。在攤鋪混合料時,運距不能過遠,攤鋪溫度應(yīng)控制在130℃～150℃為宜,攤鋪厚度均勻,壓實設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套,速度控制在2m/min左右,碾壓遍數(shù)不能太少,以免混合料孔隙過大;一般不能進行補料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不得攤鋪,更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順。

四、結(jié)語

路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一,各級交通管理部門都應(yīng)引起足夠的重視,并根據(jù)其成因從路面設(shè)計、原材料進場到具體施工,有針對性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時,必須建立健全質(zhì)量保證體系,從管理部門、設(shè)計部門到施工部門,層層重視、層層控制、層層落實。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面的早期破損現(xiàn)象的發(fā)生,使道路建設(shè)質(zhì)量全面提高,更上新臺階。

參考文獻

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