淺議瀝青混凝土路面主要缺陷的成因及防治措施

趙 郁

(唐山市交通建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督處)

近些年國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展拉動(dòng)了公路建設(shè)步伐的加快,因?yàn)闉r青混凝土路面有著優(yōu)越的使用性能,所以在公路與城市道路建設(shè)中越來越多的選擇了瀝青混凝土路面,瀝青混凝土路面具有良好的力學(xué)性能和耐久性,對路基地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng)并且具有行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)樽匀画h(huán)境、原材料等方面的原因,再加上路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理、交通量日益擴(kuò)大、車輛超載等人為因素,使得現(xiàn)在的水泥混凝土路面正在面臨著極大的威脅。

目前,瀝青混凝土路面比較常見的缺陷有:車轍,裂縫、松散、水破壞、泛油、沉陷等,這些的水泥混凝土路面的缺陷,嚴(yán)重影響了道路的正常使用。

1 瀝青混凝土路面主要缺陷的成因

1.1 車轍

車轍是瀝青路面遭到破壞的一種表現(xiàn),車輛超載、瀝青混合料高溫穩(wěn)定性不足、道路施工過程中瀝青的壓實(shí)度不夠是產(chǎn)生車轍的主要原因。在高溫條件下車輛荷載長時(shí)間作用于瀝青混凝土路面就會(huì)在路面上出現(xiàn)車轍。在城市道路公共車輛的?？空靖浇褪致房诟浇囖H最容易出現(xiàn),道路兩側(cè)隆起變形,沿行車帶出現(xiàn)橫向高度差,甚至影響行車安全。

1.2 裂縫

裂縫在實(shí)際道路工程中有分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等。

縱向裂縫大多發(fā)生在路面的加寬處,由于路基的壓實(shí)不均勻引起的。當(dāng)車輛作用于這樣的路面時(shí)就容易形成縱向裂縫。

橫向裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不合理或者施工質(zhì)量不合格等引起的一種路面病害,同時(shí)車輛超載也是路面產(chǎn)生橫向裂縫的原因。由于上述原因使得瀝青混凝土路面表面層或者半剛性層所承受的拉應(yīng)力超過其自身的疲勞強(qiáng)度而發(fā)生斷裂。

龜裂俗稱網(wǎng)裂,是路面在較大范圍內(nèi)出現(xiàn)裂紋的一種缺陷現(xiàn)象。其出現(xiàn)的原因有兩種,當(dāng)瀝青混凝土路面經(jīng)過長時(shí)間使用后,瀝青路面會(huì)老化變脆,在經(jīng)過車輛作用在路面上就會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)裂缺陷;另外一種是由于路面整體的強(qiáng)度不足,穩(wěn)定性不好,經(jīng)過一段時(shí)間的使用后路面上的裂紋交錯(cuò)在一起,而形成網(wǎng)裂缺陷。

凍裂也是瀝青路面裂縫缺陷的一種,這種路面缺陷主要出現(xiàn)在北方,是由低溫引起。當(dāng)降溫速度很快時(shí),混合料收縮應(yīng)變速率很大,材料的應(yīng)力松弛性能難以發(fā)揮,脆化點(diǎn)溫度就會(huì)升高,路面容易開裂;即使一次降溫未達(dá)到破壞溫度.但處于接近該溫度狀態(tài),混合料內(nèi)部也將出現(xiàn)裂縫,隨著低溫持續(xù)時(shí)間的延長,裂縫不斷擴(kuò)展也將發(fā)生開裂。

1.3 松散

瀝青路面出現(xiàn)松散缺陷有多方面的原因,當(dāng)瀝青質(zhì)量不合格粘結(jié)度比較差時(shí)會(huì)出現(xiàn)松散缺陷;在施工過程中混合料的配比不正確瀝青的用量過少時(shí),也會(huì)使路面出現(xiàn)松散;如果嵌縫料不合規(guī)格沒有被瀝青粘牢,路面也會(huì)出現(xiàn)松散缺陷。

1.4 水破壞

水破壞是瀝青混凝土路面比較常見的一種路面病害,主要是因?yàn)槁访媛懵对诳諝庵虚L時(shí)間經(jīng)過與水作用,就會(huì)使瀝青路面顏色變黑,質(zhì)量變差,隨之到來車轍,裂縫等路面病害。水破壞對路面的威脅很大。

1.5 泛油

在施工過程中混合料配比比合理瀝青用量過多時(shí),就會(huì)使空間減少,其高溫穩(wěn)定性就比較差,在高溫作用下,路面就會(huì)出現(xiàn)泛油缺陷。

1.6 沉陷

沉陷多是因?yàn)槁坊膲簩?shí)不均勻,強(qiáng)度不夠,再加上車輛超載等原因而引起的一種路面病害。當(dāng)路面大面積發(fā)生沉陷時(shí),往往是由于路基出現(xiàn)了不均勻沉降或者出現(xiàn)局部滑移而引起的,沉降對路面的破壞力很大。

2 瀝青混凝土路面缺陷的防治措施

2.1 加強(qiáng)原材料的控制

瀝青在原材料中十分重要,在條件許可的情況下,應(yīng)選用抗老化性能良好、高低溫性能適應(yīng)性強(qiáng)、含蠟量低、粘度高的優(yōu)質(zhì)瀝青。在技術(shù)成熟的條件下可在瀝青中摻加一些改性劑,以此來提高瀝青的基性能指標(biāo)。同時(shí)對于瀝青針入度,延度指標(biāo)必須嚴(yán)格控制。

在集料的選擇上應(yīng)盡量控制集料的含泥量,選擇大小適中、表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、與瀝青粘附性能好、彈性模量較大的粗骨料,例如石灰?guī)r等。要嚴(yán)格控制粒料中細(xì)料含量,提高塑性指數(shù),提高粗集料含量。因?yàn)榧狭捷^大時(shí),相應(yīng)的應(yīng)變就會(huì)較小;反之,這種應(yīng)變作用就會(huì)很明顯。

對混合料的含水量要進(jìn)行嚴(yán)格控制。含水量是影響混合料干燥收縮的主要原因,應(yīng)使混合料在最佳含水量下進(jìn)行碾壓成型。含水量過大或者過小都會(huì)導(dǎo)致混合料的成型效果不好,因此要控制混合料的含水量,保證順利的碾壓成型。

此外水泥的選用也是非常重要的,水泥品種對混凝土的收縮影響較大,應(yīng)盡可能減少水泥用量,在達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的前提下,采用最小水泥劑量,也可以采用其他一些礦物摻合料取代部分水泥。

2.2 制定合理的施工制度

要有明確、嚴(yán)格的崗位責(zé)任制,使任何的工序都有制度可依。還要要有嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度,把每一個(gè)施工人員的切身利益與施工質(zhì)量都緊密的聯(lián)系起來,使他們在能保證施工質(zhì)量的前提下又有干好這個(gè)工程的愿望和動(dòng)力。因?yàn)橐粋€(gè)道路工程的質(zhì)量好壞往往關(guān)系著很多人人身安全和財(cái)產(chǎn)安全,所以要利用以前慘痛的教訓(xùn)對全體員工進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量重要性的教育,尤其是施工過程中的指揮者,技術(shù)人員和管理者,必須使他們牢固樹立質(zhì)量是企業(yè)生命的思想。

2.3 優(yōu)化道路施工方案

在施工過程中要嚴(yán)格控制碎石的竄料現(xiàn)象,防止因竄料而導(dǎo)致混合料的配比發(fā)生變化而影響道路質(zhì)量。在水泥穩(wěn)定碎石的基層施工時(shí),要在混合料的最佳含水量時(shí)進(jìn)行施工碾壓,且必須在最佳含水量的情況下進(jìn)行施工。如果因天氣問題不適合施工時(shí)應(yīng)調(diào)整施工時(shí)間。控制攤鋪機(jī)的施工速度速度,使其勻速施工,避免因攤鋪機(jī)的速度不均勻所導(dǎo)致的攤鋪不均勻產(chǎn)生的離析。攤鋪完成后及時(shí)碾壓,碾壓必須在最佳含水量下進(jìn)行,并且必須碾壓均勻,避免因碾壓不全面出現(xiàn)松散導(dǎo)致裂縫。水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓完成后,及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使混合料的含水量不受損失。保證水泥穩(wěn)定碎石表面的濕潤。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,應(yīng)噴灑乳化瀝青作透層。在養(yǎng)生結(jié)束前要禁止施工車輛通行。在施工下封層時(shí),施工人員應(yīng)對水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行全面檢查,下封層施工完成后,要盡快鋪筑瀝青面層。

在瀝青面層鋪筑時(shí)要控制好瀝青的加熱溫度,防止溫度過高或者加熱時(shí)間過長導(dǎo)致瀝青老化。在拌和混合料時(shí)應(yīng)按照規(guī)范要求在集料和瀝青的最佳加熱溫度下加熱,溫度過高或過低都會(huì)影響混合料的質(zhì)量。瀝青拌和料出廠后要及時(shí)運(yùn)至現(xiàn)場攤鋪,高溫碾壓有利于瀝青混合料達(dá)到高的密實(shí)度。在瀝青混層鋪完后要嚴(yán)格控制禁止通行時(shí)間,防治過早的破壞已完成的施工路面。

2.4 瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)與管理

控制施工過程和施工原材料可以減少道路的缺陷,但是在道路使用過程中的養(yǎng)護(hù)和管理對于減少和防治路面缺陷同樣有著重要作用。如果養(yǎng)護(hù)措施不及時(shí)、不完善等也會(huì)使公路瀝青路面產(chǎn)生病害。所以我們要對公路進(jìn)行及時(shí)的全面的現(xiàn)代化的養(yǎng)護(hù),來達(dá)到減少路面缺陷,使公路安全有效運(yùn)營的目的。

3 結(jié)束語

路面破損已成為瀝青路面的主要危害,各級交通管理部門都應(yīng)引起足夠的重視,并根據(jù)其成因從設(shè)計(jì) 、施工、養(yǎng)護(hù)以及交通荷載等各方面全面控制,建立健全質(zhì)量保證體系,綜合考慮各方面的相互關(guān)系及影響,從管理部門到設(shè)計(jì)部門到施工部門,層層重視、層層控制、嚴(yán)格落實(shí)。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面破損現(xiàn)象的發(fā)生,使公路建設(shè)質(zhì)量全面提高,更上新臺(tái)階。才能更好地使公路為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù),為地方經(jīng)濟(jì)的騰飛做出貢獻(xiàn)。

[1] 高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].人民交通出版社,1999.

[2] 張登良.瀝青路面工程手冊[M].人民交通出版社,2003.

[3] 沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].人民交通出版社,2003.

[4] 李博涵.瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制[M].山西建筑,2003.