高速公路瀝青路面施工中質(zhì)量缺陷的成因及預(yù)防控制措施

楊明廣

(江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司)

1 瀝青混合料的質(zhì)量

1.1 空隙率與穩(wěn)定度均較低

系瀝青含量過(guò)多或細(xì)料偏多或兩者兼有所致。提高空隙率的方法有多種。其中之一是在混合料中添加粗礦料以提高VMA(礦料間隙率)值。提高空隙率的另一種方法是降低瀝青含量。但應(yīng)注意，只有在混合料中的瀝青含量超出一般規(guī)定，而減少瀝青含量又不使瀝青膜低于要求厚度，且不影響路面耐久性時(shí)，方可使用此種方法。在混合料中增加表面粗糙且有棱角的礦料可提高VMA值和摩阻力。但有些石料的破裂面非常光滑(如石英類巖石)，如果使用此類礦料來(lái)提高穩(wěn)定性是比較困難的。

1.2 空隙率低、穩(wěn)定度滿足要求

系瀝青含量偏多或主骨料夠但級(jí)配中間料斷檔太長(zhǎng)所致?？障堵实鸵壮霈F(xiàn)泛油現(xiàn)象，尤其當(dāng)主骨料被壓碎時(shí)，將會(huì)引起失穩(wěn)和泛油。因此，空隙率低的混合料即便是穩(wěn)定度暫時(shí)可以滿足要求，也應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

1.3 空隙率滿足要求、穩(wěn)定度低

可能是因?yàn)榛旌狭霞?jí)配不佳、礦料本身強(qiáng)度不足、瀝青與礦料粘結(jié)性差等造成，可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。

1.4 空隙率高、穩(wěn)定度滿足要求

空隙率高常會(huì)使透水性提高。所以，即使混合料的穩(wěn)定度滿足要求，也要將空隙率調(diào)低些。通常采用的方法是適當(dāng)增加細(xì)料。

1.5 空隙率高、穩(wěn)定度低

對(duì)于空隙率高而穩(wěn)定度低的混合料，需要按前面闡述的方法調(diào)低空隙率。如果經(jīng)調(diào)整后，仍然不能同時(shí)改善空隙率和穩(wěn)定度兩項(xiàng)指標(biāo)時(shí)，則要重新選擇礦料。

2 瀝青路面施工的質(zhì)量

在施工過(guò)程中由于生產(chǎn)質(zhì)量、攤鋪和碾壓等多種因素的影響，往往造成一些不可避免的質(zhì)量缺陷。為了防止和消除這些質(zhì)量缺陷，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

2.1 瀝青路面推移的原因和防止方法

瀝青混凝土面層推移是指混合料在道路的縱向發(fā)生位移?？赡茉趬簩?shí)工作期間發(fā)生，或者在開(kāi)放交通條件下發(fā)生。

混合料在碾壓過(guò)程中發(fā)生推移是密級(jí)配瀝青混合料的一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，那是因?yàn)榧系那稊D作用不足以抵抗壓路機(jī)碾壓過(guò)程中的水平力而造成的。

防止混合料推移的最好辦法，是提高混合料在壓實(shí)條件下的內(nèi)在穩(wěn)定性。為此，可降低混合料流質(zhì)含量，降低瀝青含量。另一種方法是提高集料顆粒之間的內(nèi)摩阻力，改變集料級(jí)配或提高混合料中多角的碎石顆粒的含量，來(lái)提高混合料內(nèi)在穩(wěn)定性。對(duì)于軟弱的混合料應(yīng)該在較低溫度下鋪設(shè)，并在壓路機(jī)下獲得足夠的密度。

2.2 “過(guò)碾壓”的問(wèn)題

對(duì)SMA混合料不斷的碾壓，瀝青瑪蹄脂部分逐漸上浮，表面構(gòu)造深度越來(lái)越小，石料棱角被磨掉，壓實(shí)度不再提高，是屬于“過(guò)碾壓”。另一種是當(dāng)混合料已冷卻，不斷碾壓不能是混合料繼續(xù)壓實(shí)，只能將石料壓碎，是過(guò)碾壓(此時(shí)壓實(shí)度未必增大)。而對(duì)密級(jí)配瀝青混合料，“過(guò)碾壓”是指碾壓超過(guò)一定的遍數(shù)后，繼續(xù)碾壓不能使密度增加，反而開(kāi)始下降的情況。這是因?yàn)槟雺簺](méi)有使混合料產(chǎn)生縱向的位移而壓實(shí)，反而使混合料在橫向變松動(dòng)了。

如果現(xiàn)場(chǎng)確實(shí)發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度經(jīng)常或始終達(dá)到100％，或者現(xiàn)場(chǎng)空隙率經(jīng)常小于3％(一般認(rèn)為小于3％將容易出現(xiàn)早期車轍)，首先要檢查標(biāo)準(zhǔn)密度。其次檢查現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)功。經(jīng)驗(yàn)表明，密級(jí)配瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)到超過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)密度的情況非常罕見(jiàn)。所以，在沒(méi)有搞清楚原因的情況下，盲目地提出不要過(guò)碾壓，可能會(huì)有副作用，必須謹(jǐn)慎。

2.3 瀝青路面產(chǎn)生泛油和油斑的原因和防止方法

瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時(shí)向上遷移到路面，而在冷天又不存在逆過(guò)程，因而瀝青積聚在路面表面，形成瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。泛油通常表現(xiàn)在道路輪跡處有兩條明顯發(fā)亮的縱向條紋。

泛油的原因是多方面的，與瀝青混合料中流質(zhì)有關(guān)，或?yàn)r青粘結(jié)料過(guò)量，或兩者都有。泛油現(xiàn)象通常發(fā)生在新鋪筑的路面上，以及熱季瀝青粘結(jié)料的粘滯度處于最低值的條件下。泛油經(jīng)常伴隨著路面車轍一起產(chǎn)生。施工期間如果混合料不能獲得足夠的密度，在交通荷載作用下的壓實(shí)過(guò)程，將使路面逐漸增密并產(chǎn)生車轍。在交通荷載作用下的壓實(shí)過(guò)程，將使混合料的空隙率降低，并將混合料中的瀝青粘結(jié)料從混合料中擠壓出，集中到道路的表面。與瀝青混合料溫度變化幅度范圍，外界溫度及含水率變化有關(guān)。如瀝青混合料的集料含水率過(guò)大，施工期間容易出現(xiàn)油斑且以后在交通荷載作用下容易產(chǎn)生泛油現(xiàn)象。

導(dǎo)致油斑的基本原因是瀝青混合料水分過(guò)多。細(xì)集料含量高，集料孔隙率大。如果混合料集料的水分在烘干和拌和期間不能全部排除，在攤鋪后，水分要從混合料中排除和蒸發(fā)，這些水分將把瀝青結(jié)料帶到混合料的表面。當(dāng)集料的儲(chǔ)料堆潮濕或者集料儲(chǔ)料堆不同部分的含水量不同時(shí)油斑現(xiàn)象更為頻繁。

防止路面泛油和油斑的方法是混合料中的集料必須干燥(特別是細(xì)集料)，拌和的混合料含水量不超過(guò)1％?；旌狭现械恼辰Y(jié)料過(guò)量引起泛油問(wèn)題，常用減少混合料中瀝青含量，或者減少混合料中填料(礦粉)，或者兩者都適當(dāng)減少的方法處理。SMA混合料施工中出現(xiàn)油斑應(yīng)及時(shí)鏟除并用熱料填補(bǔ)。此外，混合料技術(shù)指標(biāo)和穩(wěn)定性因素引起的泛油問(wèn)題，只有對(duì)瀝青混合料配合比重新設(shè)計(jì)，并滿足瀝青混合料的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求，才能使問(wèn)題得以解決。

為了防止瀝青路面產(chǎn)生推移、泛油等質(zhì)量缺陷，必須對(duì)混合料設(shè)計(jì)改進(jìn)，精細(xì)施工，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

[1] 中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[M].人民交通出版社.

[2] 中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn).瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[M].人民交通出版社.

[3] 李福普，沈金安.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)[M].人民交通出版社.

[4] 陳栓發(fā)，陳華鑫.瀝青混合料設(shè)計(jì)與施工[M].化學(xué)工業(yè)出版社.