周建全
摘 要:瀝青路面現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到市政道路建設(shè)中來(lái),但是由于一些設(shè)計(jì)、材料、施工因素使得瀝青路面的使用效果并不好,使用壽命大大縮短。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段瀝青路面質(zhì)量穩(wěn)定耐久性差的原因分析,并提出改進(jìn)方法和對(duì)策,旨在為今后的應(yīng)用實(shí)踐中做出書(shū)面參考。
關(guān)鍵詞:市政道路;瀝青路面;穩(wěn)定;耐久性;應(yīng)對(duì)之策
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1.現(xiàn)階段瀝青路面存在的問(wèn)題
1.1 瀝青路面波浪壅包的問(wèn)題
瀝青路面波浪壅包、泛油問(wèn)題的出現(xiàn),使得路面出現(xiàn)車轍,影響路面平整度,降低路面使用的舒適感。
1.2 瀝青路面的裂縫問(wèn)題
瀝青路面裂縫問(wèn)題的出現(xiàn),使得路面已不是一個(gè)整體,出現(xiàn)了橫向裂縫、縱向裂縫或網(wǎng)狀裂縫,路面結(jié)構(gòu)被裂縫分割的支離破碎,在很大程度上降低了瀝青路面的使用壽命。
1.3 瀝青路面的坑槽問(wèn)題
瀝青路面受重載碾壓出現(xiàn)車轍、坑槽、松散、沉陷的問(wèn)題,致使路面的使用功效降低,影響車輛正常通行和行駛速度,甚至誘發(fā)交通事故。
2.影響瀝青路面質(zhì)量穩(wěn)定耐久性的因素及提升的方法和對(duì)策
2.1 設(shè)計(jì)階段選材的因素及提升對(duì)策
2.1.1 瀝青油的選取
瀝青混凝土面層選用瀝青油宜選用道路石油瀝青,不宜使用煤瀝青。石油瀝青的牌號(hào)以針入度值表示,牌號(hào)越高,則黏性越小,針入度越大,塑性越好,延度越大,溫度敏感性越大,軟化點(diǎn)越低。依據(jù)瀝青的針入度共分為160、130、110、90、70、50、30等7個(gè)標(biāo)號(hào)。
瀝青標(biāo)號(hào)的選擇,地處寒區(qū)選取標(biāo)號(hào)高的90~110號(hào)瀝青,黏度小、塑性好延度大,不至于造成低溫冷脆斷裂的現(xiàn)象;溫區(qū)選用適中的70~90號(hào)瀝青,黏度、塑性、延度適中、溫度敏感性好;熱區(qū)選用50~70號(hào)瀝青,黏度大、針入度小、塑性延度稍小,防止天熱瀝青油軟化、泛油流淌,喪失車輛碾壓的使用功能。
2.1.2 基層持力層的類型選擇
基層類型有水泥穩(wěn)定碎石基層、級(jí)配碎石基層、瀝青穩(wěn)定碎石基層。目前多采用水泥穩(wěn)定碎石基層,摻加了水泥作為膠結(jié)材料、提高強(qiáng)度,水泥材料的自身缺點(diǎn)凝結(jié)后收縮、干縮現(xiàn)象產(chǎn)生,瀝青面層鋪完1~2年后反射裂縫就開(kāi)始出現(xiàn),嚴(yán)重影響道路使用壽命和穩(wěn)定耐久性。
提升穩(wěn)定耐久性減少反射裂縫的對(duì)策,推出新的基層類型——級(jí)配碎石基層,無(wú)摻加水泥材料,采用0.075mm~31.5mm不同粒徑碎石和細(xì)集料級(jí)配而成,既有半剛性基層強(qiáng)度高,剛度大的優(yōu)點(diǎn),又有柔性基層較強(qiáng)的抗變形能力;從而減輕了半剛性基層的溫、干縮開(kāi)裂,延緩反射裂縫的發(fā)生。其造價(jià)適中,相比國(guó)外采用的瀝青穩(wěn)定碎石基層的價(jià)格要低,適合推廣。
但是要注意控制以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
(1)級(jí)配碎石的原材質(zhì)量,集料的強(qiáng)度越高,基層的強(qiáng)度相應(yīng)的越高。公路規(guī)范的相關(guān)規(guī)定:高速公路和一級(jí)公路基層的級(jí)配碎石所用石料的壓碎值≤25%,選擇棱角鮮明的軋制碎石,可以更好地發(fā)揮集料的嵌擠作用。
(2)科學(xué)試驗(yàn)得出優(yōu)秀級(jí)配曲線
級(jí)配碎石基層的強(qiáng)度主要來(lái)源于碎石顆粒本身的強(qiáng)度以及顆粒之間的嵌擠力,影響級(jí)配碎石強(qiáng)度與剛度最重要的因素是級(jí)配。①液限、塑性指數(shù)要求。研究表明,增大小于0.5mm粒料的含量,其塑性指數(shù)對(duì)級(jí)配碎石性能的影響也越來(lái)越大。塑性的細(xì)料遇水容易膨脹,從而使其強(qiáng)度及水穩(wěn)性降低,同時(shí)有塑性細(xì)料的集料的CBR值及抗永久變形能力遠(yuǎn)低于無(wú)塑性細(xì)料集料。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制小于0.5mm粒料的含量及其塑性指數(shù),建議液限<28%,塑性指數(shù)<6%。②CBR值反映的是在局部荷載作用下,材料的抗剪能力。材料局部抗剪能力包括兩個(gè)部分,一是骨架之間的嵌擠作用,最大粒徑越大嵌擠的作用越明顯,變形越小。但當(dāng)粒徑過(guò)大時(shí),集料會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象、松散、嵌擠作用也有所降低,選擇集料最大粒徑不允許超過(guò)31.5mm。二是加入的細(xì)集料也會(huì)阻止結(jié)構(gòu)變形,細(xì)集料可以填充骨架空隙、結(jié)構(gòu)更緊密,減少空隙之間移動(dòng)和變形,進(jìn)而提高抗剪能力。但過(guò)量的細(xì)集料將會(huì)減弱粗集料的嵌擠作用,材料在荷載的作用下反而更容易發(fā)生位移和變形。因此,良好的級(jí)配可以提高集料的CBR值。③級(jí)配的原理有連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配兩種設(shè)計(jì)方法,以及粗集料孔隙法?;驹瓌t要考慮CBR值與抗剪強(qiáng)度雙指標(biāo)控制級(jí)配設(shè)計(jì),選擇干密度較大、CBR值和抗剪強(qiáng)度均較高的級(jí)配設(shè)計(jì)。
2.2 施工階段的工藝質(zhì)量控制和提升穩(wěn)定耐久性的方法
2.2.1 瀝青油摻量(油石比)和攤鋪溫度控制
油石比是指瀝青混凝土中瀝青與礦料質(zhì)量比的百分?jǐn)?shù),它是瀝青用量的指標(biāo)之一。它的用量高低直接影響路面質(zhì)量,油石比大則路面容易泛油,反之則影響強(qiáng)度和防水效果。AC細(xì)粒式瀝青混凝土油石比約為4.5%~6.01%。
瀝青混合料常溫下到場(chǎng)攤鋪溫度不應(yīng)低于140℃,溫度過(guò)高炒料會(huì)燒焦作廢;溫度過(guò)低則未給后續(xù)鋪平、碾壓留出工作的時(shí)間,短時(shí)間內(nèi)瀝青料硬化失去工作性,影響平整度和密實(shí)程度。
2.2.2 瀝青面層攤鋪速度和碾壓程序控制
攤鋪機(jī)前要有7臺(tái)~10臺(tái)存料待卸的運(yùn)輸車等候,攤鋪速度控制在2.5m/min~3.5m/min,保證有料可連續(xù)攤鋪減少停頓,這樣攤鋪成型平整度才會(huì)更佳。
嚴(yán)控碾壓程序,正確使用輪胎式壓路機(jī):底面層、中面層攤鋪中的復(fù)壓階段,使用20t~25t的輪胎壓路機(jī)壓實(shí),由于輪胎壓路機(jī)具有搓揉作用,使壓實(shí)層顆粒不破壞而相嵌擠、密實(shí)度增大和不透水性增強(qiáng)。
2.2.3 每天橫向施工縫的處理
重要的一點(diǎn)要檢測(cè)末端施工縫處平整度情況,用3m直尺找出塌邊的界限,切割整齊并涂刷粘層油處理才可繼續(xù)向前攤鋪。否則每天的施工縫就會(huì)形成日后的顛簸跳車點(diǎn),極其瑕疵低劣影響行車舒適性。
2.3 養(yǎng)護(hù)階段的提升瀝青面層耐久性壽命的方法和措施
(1)排水系統(tǒng)保持通暢,重視路面排水設(shè)計(jì),特別是地勢(shì)低洼段、中央分隔帶的排水問(wèn)題,避免路面長(zhǎng)期積水或結(jié)冰,減少受水浸泡造成松散和凍脹的破壞力量。
(2)養(yǎng)護(hù)部門要積極跟進(jìn)對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫防水處理,可采用熱瀝青摻加膠粉或聚乙烯灌縫料進(jìn)行清縫、掃縫、灌縫處理,日常小的保養(yǎng)維護(hù)能很好地延長(zhǎng)了使用壽命,小投入大產(chǎn)出起到了事半功倍的效果。
(3)長(zhǎng)期光照暴曬、風(fēng)力侵蝕、油料污染、車載磨耗,瀝青油質(zhì)揮發(fā)逐年塑性降低,目前多采取罩面翻修處理消除破損、改善路面的平整度和恢復(fù)抗滑性能。
3.歸納提升市政道路瀝青路面穩(wěn)定耐久性的若干方法和對(duì)策
(1)在設(shè)計(jì)階段要有前瞻性,推廣新工藝、新方法,探索出提升瀝青路面穩(wěn)定耐久性的方法和對(duì)策。
(2)施工階段做好材料控制、工藝控制和人員監(jiān)控的管理,重點(diǎn)是人員素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,質(zhì)量耐久性意識(shí)的增強(qiáng),健全各項(xiàng)質(zhì)量管理監(jiān)督制度,減少人為影響質(zhì)量的因素。
(3)在后期維修養(yǎng)護(hù)上,有專業(yè)的養(yǎng)護(hù)方案要經(jīng)論證可行,定計(jì)劃定期限進(jìn)行小修小補(bǔ)保養(yǎng),推行常維護(hù)延壽命的管理理念,減少大拆大建的資源耗費(fèi)。
結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),隨著早期工程的瀝青路面出現(xiàn)破損,也開(kāi)始注意到瀝青路面穩(wěn)定耐久性的問(wèn)題,影響瀝青路面穩(wěn)定耐久性的因素很多,但大多數(shù)都是可控的,只要在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)各階段中多加注意,瀝青路面的穩(wěn)定耐久性還是可以得到提高的。
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