高速公路瀝青路面施工質(zhì)量與初期損壞關(guān)系的探討

劉小四/江西省吉安市路橋工程局

高速公路瀝青路面施工質(zhì)量與初期損壞關(guān)系的探討

劉小四/江西省吉安市路橋工程局

隨著社會的快速發(fā)展，國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，交通運(yùn)輸行業(yè)也取得了快速的發(fā)展，高速公路的建設(shè)質(zhì)量受到人們越來越多的關(guān)注，高速公路瀝青路面的施工質(zhì)量將直接影響整個道路的運(yùn)輸安全，因此需要廣大施工企業(yè)格外重視施工質(zhì)量，受到眾多影響因素的影響，瀝青路面的施工質(zhì)量和初期損壞有直接的關(guān)系。本研究針對高速公路瀝青路面的施工質(zhì)量和初期損壞的關(guān)系展開了一系列的探討，首先就高速公路瀝青路面初期損壞的狀況進(jìn)行了分析，其次分析了瀝青路面的施工質(zhì)量對初期損壞的具體影響，分析表面瀝青路面出現(xiàn)初期損壞與瀝青路面的層間聯(lián)結(jié)不佳，施工時的初始空隙率不合理以及瀝青混合材料的比例等都有密切的關(guān)系，下面進(jìn)行細(xì)致的探究。

高速公路；瀝青路面；施工質(zhì)量；初期損壞

前言

平時所講的高速公路瀝青路面出現(xiàn)初期損壞，主要是指在高速公路施工完成之后投入到使用過程中前三年出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，主要損壞是出現(xiàn)車轍或出現(xiàn)坑洼地帶，當(dāng)然瀝青路面出現(xiàn)初期損壞與很多因素有關(guān)，與不恰當(dāng)?shù)氖褂糜嘘P(guān)也去施工過程中沒有把好質(zhì)量關(guān)有關(guān)，其中施工質(zhì)量與瀝青路面出現(xiàn)初期損壞有著重要的聯(lián)系。本研究選擇山東境內(nèi)的兩條高速公路瀝青路面出現(xiàn)的初期損壞情況為研究對象，下面進(jìn)行細(xì)致的闡述。

一、關(guān)于高速公路瀝青路面初期損壞的狀況分析

車轍損壞是高速公路瀝青路面非常常見的損壞之一，按照我國對車轍損壞的分級界定，可以將車轍損壞分為嚴(yán)重?fù)p壞和輕度損壞，其中25mm是損壞程度的分界線。根據(jù)這個分級標(biāo)準(zhǔn)，本研究選擇的兩條高速公路瀝青路面都出現(xiàn)嚴(yán)重的車轍損壞，并且損壞時間在道路投入使用一年之內(nèi)。瀝青路面出現(xiàn)坑洼現(xiàn)象與坑洼處的損壞面積以及坑洼的深度共同決定，在所調(diào)查的路段內(nèi)，每一處坑洼損壞面積都不大于1.5m2，但是坑洼的深度都大于25mm，綜合這兩項指標(biāo)分析，這兩條高速公路的損壞情況屬于輕微損壞，如果單純依靠坑洼深度判斷則屬于嚴(yán)重的損壞。由于公路的損壞情況已經(jīng)對于汽車的運(yùn)行安全帶來了一定的威脅，因此需要采取科學(xué)的措施積極修復(fù)受損路段。

二、高速公路瀝青路面的施工質(zhì)量對于初期損壞的影響

（一）層間聯(lián)結(jié)條件對于路面質(zhì)量的影響

通常高速公路的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論基礎(chǔ)都是瀝青結(jié)構(gòu)底層應(yīng)力的分布，各個結(jié)構(gòu)層之間通過一系列的聯(lián)系形成了有機(jī)的整體，只有整體協(xié)調(diào)配合的時候才能符合科學(xué)連續(xù)的界面條件，一旦各個結(jié)構(gòu)層之間連接不當(dāng)，很容易在使用過程中滲透進(jìn)去水分或者由于其他影響因素導(dǎo)致整個界面條件變得斷續(xù)，一旦出現(xiàn)完全不連接的時候就會導(dǎo)致整個瀝青路面的結(jié)構(gòu)受力情況出現(xiàn)變化。分析過程依據(jù)彈性層狀體系理論進(jìn)行分析。當(dāng)瀝青路面的結(jié)構(gòu)層之間的狀態(tài)由連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒訝顟B(tài)的時候，雖然整體結(jié)構(gòu)的縱向拉應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響甚微，但是會使得拉應(yīng)力在路面的底部出現(xiàn)，并且剪應(yīng)力會隨著路面的厚度的增加而減少。正是由于在路面底部出現(xiàn)了拉應(yīng)力，才使得路面材料非常容易受到拉應(yīng)力的影響而出現(xiàn)斷裂，剪應(yīng)力的存在會使得路面材料出現(xiàn)剪切形變從而導(dǎo)致車轍損壞明顯。一般來講，高速公路瀝青路面出現(xiàn)車轍損壞，特別是損壞程度比較大的時候，很可能與路面底部的聯(lián)結(jié)情況有直接的關(guān)系，因此保障每一層之間聯(lián)結(jié)良好才能最大限度的減少車轍損害的出現(xiàn)。

（二） 路面初始的空隙率分布情況對公路質(zhì)量的影響

路面初始的空隙率主要指的是在道路工程完工之后整個路面的實際壓實的空隙大小，通過對山東境內(nèi)這兩條高速公路分析發(fā)現(xiàn)，兩條路段均存在初始空隙分布不合理的情況。兩條路面的瀝青路面結(jié)構(gòu)層中都有部分水分滲入，所滲入的水分有的是路面的滲透水，有的是基層縫隙的水分。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是面層結(jié)構(gòu)的初始空隙率過大，滲水空隙通道是連續(xù)的時候，水分會通過連續(xù)通道滲入結(jié)構(gòu)層；分析車轍損壞處樣品的厚度發(fā)現(xiàn)，其主要的變化特征是上中下層輪子痕跡的厚度比車轍頂部的厚度小很多，這就說明由于瀝青路面材料的原因?qū)е录羟辛鲃幼冃蔚某霈F(xiàn)，導(dǎo)致這種損害的原因主要是初始空隙率太小。

（三）瀝青混合材料的組成比例對于公路質(zhì)量的影響

通過上述分析這兩條道路的上層，中層及下層的混合料的篩孔的百分率范圍，道路上面層的混合料的生產(chǎn)級配范圍差別較大，并且兩條道路的級配各不相同，既有細(xì)型級配的道路，也有粗型級配的道路，不同道路的上面層混合料中使用的瀝青材質(zhì)的比例大體一致，但是當(dāng)材質(zhì)混合料的最大粒徑的數(shù)值一致時，在級配較粗的混合料中其瀝青膜的厚度將比細(xì)級配混合料的瀝青膜的厚度大很多，這樣就導(dǎo)致粗級配混合料的骨架作用很難發(fā)揮出來。如下圖所示為道路面層的混合料中粗集料的用量與瀝青用量之間的關(guān)系，不難發(fā)現(xiàn)，在上面層的混合料篩孔大小為4.75mm的時候，篩孔通過的百分率差異在20%左右，而瀝青材質(zhì)的用量變化在1%以內(nèi)。這就說明當(dāng)混合料的級配組成差異較大的時候，對上層面的影響是隨著粗集料的增加導(dǎo)致混合料瀝青用量不斷增加，當(dāng)混合料出現(xiàn)分配離析的時候，一般在粗集料的集中位置其混合料中瀝青的用量將會大大降低，然后在細(xì)集料分布較為集中的位置，其瀝青料的用量將會大大增加。

圖1

瀝青路面不同位置其路面質(zhì)量不同，與瀝青混合料的離析狀態(tài)，施工的問題及碾壓工藝控制不合理有關(guān)系，其中影響最大的就是混合料的離析問題。導(dǎo)致瀝青混合料出現(xiàn)離析的因素很多，不僅與瀝青的生產(chǎn)有關(guān)，與運(yùn)輸、儲存、攤鋪等方面都有關(guān)系。一旦瀝青材質(zhì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象就會使得路面的質(zhì)量變得不均勻，從而影響路面的整體質(zhì)量。

三、結(jié)語

綜上所述，高速公路瀝青路面的施工質(zhì)量與初期出現(xiàn)損壞有直接的關(guān)系，其中瀝青路面層間聯(lián)結(jié)狀態(tài)不佳導(dǎo)致車轍損壞嚴(yán)重，瀝青混合料的組成將影響初始的空隙率，從而發(fā)生坑槽損壞等等，所以想要延長瀝青路面的使用壽命，需要嚴(yán)格把關(guān)施工過程，保障施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)是解決初期損壞的關(guān)鍵。

[1]李曉明.瀝青路面施工質(zhì)量與工藝控制技術(shù)[J].公路交通科技，2000.

[2]邊國艷.瀝青路面施工質(zhì)量與初期損壞關(guān)系的研究[J].技術(shù)論壇，2015.

[3]李瑞.瀝青面層施工質(zhì)量變異性的分布特征[J].公路交通科技，2006.