公路沥青路面早期病害的成因及防治措施

2010-08-15 00:49张安德
中国新技术新产品 2010年7期
关键词:面层沥青路面病害

张安德

(江苏嘉隆工程建设有限公司,江苏 泗阳 223700)

1 沥青路面早期损坏的类型

近几年来,全国高速公路建设飞速发展,高等级路面的应用特别是沥青混凝土路面的采用也越来越广泛。沥青路面各种病害的成因比较复杂,由于公路所处的环境、地点、气候条件不同,病害情况不一,主要归纳为九种病害:泛油、拥包、波浪、裂缝、滑溜、沉陷、坑槽、松散、车辙。造成以上损坏,在很大程度上是由于施工管理混乱,不严格按照规范要求施工造成的。其它原因也不容忽视,如:规范本身的原因、设计的原因、车辆严重超限超载等等。本文仅对引起沥青路面早期病害的技术原因进行分析,并对防治途径提出一些粗浅的看法以供同行探讨。

2 公路沥青路面早期损害的特点

现今各公路管理部门均对公路沥青路面的早期损坏严重感到忧虑,尤其是近年来一些沥青路面发生大面积的损害破坏,特别是一到阴雨季就提心吊胆。根据多年观察、分析及总结,上述损害具有以下特点:

2.1 行车道破坏严重,超车道一般没有破坏,显然与重车超载有关

2.2 破坏之初一般体现先有小块的网裂、唧浆,然后进展为松散成坑槽

2.3 破坏一般发生在雨季,特别是梅雨季节

2.4 发生水损害破坏处一般是透水较严重且排水不畅的部位,若开挖可见下面有积水或浮浆,路面一般不会同时破坏,显然与沥青混合料不均匀有关。

3 公路沥青路面早期病害因素的分析

3.1 沥青路面材料的原因

在沥青混合料的组成中,由于材料质量的差异及数量的多少,可组成不同的组成结构,表现为不同的物理力学等性能。沥青质量的优劣与沥青路面的好坏有十分密切的关系,直接影响到沥青路面的使用性能。由于近几年公路交通量剧增,一般沥青材料的品质已不能满足更重交通的沥青路面结构的需要。我国开采的石油沥青大多是石腊基石油,故它炼制的沥青中含腊量达10%以上,这就导致我国沥青的延度小,与石料的粘结力较差,沥青混合料的底温抗裂性能与高温稳定性都不好。

矿料质量的好坏直接影响到沥青混合料的强度,是沥青路面早期损害的主要影响因素。碎石的压碎值、磨耗值若不符合要求将造成沥青混合料的稳定性偏低,引起沥青路面早期的剥落。碎石与沥青材料的粘附性大小,对沥青混合料的强度和耐久性有很大的影响。我们还应该注意到石料的吸水率问题,因为吸水率大不便降低加热效率,影响拌和料的生产能力,且残存在孔隙中的水分影响施工压实及孔隙率,这将使沥青混合料造成早期剥落。

3.2 沥青路面结构设计的原因

3.2.1 结构设计不合理。高等级公路的沥青面层组合不尽合理,面层过厚,易使路面产生车辙。沥青面层的裂缝大部分是由于其本身的温度收缩裂缝所引起的,且沥青面层越厚越多,现大多采用"厚基薄面"的设计理念。根据在某试验路段加速加载的实验表明:沥青面层厚度为15cm路段,用80Kn轮载加速加载19万次,产生的辙槽深度为16mm,沥青面层厚度为6cm路段,相同轮载作用达21万次产生的辙槽深度才9mm。

3.2.2 沥青路面结构设计与路段实际情况相差较大,石质类型确定、正确区划路基干湿类型、渗水考虑等对设计的合理性极为重要。

3.3 沥青路面施工的原因

3.3.1 路基施工出现的问题有:路基压实不够;路基排水不畅或地下水位较高;边坡不稳定,雨后冲刷严重,造成路面破损;路基填挖结合处未处理好,导致不均匀沉降;路基填料不符合规范要求,又未作特殊处理。

3.3.2 基层施工出现的问题有:底基层、基层、路面表面清底不干净;因操作不规范等原因造成强度不够;延迟压实及碾压过度;基层未找平。

3.3.3 面层施工出现的问题有:对原材料控制不严,对沥青混合料的配比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,导致沥青路面早期出现拥包、松散、坑槽等;施工机械设备陈旧、不配套,导致混合料的配合比计算、拌和均匀性、密实度、平整度等受很大影响;沥青混合料加热温度未控制好;面层碾压未按规范操作,出现松散、路骨等病害。

3.3.4 施工季节不合理:雨季施工,又未采取有效的质量保证措施;低温季节施工,不能及时成型稳定,也是导致路面早期破损的重要原因之一。

3.4 沥青路面早期养护的原因

3.4.1 养护不及时。沥青路面成型、开放交通后,在行车作用下,出现小面积松散和个别小坑槽时,初期及时养护更为重要。

3.4.2 养护方法不当。应规范操作,采用规格材料,以防新病害的出现,如补坑槽时,若用油量过多,材料过粗,易产生油包等。

3.5 施工技术人员的主观原因

3.5.1 认识方面的原因:如认为沥青路面施工量大、工期紧等,出现一些早期破损现象不可避免,即使出现问题,也容易修补,主观要求不够严格

3.5.2 决策和管理方面的原因:设计与实际不符、发生质量问题,不总结教训、不整改、施工管理不严等。

4 预防沥青路面早期病害的措施

4.1 沥青路面的合理结构设计:可减薄沥青面层厚度;加强沥青路面的防水设计,如设置沥青面层防水层、设置下封层、搞好硬路肩排水设计等;采用合理的底基层和基层结构,并保证一定的厚度。

4.2 沥青混合料配合比设计的优化:沥青宜采用重交通道路沥青、改性沥青等;混合料配合比的调整和最终确定,要注意室内配合比还不能作为最终生产配合比使用。

4.3 精心施工、确保工程质量。

4.4 加强沥青路面的养护力度:要经常保持沥青路面整洁,无杂物及硬物;要常疏通排水系统,以免积水渗入路基路面;要加强初期养护,促进沥青面层稳定、成型;要讲究养护方法。

4.5 提高全员质量意识,加强素质培训。

5 沥青路面早期病害的处理措施

沥青路面早期病害具有普遍性,笔者对几种常见的早期病害建议采取以下处理措施:已完工的防渗性及局部损坏的路面,宜采用加一层改性乳化沥青稀浆封层,可取得良好的效果;对沥青面层产生的严重拥包,采用人工或铲刨机消去拥包的顶部,用沥青拌和料或层铺法进行调平;对沥青面层产生的连续波浪,使用铲刨机消去2~3cm,重新用拌和料铺筑;对于次高级路面产生的严重泛油,及时铺撒规格石料等。

[1]《公路养护技术规范》JTJ073-96.人民交通出版社.

[2]《道路建筑材料》2002年1月第3版人民交通出版社.

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