高速公路沥青路面常见病害成因与防治分析

2019-02-14 06:25
山西建筑 2019年2期
关键词:沥青路面压实成因

郝 宝 峰

(山西交通控股集团有限公司大同南高速公路分公司,山西 大同 037000)

1 概述

与水泥混凝土路面结构相比,沥青路面施工工艺简单,施工速度快,质量容易控制,平整度好,抗滑性能好和行车噪声低等优点,被广泛用于我国各级公路中。我国高速公路大多采用沥青路面结构形式,对其常见病害的形成原因进行分析,并制定有效的防治措施,具有十分重要的意义。伴随着我国经济的快速发展,对高速公路的运输能力不断提出新的更高的要求,这也就要求我们必须不断提升沥青路面的结构性能,以满足不断增长的交通运输要求。

近年来,我国对高速公路沥青路面的设计与施工也制定了很多新的要求,得到了一定的提高。然而,由于施工技术人员技术能力不足,责任心不足等原因,偷工减料事件时有发生,沥青路面原材料质量不合格,面层厚度不够,施工质量差等造成沥青路面投入使用一段时间后即出现大量病害,直接影响交通安全,严重降低使用寿命。随着国家对沥青路面施工质量的重视程度不断提高,很多新材料和新工艺被应用到生产实践中,大大提高了施工技术水平,有效减少和延缓了沥青路面病害。但是,沥青路面病害仍然是造成沥青路面路用性能下降,减少使用寿命的最重要问题,文章通过分析各类病害成因,并提出了防治措施,对改善沥青路面使用状况,提高沥青路面运输能力,具有一定的实用意义。

2 沥青路面常见病害成因分析

2.1 沥青路面裂缝成因

高速公路沥青路面在使用过程中,会出现大量的横向裂缝、纵向裂缝,严重降低沥青路面使用性能,给行车安全带来很大威胁。结构多方面进行分析,总结沥青路面裂缝产生的原因主要包括以下几个方面:

1)压实质量不合格。

在沥青路面施工过程中,对沥青混合料的碾压不足,使其达不到规定的压实度,造成沥青面层材料密实度不够,长时间出现开裂。产生压实质量不合格的原因可能是所选用的施工机械型号不当,碾压遍数不足,混合料温度不合格等。

2)接缝施工不规范。沥青路面施工中产生的冷接缝最容易出现开裂,尤其是纵向冷接缝。个别施工单位施工设备不足,采用单幅施工,出现纵向冷接缝,并没有对接缝处多余的料进行切除处理,导致接缝处出现纵向裂缝。另外,对沥青路面接缝处碾压不合格,造成接缝密实度不足,也是造成接缝开裂的主要原因之一。

3)沥青混合料温度控制不当。沥青路面施工中,必须严格控制沥青混凝土温度,并在施工过程中进行测量监控,防止混合料温度过低,造成粘结性降低,最终出现开裂。

2.2 沥青路面车辙成因

沥青路面经过一段时间的使用后,在内部和外部原因的综合作用下产生永久变形,其中在轮迹位置处会产生大量的车辙。产生车辙的内部因素主要包括沥青混合料自身的问题,包括配合比不合理、原材料不合格、沥青含量过高等。外部因素主要是车辆荷载和自然气候因素,车辆荷载的长期作用,尤其是超载会对路面结构不断压密,使路面结构中的沥青和矿粉发生移动,造成车辙两侧的路面升高,车辙处降低,导致路面结构破坏;在气候方面,由于外界温度升高,造成沥青路面结构中的沥青软化,路面结构降低,在车辆荷载作用下产生移动,进而产生车辙。另外,沥青路面原材料质量不合格、施工中压实不到位、车流量过大、质量检测不严格等都是造成沥青路面车辙的原因。

2.3 沥青路面泛油成因

沥青路面泛油会造成沥青从路面结构中被挤压到表面,导致路面结构破坏,路面强度和抗滑性能明显降低。沥青路面泛油严重,会降低路面摩擦系数,影响车辆行车安全。沥青路面泛油的产生原因,一般包括以下两个方面:一是沥青混合料配合比不准确,沥青含量过高;二是沥青混合料拌和质量不合格,拌和不均匀,造成局部沥青含量过高,泛油。

2.4 沥青路面坑槽成因

沥青路面坑槽是一种严重的破坏形式,直接造成路面结构的严重破坏。如果养护维修不及时,水分从坑槽渗入沥青路面结构内部,会进一步造成路面结构的破坏。坑槽的成因包括以下几个方面:

1)水破坏造成的坑槽。

沥青路面在使用一段时间后,会出现很多裂缝,如养护不及时,雨水等路面积水会沿裂缝渗入到沥青路面结构内部,在上部车辆荷载的重复作用下,基层材料在高压水冲击下出现破坏,进而出现翻浆,车辆荷载继续作用,路面材料脱落,产生坑槽。

2)沥青被油分解破坏。

车辆在行驶过程中,由于各种原因,如车辆故障,造成很多机油、柴油等洒落到路面上,造成路面结构内部的沥青被溶解,沥青混合料失去沥青的粘结作用产生松散,进而发展成为车辙。

2.5 路面松散成因

沥青路面松散也是高速公路常见病害之一,会直接造成路面结构纹路粗糙,严重出现凹槽,严重影响行车舒适性和行车安全。其成因主要包括以下几个方面:一是在沥青路面摊铺过程中,局部出现离析,造成混合料粘结强度不足,产生松散;二是由于沥青质量不合格,包括粘稠度低、沥青用量不足等原因;最后是矿料的含水率过高,烘干加热温度不足,造成骨料与沥青粘结性能降低,另外混合料冷却,温度过低,都会造成沥青路面松散。

3 高速公路沥青路面病害防治措施

3.1 严格控制原材料质量

沥青路面施工过程中,严格对各类原材料进行抽检,并做好质量检测,杜绝使用不合格材料。在与原材料供应商签订合同中约定,保证材料的质量稳定性,对质量出现较大波动的材料做退货处理。另外,在选择原材料的时候充分考虑施工现场气候等因素,做好沥青混合料的优化。

3.2 严格控制沥青混合料拌和质量

首先对拌和设备进行标定,确定合格方可使用。拌和过程中严格控制各类原材料的加入量,保证配合比。拌和中严格控制窜料、起拱等问题,防止配合比变化。对拌制的成品料进行抽检,检验其油石比等性能,保证混合料的强度和稳定性。

3.3 严格控制沥青路面摊铺和碾压质量

正式施工前应建立试验段,确定沥青路面松铺系数、松铺厚度、碾压遍数和机械组合等施工参数。施工中根据沥青混合料拌合机的生产能力选择摊铺机,确定运输设备的数量。对施工机械的型号和数量进行复核,做好维修保养,保证施工机械处于良好的施工状态,为沥青路面施工提供保障。沥青路面摊铺后及时进行压实,做好施工机械的组合,保证压实质量。对沥青混合料的温度进行检测,确定最佳压实时间,保证压实质量。严格进行沥青路面的压实质量检测,并检测平整度、横坡等指标,保证施工质量。

4 结语

由于沥青路面与其他路面形式相比具有很多技术优势,在我国高速公路上得到了广泛的应用。沥青路面在设计、施工与养护管理过程中,由于种种原因会出现很多病害,严重影响沥青路面的正常运营,降低行车安全性。文章通过对沥青路面常见病害的成因进行分析,有针对性的提出了防治措施,可有效预防和延迟各类病害的出现,提高沥青路面各项使用性能,延长道路使用寿命,对高速公路的长期发展具有深远的意义。

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