沥青路面早期破损成因及预防措施
2009-12-04屈浩
屈 浩
摘要沥青路面的早期破掼既影响交通运输的正常运行,又造成巨大的经济损失。沥青路面早期破坏的成因涉及设计、施工、养护、管理等多个方面。本文从工程施工的角度,主要讨论施工方面的原因,以及根据成因应采取的预防及改善措施。
关键词沥青路面;破损原因;预防;改善措施
沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便且适宜于分期修建等优点,在公路与城市道路修建中已广泛应用。虽然沥青路面设计是建立在层状弹性理论基础上的耐久性设计,但沥青路面仍然存在设计年限内发生的早期破损现象。沥青路面的早期破损是指,在设计寿命期前1/4~1/3期间内,沥青路面所发生如开裂、松散、变形及泛油、翻浆等各种形式的路面破损。沥青路面的早期破损既影响交通运输的正常运行,又造成巨大的经济损失。沥青路面早期破坏的成因比较复杂,涉及设计、施工、养护、管理等多个方面。本文从工程施工的角度,主要讨论施工方面的原因,以及根据成因应采取的预防及改善措施。
1早期破损的原因
1.1地基沉降
道路建设中,不可避免地有部分路段要穿过水源地、淤泥地段等软土地基。路基修筑在软土地基上时,对软基的处理不彻底,或软基地段处理后没有沉降稳定就进行修筑沥青路面,往往就会发生路基失稳或过量沉陷,从而导致沥青路面破坏或不能正常使用。
1.2路基压实不足
路基压实是路基施工过程中的重要工序,亦是提高路基路面强度与稳定性技术的技术措施之一。土是三相体。土粒为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的密度提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。由于路基压实度不足,出现不均匀沉陷,则会导致沥青路面出现纵向裂缝和横向裂缝(局部路段压实不足)。在所通车的各级道路中,“桥头跳车”是一个普遍存在的质量通病,就主要是由于桥台与路基衔接处压路机碾压不到位,造成局部路段路基压实度不足而出现路面坑洞、横裂,从而出现桥头沉陷、跳车等现象。
1.3路面基层施工质量低劣
由于抢工期、赶进度、造成料源紧缺,原材料质量难以保证,半钢性基层没有合理的龄期,或基层施工粗糙,使得基层(底基层)质量低劣,造成基层网状开裂破坏,若反射到面层,即为面层出现网状开裂。水从裂缝处下渗到路基中,在行车荷载作用下会出现淤泥,造成沥青面层的早期破损。
1.4沥青面层本身的破坏
这是造成沥青面层早期破损的主要原因,根据影响因素又分以下几种情况
1.4.1由于水产生的破坏
由沥青面层本身的原因引起的路面早期破坏有:沥青面层松散、坑洞、泛油等。沥青面层破坏的一个很重要的原因是水。沥青面层中水的来源有地面降水和路基中挤上来的水,或者大气降水渗到沥青面层中而排不出去,这样在汽车荷载及温度变化的作用下,沥青面层容易产生破坏。同时由于施工时压实度达不到要求,使沥青混合料空隙率过大,沥青面层中的水无法排出,沥青混合料在饱水后石料与沥青粘附力降低,易发生剥落、松散、从而降低沥青路面的抗剪强度。
1.4.2由于沥青面层颗粒离析
沥青面层集料大小颗粒离析局部粗集料偏多,细集料偏少,则不易压实,矿料与沥青的粘结力小。抗剪强度低,容易出现松散。局部细集料偏多,粗集料偏少,热稳定性差,则容易出现车辙、拥包等破坏。而在施工中运输和摊铺过程都很容易造成粗细颗粒离析。热拌沥青混合料特别是粗粒式沥青混合料,从拌和机向运料汽车上放料时,由于落差高大,易出现沥青混合料离析。沥青混合料从运料车上倒入摊铺机收料斗时,还可能会再次出现离析。
1.4.3沥青混凝土铺装层偏薄
在水泥混凝土桥面上加铺沥青混凝土铺装层时,有的设计桥面铺装层厚度偏薄;加上其层间不按规定均匀洒布粘层油,使得汽车高速行驶时,轮胎后产生真空吸力,在行车荷载作用下,容易出现坑洞。
1.4.4沥青被油溶解
在施工过程中由于施工机械在路面上停留而漏油,会造成沥青被柴油溶解,使沥青与矿料之间粘结力降低,使路面产生剥离、松散、出现坑洞。
1.5沥青面层的压实度偏低
沥青面层的压实度对沥青路面的耐久性影响非常重要,压实度的大小直接影响着沥青路面的使用质量。有些单位在施工时对压实度的重要性认识不足,片面追求平整度,而放松了对压实度的控制。通车后平整度迅速衰减,面层变形明显。应该明确,平整度固然重要,但压实度更重要,必须在确保压实度的前提下来提高平整度。
2对沥青路面早期破损应采取的预防措施:
2.1地基沉降预防措施:
软土地基的排水固结是比较长的过程,因此,对软土地基,一方面要根据软基情况采用可行方案进行认真的加固整治,一方面要留有比较长的沉降时间,可将软土地段沥青路面施工安排在最后,定期进行观测,待地基的沉降基本稳定后进行施工。
2.2路基及路面基层施工的预防措施:
保证路基压实度符合规范要求,为消除桥头沉陷,对桥头部分填土,可用整体性好的材料如石灰土、二灰(石灰与粉煤灰)混合料、水泥稳定砂砾填筑。确保路面基层的施工质量,半刚性基层要在足够的龄期后才能进行沥青面层的施工。
2.3沥青路面施工的预防措施:
2.3.1严格控制沥青混合料的拌和质量,拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。
2.3.2设置沥青混合料成品料仓,控制成品料仓料位,防止卸料离析。
2.3.3提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃~160℃为宜,摊铺厚度均匀,保证沥青面层的压实度,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。
2.3.4对桥面铺装层应按正常路段的上面层与中面层厚度进行设计,在水泥混凝土桥面上加铺沥青混凝土铺装层时,按规定洒布粘层沥青。
2.3.5施工机械在已铺好的沥青路面上停留,应在机械下面铺垫塑料薄膜或采取其他防油措施,防止油漏到路面上。
3结语
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,在工程施工中根据其成因从路基、基层施工、沥青面层施工到原材料控制,有针对性地采取一系列预防和改善措施,同时按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量进行严格的检查、控制,才能减少沥青路面早期破损的发生,从而提高沥青路面的建设质量。