沥青路面常见质量通病的预防
2011-12-30周吉平吕盎香
周吉平 吕盎香
(路港集团有限公司,浙江 温州 325014)
沥青路面具有诸多优点,表面平整无接缝、坚实,韧性颇优、工程施工期短、维护简易和有良好的减振抗压性等优点,并且能够减低噪声,降低轮胎摩擦,同时亦能提高轮胎抓地力,使行车更加平稳,且舒适性更好。但由于近年来车辆激增、重载超载车辆数目的增多、温度湿度的变化频繁,设计、施工、与材料和养护管理不当等因素的影响,从而出现了诸多沥青路面破损的现象,如路面出现裂缝、水损害,车辙等。根据近几年来对沥青路面破损情况实际调查,浅谈一下沥青路面常见破损情况与裂缝出现的原因及预防。
1.常见沥青路面破损形式。沥青路面的常见破损形式和特征是多种多样的。经总结剖析,现主要有以下几种常见破损形式。
1.1 沥青路面出现裂缝。沥青路面施工结束后,基本上都会有各种形式的裂缝出现。初期对沥青路面的使用与沥青路面本身性能基本上没有影响,但由于路面排水不好,长期积水,表面雨水的侵入等方面的问题,造成表面剥落,形成坑凼,从而导致路面本身强度降低,在交通量预估不足,超量行车负载的作用下,使得沥青路面发生结构性损坏。沥青路面裂缝的形式也是不同的,裂缝从外观样式上可分为横向、纵向和网状裂缝三种。影响路面裂缝的主要因素有:施工中沥青标号错误,沥青品种和等级、集料的组成不合格,基层、底层压实度欠缺,维修养护不及时、以及土基和气候条件影响等。
1.2 沥青路面产生车辙。近年来,随着我国路桥建设的稳步提升,由于渠化交通,超重车辆的增加,车辙已成为沥青路面水损害降低后的又一大破损成因,车辙是指沥青路面在行车荷载的反复作用下,导致结构层材料的永久移位变形,从而产生车辙。直接影响车辙辙槽深浅程度的原因分为两种,第一,内因:路面本身结构和沥青混凝土本身所存在的问题。第二,外因:天气冷暖温度及湿度的不断变化,交通压力大小的不断影响。产生车辙的主要原因是:(1)表面磨损程度过高。(2)石油比例配合过大。(3)积水侵入土层内部。
1.3 沥青路面的水损害。水损坏是目前沥青路面早期损坏最常见的一种质量问题。其产生一般是因为施工中沥青混凝土比例控制不当、沥青混合料搅合不匀、碾压效果不达标等因素导致的沥青路内部空隙率过大所造成。
2 沥青路面出现问题的原因分析及其预防措施
2.1 裂缝剖析。出现裂缝的沥青路面主要是有两种因素造成:一种是由于外界挤压(行车荷载)的作用而产生的裂缝,称为荷载性裂缝;一种裂缝是因为沥青层温度变化而造成,称为非荷载性裂缝。
2.1.1 荷载型裂缝。荷载型裂缝主要由于前期规划设计不当,中期工程施工质量低劣,或者是由于行车超载现象严重,致使路面裂缝。其产生的原因有:(1)随着现今社会交通运输的高速发展。现有公路承载强度已经不能满足现今车辆的行驶要求,路面早已不能达到交通量急速攀升所带来的硬件方面的需求,致使路面过早产生疲劳,刚性大于了韧性,所以路面出现裂缝。(2)前期路面规划设计不合理,没有充分考虑到各种因素对路面所产生的影响,中期施工质量低劣,物料质量不符合要求,沥青路面厚度过薄,路面韧性与刚性之间的配比完全不能达到行车需求。在行车的过程中,车辆的频繁碾压,导致路面很快开裂。
2.1.2 非荷载型裂缝。非荷载型裂缝主要由于温度变化,施工前考虑不周、选取材料时没有过多考虑气候等因素从而引起的路面裂缝。其产生的原因有:(1)气温是影响路面裂缝的一个重要的原因,如若本地昼夜气温温差较大,那么,就会致使沥青路面反复的经受膨胀和冷缩的过程,从而让本身内部结构发生变化。随着气温的逐渐降低,沥青本身的黏滞度会逐渐增高,强度也会逐渐变大,受力变形的能力也随之降低,此时最易发生刚性损坏。温度降低,特别是气温急降时,沥青层会受到一定的约束而不能迅速收缩,这样就会产生很大的温度应力,当温度应力累积到超过路面本身的抗拉力的时候,路面就会产生裂缝。(2)施工过程中,地基规划处理不妥当,碾压路基时,没有均匀碾压,从而出现路基沉降不均的现象等。
2.2 车辙剖析。因为车辙构成的原因有所不同,所以车辙的形成大致分为两大种类:
2.2.1 失稳型车辙。此类车辙主要在半刚性或刚性基层沥青路面上形成,由于沥青面层混合料的高温稳定性不足,在车轮反复碾压的作用下,产生剪切和压缩的流动。所以此类车辙主要出现在沥青面层。
2.2.2 结构型车辙。这类车辙是源于路面结构在车轮反复碾压,反复作用的情况下产生的整体永久变形而形成。所以这类车辙主要出现在柔性基层路面上,其外形也以路面下凹为主要表现形式。由此看出,车辙的形成的主要原因是由于前期施工过程中压密不足,再经过长时间车轮反复碾压的过程,使得沥青面层以及各结构层材料的再次压密,从而形成车辙。
2.3 水损坏剖析。沥青路面在含有水分的基础上,再经受交通和温度等原因的持续且反复的作用,所含水分会逐渐浸入到沥青与集料的界面上,同时因为水分浸入,使得沥青膜逐渐地从集料表面剥落,从而导致本身强度降低,直至松散。导致沥青路面产生水损害的主要因素是材料、设计施工方案与实施、土基和基层、车辆荷载等
2.4 预防措施及意见。针对以上分析的沥青路面质量通病的原因,所以,想要预防其质量出现问题,就必须要从材料选择、方案设计、工程实施、后期养护、以及交通管理等五个方面采取相应的预防措施。
2.4.1 材料选用方面。首先,应合理的选择沥青混合料,沥青混合料的选择与混合料的配合比例是保证沥青路面质量的关键,为了防水损坏,每个结构层一般都会选择密实型的混合料,与此同时,还要周全的考虑到其耐久性的问题,以及低温抗开裂和高温抗车辙的问题。其次,要确定沥青路面本身的结构,路面产生的裂缝主要是因为本身的低温冷缩引起的,所以,选用温度敏感性差,延伸度强,蜡含量低的高品质材料,并且合理的配置其比率,均可控制沥青路面本身所出现的质量问题。
2.4.2 规划设计方面。规划设计,首先,相对于地形较为复杂的地段要做好前期的地质勘察工作。要特别注意的是,地基的稳固,防止因地基不稳而出现的路面沉降的后果,其次,必须使用符合标准的材料填筑路基,必须确保路基有足够的坚韧性和稳定性,从而保证路面的稳定基础。
2.4.3 工程实施方面。确保工程质量的基础上,应选择先进工艺和设备进行工程施工,特别要注意的是,透层与粘层的施工质量,按照国家相关规定制定完善的工程施工方案,并且确保工程施工已达到规范要求。
2.4.4 后期维护方面。严格维护,保证路面清洁干燥,加强路面排水工程的正常运转与其本身排水性能的良好。加强监督并且及时有效的对出现的质量问题进行处理,避免问题的进一步扩大造成不必要的损失。
2.4.5 交通管理方面。重点加强交通管理,限制大型车辆以及超载车辆的通行;并且在夏季持续高温状态下,交通运输单位可将一些车辆安排在夜间路面表面气温较低时通过。
结语。沥青路面的质量通病的产生有诸多的因素,无论是从选材,设计,施工,后期维护,以及交通管理等方面都有着诸多的不足,鉴于沥青路面的常见问题的显现,也日益的得到管理部门的重视,为了控制沥青路面本身质量上的通病,就要切实的做好相应的预防措施,工程前期做到选用优质无物料,并且优化设计方案,严格控制工程施工质量,并且在后期做好维修养护工作,加强道路的交通运输管理,那么降低沥青路面这些常见质量通病就可以基本杜绝。
[1]杨书利.高等级沥青路面雨水侵渗破坏的防治措施[J].城市道桥与防洪,2007(4).
[2]田伟.沥青路面早期破坏原因分析与防治[J].北方交通,2007(4).
[3]贾乘鹤.沥青路面早期破坏原因浅探[J].交通标准化,2005(6).
[4]李小亮.高等级沥青路面早期病害的防护措施[J].科学之友,2007(06B).