有关公路沥青路面早期病害的成因与其防治对策分析

2015-03-22张颖

黑龙江交通科技 2015年2期

关键词：沥青路面沥青病害

张颖

(滦县交通运输局地方道路站)

1 公路沥青路面早期病害的类型

公路沥青路面早期病害的类型主要包括:(1)桥头跳车。(2)沉陷。(3)裂缝(横裂缝+ 纵裂缝)。(4)龟裂。(5)车辙。(6)坑槽。(7)冻胀以及翻浆。(8)剥落。(9)泛油等。

2 公路沥青路面早期病害的成因

2.1 原材料影响

(1)沥青。现阶段，我国公路事业正处于飞速发展时期，所以，沥青往往是供不应求，再加上技术因素的制约，部分国产沥青难以满足实际施工要求。另外，施工环节材料管理存在漏洞，导致一些劣质沥青流入施工现场。(2)碎石材料。通常由社会料场小规模加工供应，因而无论在材料品质上，还是在级配稳定上，又或者在匀质性上，均无法得到充分保障。

2.2 设计存在缺陷

在公路等级不断提高的背景下，目前使用的设计规范中有些已经无法满足交通状况的现实需要，如路面结构的设计通过弯沉值进行控制，均基于标准轴载予以计算，没有充分考虑以超载车辆为代表的诸多因素，设计和应用之间便存在较大偏差，导致设计承载力无法满足现实轴载的需求，如此一来，在车辆超载的作用下，造成路面出现早期病害，甚至给路面结构带来严重破坏。

2.3 气候因素

沥青材料在高温环境下将会表现出良好的变形能力，同时在低温环境中又会发硬且变脆。当基层由于温度效应而发生变形时，沥青面层所对应的变形有可能无法满足基层材料的变形，从而形成裂缝。

在昼夜温差较大的区域，特别是北方地区，在昼夜温差反复作用下，沥青面层将会生成一定大小的温缩应力，在该力的重复性作用下，沥青混合料将会出现疲劳裂缝。再加上沥青材料需要长时间暴露在空气中，由于气候和荷载的双重影响而发生老化，松弛变形能力不断被削弱，待达到极限应力之后，便会形成裂缝。

2.4 沥青混合料配合比设计

对于沥青混合料而言，其配合比设计应被划分为3 个阶段，予以分别设计和验证，即:(1)目标配合比设计阶段。(2)生产配合比设计阶段。(3)生产配合比验证阶段。然而在实际施工过程中，部分施工企业追求进度而没有进行试拌试铺验证，如此一来，导致实际铺筑的混合料的一系列关键指标无法达成目标配合比设计标准，使得沥青混合料在质量方面存在严重的先天缺陷。对实际铺筑集料级配进行统计分析发现，如果较设计偏细，那么油石比偏小，有较大几率发生易松散问题;如果较设计偏粗，那么油石比偏大，有较大几率发生车辙及泛油问题。

2.5 拌合及施工温度的影响

对沥青混合料进行拌合时，其温度通常控制在120 ～165 ℃之间，受人员或者设备的影响，拌合温度有可能存在时高时低的问题，如果偏高，那么沥青将会老化，胶结粘聚性被削弱，混合料容易出现松散问题;如果偏低，那么混合料很难充分拌和，将会导致后续的压实不足以及级配不均问题。总之，均会导致路面出现不平整的质量缺陷。

沥青混合料摊铺施工中，应重视并做好保温措施，选择较为理想的铺筑季节和天气，避免混合料由于温度不均匀而给铺筑质量带来负面影响，埋下早期病害的隐患。

3 公路沥青路面早期病害的防治对策

3.1 设计方面

根据建设路段的实际交流流量以及具体轴载信息，设计环节应积极考虑车辆超载所带来的影响，同时还应合理预测未来交通可能达到的流量，从而保证设计和实际趋于一致，进而有效避免公路沥青路面由于重载或者交通量激增而导致的早期破坏。

基层选材时，应予以必要优化，建议选用那些具有理想抗冲刷以及抗变形能力的材料，再借助集料骨架密实结构以保证公路具有足够的承载力，从而最大程度降低温缩及干缩裂缝的发生几率。

结合地区、交通状况以及气候条件等方面的不同，有目的地调整沥青混合料矿料级配，从而使其具有理想的高温稳定性。

根据所处环境的气候特点，合理增加沥青层实际厚度，以减小基层结构温差，从而降低温缩裂缝的发生几率。又或者适当增设土工材料，以有效弱化基层温缩应力，从而减少由此引发的面层裂缝。

3.2 施工方面

(1)半刚性基层施工中，应对材料级配进行合理优化，避免或者减少使用具有较大干缩变形特点的水泥材料，借助有效压实以保证强度。严格控制施工含水率，如含水率偏小，将会降低压实质量，导致混合料孔隙偏大，一旦发生渗水问题，则容易使得基层结构遭受严重损坏。与此同时，应重视并做好半刚性基层的养生工作，严禁暴晒。确保路面不同结构层之间具有良好的层间粘结，从而保证路面结构具有理想的整体性。对于多层施工的基层，建议采用连续梯队的方式进行施工，透层油建议选用具有良好渗透性的沥青，在沥青层间洒一定量的粘层油，借助试验方式以确定透层油及粘层油各自合理用量，无论是过多，还是多少，均有可能导致路面早期病害的发生。(2)根据所处地区的气候环境以及交通特点，选择适宜的沥青标号，确定合理的沥青混合料矿料级配以及油石比，从而有目标地预防地方性公路沥青路面早期病害的发生。(3)在施工进行中，应予以严格的交通管制，如半刚性基层施工环节，应禁止包括施工车辆在内的各种车辆的早期行驶，防止基层受到早期破坏，以及面层施工环节的行车导致层间污染，防止面层受到早期破坏。(4)重视并做好相关人员的教育和管理工作。严格把关矿料级配以及油石比，不可因为经济利益趋势而人为地让标准处于失控状态，甚至弄虚作假，违反规定。如果这样做，将会埋下严重的公路沥青路面早期病害隐患，甚至为之付出沉重代价。

3.3 养护及管理方面

(1)通过养护工作的有效落实能够大幅延长公路的服役期限，预防性养护更是重中之重，然而很多养护单位在预防性养护方面缺乏足够的重视，实际行动自然也就无从谈起了，甚至认为破坏之后才有养护以及维修的必要，如此一来，小问题发展成大问题，不仅难以根治，而且需要付出较大代价。开展预见性养护工作的过程中，应立足于现有的路面状况，通过科学分析，从而确定养护内容和实施方案，最终起到防患于未然的目的。早期温缩裂缝以及干缩裂缝具有较大危害，所以，应予以尽快尽好地处理，避免路表水由裂缝侵蚀到路基，引发难以估量的危害。(2)应重视并落实路政管理工作，这也是延长公路服役期限的有力措施之一。超载车辆对公路路面结构施加的破坏往往一次性的，通过以罚代管方式很难从根本上解决这一问题，这样操作只会使得违法运输行为愈发常见和严重，从而大幅缩短公路的实际服役期限。这一点应引起路政管理单位足够的重视，并从其他角度采取有效措施来解决这一问题。