高速公路沥青混凝土路面的早期破坏
2016-03-16柳昱洵
柳昱洵
浙江龙丽丽龙高速公路有限公司
高速公路沥青混凝土路面的早期破坏
柳昱洵
浙江龙丽丽龙高速公路有限公司
近些年,随着国家和政府部门对高速公路工程建设的不断扶持,我国的高等级公路得到了长足的发展。但随着沥青混凝土路面的广泛使用,业内人士对路面早期病害现象越来越重视。当前,沥青混凝土路面的早期病害主要包括推移、松散、裂缝、水破坏、泛油等。这些早期病害给高等级公路的正常使用留下了潜在威胁,因此必须尽快找出相应的预防措施。现就沥青混凝土路面的早期破坏原因及其预防措施进行探讨。主要从设计、沥青混合料和施工几个方面考虑,以解决沥青路面早期破坏问题。
高速公路;沥青混凝土;路面破坏
随着国民经济的高速发展,道路交通量日益增大,车辆迅速大型化、渠道化,且严重超载,使公路路面面监严竣的考验。许多高速公路沥青路面建成通车不久,由于不能适应交通快速发展的需要,发生了较为严重的早期破损现象,如:车辙变形、龟裂网裂、坑槽沉陷、水损坏严重、抗滑性能不足等。路面早期破损是目前公路工程的通病,具有普遍性和严重性的特点,这就促使我们对目前我国高速公路沥青混凝土路面设计、施工、原材料使用等一系列问题进行认真的反思和研究,总结经验,吸取教训,为今后的高速公路建设养护和管理打下良好的基础。
1 沥青混凝土路面的早期破坏
1.1 泛油
油石比未掌握好,沥青用量偏多,还有拌合不均匀,压实不足,特别是在高温作用下,沥青路面变软,强度降低,行车特别是超载行车使沥青混凝土压实,孔隙率减小,沥青被压挤到表层形成泛油是主要原因。大多数高速公路的行车道上均有泛油现象,严重泛油会造成路面摩擦系数降低,抗滑能力减小。
1.2 松散
由于沥青混凝土集料颗粒与裹覆沥青之间粘接力减少而形成松散,主要形成原因是:①集料颗粒被粉尘包覆,使沥青膜不能粘在集料颗粒上;②表面有离析,由于缺少细料,级配不好,形成粗料与粗料相接触,只有极少数接触点与沥青粘结着,沥青老化剥落使粘结力减弱;③压实度不足,不能保证沥青混合料的粘聚力。这种破坏作用使路面产生洼坑积水,降低抗滑能力,也导致沥青路面较早破坏。
1.3 裂缝
高等级公路上出现的裂缝主要分为两类,分别为横向和纵向裂缝。其中,纵向裂缝的产生,其原因主要是由于地基和填土在横向的不均匀性所造成的,其中在旧路基扩宽地段表现得尤为明显,是因为这些路段土质台阶并未规范处理、分层填筑的厚度以及压实度的控制并不严格。横向裂缝的产生与纵向的相同,也是不可避免的。它的产生主要是由于温度应力的作用,使其路面产生疲劳裂缝,这种温度裂缝往往开始于温度的大幅度变化,然后随着时间的推移,造成沥青的老化,最终使其抗裂能力逐渐下降。
2 高速公路沥青路面早期破坏处治对策
2.1 沥青混合料的优化
1)沥青的选取选用。具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高其性能指标。
2)集料的选用。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。
3)混合料级配的确定。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。
2.2 路面结构合理设计
1)尽可能减薄沥青面层厚度
由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情减薄,控制在9-12cm之内。
第一,半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。
第二,提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。
第三,沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。
第四,一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。2)加强沥青路面防水设计
3)选用合理的基层和底基层结构
2.3 科学施工,确保施工质量
工程质量是施工作出来的,施工质量控制不严,早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行目标管理、工序管理,明确责任,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准,具体要抓好以下几方面工作:
1)加强对原材料的检验工作,确保材料质量合格
2)加强沥青混合料配合比的控制
3)确保施工机械设备配套情况、性能、精度等符合要求
4)铺筑试验路段,验证施工方案可行性
5)加强施工过程中质量管理与检查
2.4 早期破坏的处理措施
1)裂缝。裂缝现象的出现,是由于多种原因造成的,所以该现象可以说是不可避免的。但根据其不同的成因,可以降低该现象出现的几率。比如纵向裂缝,它是因为地基和填土在横向的不均匀性所造成的,因此,在具体的施工中,可以严格控制填土厚度,保证填料的均匀性,然后确保其施工后能达到规范中所要求的压实度。还有横向裂缝,为了降低老化,提升沥青面的抗裂能力,可以采用较为优质的沥青,然后控制混凝土的空隙率、混凝土强度、混凝土压实度,等等,使沥青混凝土面层的抗温度裂缝能力提升。
2)泛油。造成泛油的现象主要是由于沥青量过大,所以在进行施工时要严格把控设计的配合比,要严格按照试验规程选择最佳的油石比,实际操作中工程师要做到严格把关,对配合比要做到亲力亲为。
总之,高速公路的发展还有很多的问题需要研讨和解决,还有很多技术有待攻关。我国的高速路发展时间比较短暂,因此还会有很多的问题需要相关的技术人员进行研究和分析。因此,就需要不同的部门共同努力,才能提高高速公路沥青路面的质量,才能使高速公路得到合理使用。
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