高速公路沥青路面施工质量与初期损坏关系的探讨

2017-08-07刘小四江西省吉安市路桥工程局

大陆桥视野 2017年14期

刘小四/江西省吉安市路桥工程局

刘小四/江西省吉安市路桥工程局

随着社会的快速发展，国家经济水平的不断提升，交通运输行业也取得了快速的发展，高速公路的建设质量受到人们越来越多的关注，高速公路沥青路面的施工质量将直接影响整个道路的运输安全，因此需要广大施工企业格外重视施工质量，受到众多影响因素的影响，沥青路面的施工质量和初期损坏有直接的关系。本研究针对高速公路沥青路面的施工质量和初期损坏的关系展开了一系列的探讨，首先就高速公路沥青路面初期损坏的状况进行了分析，其次分析了沥青路面的施工质量对初期损坏的具体影响，分析表面沥青路面出现初期损坏与沥青路面的层间联结不佳，施工时的初始空隙率不合理以及沥青混合材料的比例等都有密切的关系，下面进行细致的探究。

高速公路；沥青路面；施工质量；初期损坏

前言

平时所讲的高速公路沥青路面出现初期损坏，主要是指在高速公路施工完成之后投入到使用过程中前三年出现损坏的现象，主要损坏是出现车辙或出现坑洼地带，当然沥青路面出现初期损坏与很多因素有关，与不恰当的使用有关也去施工过程中没有把好质量关有关，其中施工质量与沥青路面出现初期损坏有着重要的联系。本研究选择山东境内的两条高速公路沥青路面出现的初期损坏情况为研究对象，下面进行细致的阐述。

一、关于高速公路沥青路面初期损坏的状况分析

车辙损坏是高速公路沥青路面非常常见的损坏之一，按照我国对车辙损坏的分级界定，可以将车辙损坏分为严重损坏和轻度损坏，其中25mm是损坏程度的分界线。根据这个分级标准，本研究选择的两条高速公路沥青路面都出现严重的车辙损坏，并且损坏时间在道路投入使用一年之内。沥青路面出现坑洼现象与坑洼处的损坏面积以及坑洼的深度共同决定，在所调查的路段内，每一处坑洼损坏面积都不大于1.5m2，但是坑洼的深度都大于25mm，综合这两项指标分析，这两条高速公路的损坏情况属于轻微损坏，如果单纯依靠坑洼深度判断则属于严重的损坏。由于公路的损坏情况已经对于汽车的运行安全带来了一定的威胁，因此需要采取科学的措施积极修复受损路段。

二、高速公路沥青路面的施工质量对于初期损坏的影响

（一）层间联结条件对于路面质量的影响

通常高速公路的沥青路面结构设计的理论基础都是沥青结构底层应力的分布，各个结构层之间通过一系列的联系形成了有机的整体，只有整体协调配合的时候才能符合科学连续的界面条件，一旦各个结构层之间连接不当，很容易在使用过程中渗透进去水分或者由于其他影响因素导致整个界面条件变得断续，一旦出现完全不连接的时候就会导致整个沥青路面的结构受力情况出现变化。分析过程依据弹性层状体系理论进行分析。当沥青路面的结构层之间的状态由连续状态转变为滑动状态的时候，虽然整体结构的纵向拉应力对结构的影响甚微，但是会使得拉应力在路面的底部出现，并且剪应力会随着路面的厚度的增加而减少。正是由于在路面底部出现了拉应力，才使得路面材料非常容易受到拉应力的影响而出现断裂，剪应力的存在会使得路面材料出现剪切形变从而导致车辙损坏明显。一般来讲，高速公路沥青路面出现车辙损坏，特别是损坏程度比较大的时候，很可能与路面底部的联结情况有直接的关系，因此保障每一层之间联结良好才能最大限度的减少车辙损害的出现。

（二）路面初始的空隙率分布情况对公路质量的影响

路面初始的空隙率主要指的是在道路工程完工之后整个路面的实际压实的空隙大小，通过对山东境内这两条高速公路分析发现，两条路段均存在初始空隙分布不合理的情况。两条路面的沥青路面结构层中都有部分水分渗入，所渗入的水分有的是路面的渗透水，有的是基层缝隙的水分。导致这种现象出现的原因是面层结构的初始空隙率过大，渗水空隙通道是连续的时候，水分会通过连续通道渗入结构层；分析车辙损坏处样品的厚度发现，其主要的变化特征是上中下层轮子痕迹的厚度比车辙顶部的厚度小很多，这就说明由于沥青路面材料的原因导致剪切流动变形的出现，导致这种损害的原因主要是初始空隙率太小。

（三）沥青混合材料的组成比例对于公路质量的影响

通过上述分析这两条道路的上层，中层及下层的混合料的筛孔的百分率范围，道路上面层的混合料的生产级配范围差别较大，并且两条道路的级配各不相同，既有细型级配的道路，也有粗型级配的道路，不同道路的上面层混合料中使用的沥青材质的比例大体一致，但是当材质混合料的最大粒径的数值一致时，在级配较粗的混合料中其沥青膜的厚度将比细级配混合料的沥青膜的厚度大很多，这样就导致粗级配混合料的骨架作用很难发挥出来。如下图所示为道路面层的混合料中粗集料的用量与沥青用量之间的关系，不难发现，在上面层的混合料筛孔大小为4.75mm的时候，筛孔通过的百分率差异在20%左右，而沥青材质的用量变化在1%以内。这就说明当混合料的级配组成差异较大的时候，对上层面的影响是随着粗集料的增加导致混合料沥青用量不断增加，当混合料出现分配离析的时候，一般在粗集料的集中位置其混合料中沥青的用量将会大大降低，然后在细集料分布较为集中的位置，其沥青料的用量将会大大增加。