淺談瀝青路面早期病害形成的原因及預防措施

1、淺談瀝青路面早期病害形成的原因及預防措施摘要：隨著我國道路交通量的日益增大，車輛迅速大型化且嚴重超限，使公路路面面臨嚴峻的考驗，瀝青路面竣工通車后，經(jīng)過一段時間的運營，很多路面出現(xiàn)了一些病害，使正常大修期提前，影響了車輛的運行，也增加了養(yǎng)護資金的投入。文章主要論述了早期病害產(chǎn)生的原因,從設計、材料選擇、質量控制和養(yǎng)護管理等方面提出了預防對策。 關鍵詞：瀝青路面早期病害原因對策 中圖分類號：TF526+.3文獻標識碼： A 文章編號： 隨著國民經(jīng)濟快速、協(xié)調發(fā)展，交通量的不斷增長，我國道路交通量日益增大，車輛迅速大型化且嚴重超載超陷，使公路路面面臨嚴峻的考驗。很多瀝青路面均呈現(xiàn)出一定的早期破壞，

2、如裂縫、沉降、松散、坑槽、泛油、剝落、車轍以及行車過程中路面平整度逐漸變差等病害。嚴重影響了車輛行駛的舒適性,甚至危及駕駛人及乘車人的生命安全,造成了巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此針對瀝青路面早期病害的實際情況,研究瀝青路面早期病害的原因和預防對策是十分必要的。 1、瀝青路面早期病害形成原因分析 瀝青路面早期病害表現(xiàn)的形式是多種多樣的,這主要是因為導致路面損壞的原因也是多方面的。不僅有行車荷載因素,如交通量、重載超限車輛等,而且還有環(huán)境因素,如溫度變化、濕度變化和冰凍作用等。同一種影響因素可以引起不同程度的損壞,同一種病害形式也可以由不同的影響因素共同造成。因此,本文從設計、施工、采用材

3、料和養(yǎng)護管理4個方面對瀝青路面早期病害的形成原因進行系統(tǒng)分析。 1.1設計方面 交通量資料不符合運營的實際狀況,設計一般采用工可報告中提供的交通分析資料,而實際運營車輛的超載超限情況十分普遍。 由于工程地質和水文勘測不詳細,加上設計周期較短,設計參數(shù)的試驗工作很少做或試驗結果尚未出來,設計文件已經(jīng)完成,導致選取的路面設計參數(shù)比較粗糙,合理性尚待進一步研究。 道路整體結構設計不合理,如基層厚度、面層分層及材料配合比、面層厚度等。 對路基實際情況掌握不準確,做出的處理方案不合理,造成路基沉降超過允許值。 排水設計不完善,造成排水系統(tǒng)不暢通,致使路面存在大量積水,進而導致瀝青路面的水損壞。 1.2施

4、工方面 路基施工的影響路面的早期破壞與路基施工質量密切相關。路基施工質量低劣,往往是因為工程任務量大、工期緊,為了搶工期、搞獻禮工程,違反施工工藝,不按照施工規(guī)范施工,導致基層產(chǎn)生結構性破壞,然后再反射到面層,導致瀝青面層出現(xiàn)早期網(wǎng)裂、沉陷、車撤等病害;當路面存在積水時,水從裂縫中滲到路基中,在行車荷載的反復作用下,進而出現(xiàn)唧泥病害。 面層施工的影響瀝青面層的損壞是由其本身原因引起的,主要表現(xiàn)為面層松散、網(wǎng)裂、坑洞、平整度差和泛油等。瀝青本身原因引起的破壞主要是由水產(chǎn)生的破壞。面層滲水的主要原因是在面層施工中過分強調平整度而忽視壓實度,造成瀝青面層空隙率較大,導致水容易滲入而產(chǎn)生的破壞。 表1

5、列出了實驗室空隙率與現(xiàn)場不同路面壓實度下的心樣空隙率。如果現(xiàn)場施工的壓實度達不到規(guī)范的要求,則形成較大的空隙率,雨水在面層中積存卻無法排出,導致石料與瀝青粘附力降低,進而形成剝落、松散等病害。 表1實驗室與現(xiàn)場不同路面壓實度下的心樣空隙率對比 此外,實測路面空隙率與路面設計空隙率也存在較大差異。表2是某公路病害取樣分析結果。由表中可以看出,實測路面空隙率遠遠高于設計空隙率。究其原因是在施工過程中,碾壓溫度偏低,遍數(shù)不夠,結構中有大量空隙存在,進而容易導致早期病害的發(fā)生。 表2公路病害取樣分析結果 離析現(xiàn)象瀝青路面的離析是其混合料中組成成分分布不均勻性的綜合反映,瀝青路面的離析現(xiàn)象會導致瀝青路面

6、的早期損壞,大大縮短瀝青路面的使用壽命,是引起瀝青路面早期破損的基本原因。通過對離析現(xiàn)象形成的過程進行分析,發(fā)現(xiàn)在施工過程中主要通過以下3個流程產(chǎn)生離析現(xiàn)象。 瀝青混合料從貯料罐向運輸車輸送時,由于落差較大,容易出現(xiàn)混合料離析。 運輸車里的混合料卸向攤鋪機時,大骨料滾落在攤鋪機附近,容易出現(xiàn)混合料離析。 攤鋪機送料器在送料過程中,先將中間集料送到布料器,剩余粗集料留存在料斗中,攤鋪機收斗時,容易形成混合料離析。 1.3材料方面 瀝青我國目前生產(chǎn)和常用的是重交通道路瀝青。由于煉制工藝的限制,導致瀝青性能差,瀝青的低溫抗裂性能和高溫穩(wěn)定性均不能滿足要求。 礦料其質量好壞直接影響瀝青混合料的強度,是

7、瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的主要因素。碎石的壓碎值、磨耗值不符合要求,將造成瀝青混合物的穩(wěn)定性偏低,引起瀝青路面早期剝落。石料的吸水率大不僅降低加熱效率,影響拌和料的生產(chǎn)能力,而且殘存在孔隙中的水分影響施工壓實及空隙率,并將使瀝青混合料產(chǎn)生剝落。 1.4養(yǎng)護管理方面 養(yǎng)護不及時瀝青路面在行車載荷作用下出現(xiàn)小面積松散、個別坑槽后,未及時進行養(yǎng)護,特別是采用層鋪法施工的貫入式路面和表面處治,初期及時養(yǎng)護更為重要。 養(yǎng)護方法不當有些養(yǎng)護人員在瀝青路面上采取人工噴油(或灑布機噴油)、人工灑料方法進行養(yǎng)護,不僅破壞了原路面的平整度,而且由于噴油不夠、用油量控制不準,導致產(chǎn)生泛油、推擁、松散等病害。 管理措施不

8、完善部分路段的施工沒有嚴格執(zhí)行招投標,致使一些沒有路面施工經(jīng)驗、沒有施工設備和技術力量的施工隊伍承擔路面施工。此外,部分監(jiān)理監(jiān)管不力,形同虛設,無法嚴格監(jiān)理工程進度和質量。 2預防對策研究 2.1合理的設計 路面設計和研究機構對路面設計和現(xiàn)場技術進行跟蹤服務,定期對路面的路用性能進行觀測、分析,不斷提高和完善設計,使設計文件具體且可操作性,同時能夠指導工程的施工。認真總結各地區(qū)已建瀝青路面早期病害的形成機理,從中吸取經(jīng)驗和教訓,不斷提高設計的可靠度。 在現(xiàn)有規(guī)范的基礎上,逐步建立本地區(qū)的設計技術手冊,針對不同地區(qū)的氣候、交通條件的差異,提出具有地方特色的設計指南,便于各地區(qū)確定合理的面層和基層

9、厚度,使面層和基層厚度滿足強度與剛度的設計要求。 在規(guī)范的指導下,根據(jù)不同地區(qū)的氣候變化狀況,對路基、路面排水進行系統(tǒng)設計,使路線排水設計自成體系,避免造成水土流失和對環(huán)境的污染,提高路面工程抗水破壞的能力,延長路面的使用壽命。 2.2選擇合適的瀝青混合料 瀝青混合料的選擇主要包括瀝青材料的選擇和礦料材料的選擇。 在行業(yè)標準公路瀝青路面施工技術規(guī)范(JTG F402004)中,將我國道路石油瀝青分為A、B、C三級,并且規(guī)定了各自的適用范圍,列出了技術要求。對高速公路和一級公路的面層,應當選用A級道路石油瀝青;下面層應當選用B級道路石油瀝青。此外,應當根據(jù)不同地區(qū)的氣候特征,選用不同的瀝青標號。

10、通常情況下,南方采用較稠的瀝青,北方采用較稀的瀝青;同一地區(qū)用于瀝青混凝土的瀝青較稠,用于瀝青碎石混合料的瀝青較稀。 礦料材料是構成瀝青混合料的骨架,是瀝青混合料的重要組成部分。粗集料、細集料、填料的各種技術指標應符合公路瀝青路面施工技術規(guī)范(JTGF402004)中的具體要求。 2.3建立質量保證體系,加強施工管理 嚴格原材料的檢驗,把好質量關,不合格材料堅決不用。 在瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)建立質量責任制度,增強施工人員質量意識。 對拌和站、現(xiàn)場施工機械及時保養(yǎng)、檢修,保證各種設備正常運轉。 2.4建養(yǎng)并重,做好養(yǎng)護管理工作 平時加強觀測和路況調查,防止人為原因對路面的損壞,積累經(jīng)驗,為制定預防性養(yǎng)護計劃提供科學依據(jù)。 及時疏通排水系統(tǒng),特別在雨季到來之前要認真檢查,防止積水滲入路基和路面。 加強瀝青路面日常小修保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)早期病害并及時治理,防止病害擴大和惡化。 3結語 本文根據(jù)瀝青路面的損壞情況、病害形式、影響范圍和嚴重程度,從設計、施工、采用材料和養(yǎng)護管理4方面對瀝青混凝土路面早期病害的形成原因進行了系統(tǒng)分析