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摘要:沥青路面早期破损的成因比较复杂,涉及设计、施工、养护、管理等方面。本文从工程施工的角度,主要讨论施工及原材料方面的原因,以及根据成因应采取的预防及改善措施。
关键词:沥青 早期破损 施工 原材料
0 引言
沥青路的表面坚实平整,无接缝,行车舒适,具有耐磨、噪声不大、施工期短等优点,它可以分期修筑,且便于维修保养等,目前被广泛运用于城市道路及公路的修筑施工中。沥青路面的耐久性设计是以层状弹性理论为基础的,但伪钞出设计年限的沥青路面还存在早期破损的问题。
沥青路面的早期破损指的是在设计寿命期前1/4~1/3期间内,沥青路面产生的形式多样的路面破损,如翻浆、松散、开裂、变形及泛油等。早起破损问题对交通运输的正常运营造成影响的同时,也会引起重大经济损失。
1 施工方面的原因
1.1 地基沉降。公路建设中,存在高填方路基或路基底部存在软土地基等特殊路基,对特殊路基的处理不彻底,路基一般就会发生过量沉陷和失稳,破坏沥青路面的正常运营。
1.2 路基压实不够。路基压实这道工序在路基施工中比较关键,若使路基路面强度和稳定性得到提高,可采用这项技术措施。因为未对路基充分压实,而产生不均匀沉陷,沥青路面会因此产生横向及纵向的裂缝。导致“桥头跳车”的主要因素就是压路机没有充分碾压路基和桥台衔接处,导致局部路段路基压实度不够而引起路面横列和坑洞、路基沉陷等问题。
1.3 路面基层施工质量低劣。施工过程中由于种种原因,半刚性基层没有合理的龄期,或基层施工粗糙,造成基层网状开裂破坏,反射到面层,造成面层出现网状开裂。水从裂缝处渗透至路基内,在行车动荷载的作用下产生唧泥现象。
1.4 沥青面层自身的破坏。这是导致沥青面层早期破损的主要因素,这种影响包括下列集中情况:
①水的破坏。水的破坏是导致沥青面层破坏的主要因素之一。沥青面层中水的来源有地面降水和路基内部存水。水在汽车动荷载及温度变化的作用下,使石料与沥青粘附着力降低,易发生剥落、松散、从而降低沥青路面的抗剪强度。
②面层颗粒离析。离析现象在沥青混合料运输和摊铺过程都很容易出现。沥青混合料离析造成局部粗、细集料不均匀,不易压实,从而出现松散;如局部细集料偏多,则极易造成拥包、车辙等破坏。
③铺装层过薄。将沥青混凝土铺设于水泥混凝土桥面之上,铺装层厚度小于5cm;加上其层间粘层油撒布不符合要求,在行车动荷载作用下,容易出现坑洞。
④被油溶解。施工时,油污被抛洒在路面上容易导致柴油将沥青溶解,降低矿料和沥青的粘结力,引起路面松散、有坑洞和剥离。
⑤面层压实度较低。
沥青面层的压实度在很大程度上影响着沥青路面的耐久性,一些施工单位片面追求平整度,放松对压实度的控制。通车后面层变形明显, 平整度反而迅速衰减。
2 原材料原因
2.1 沥青性能较差。沥青混合料中最重要的材料是沥青。沥青路面出现早期破损的问题,其主要原因之一就是沥青材料的性能不达标,一般的沥青已渐渐落后于不断变化的形势需要,所以应采用改性沥青。
2.2 碎石的磨耗值和压碎值与规范不符,或采用了酸性矿料,导致沥青混合料不稳定,从而引起沥青路面出现早期剥落现象。
2.3 矿粉(填料)的细度对沥青混合料质量至关重要。矿粉细度小,比表面积大,沥青与矿粉结合就好,抗剪强度高;否则就会有很多沥青无法和矿粉发生直接的表面交互作用形成结构沥青,而形成了自由沥青,在行车动荷载的作用下形成泛油。
3 预防措施
经过上文的调研,笔者提出了预防沥青路面出现早期破损问题的措施:
3.1 地基沉降预防措施
特殊地基的沉降稳定是比较长的过程,首先应该按照实际状况制定可行方案,进行整治和加固;其次,预留足够的沉降时间,等到几乎不再出现沉降情况后再开始路面施工。
3.2 路基及路面基层施工的预防措施
必须根据要求对路基进行压实,采用具有良好的整体性的无砂大孔砼、石灰土和二灰(石灰与粉煤灰)混合料对桥头部分进行填筑,以免桥头沉陷。
保证路面基层的施工质量,半刚性基层必须经过规定的龄期之后再开始沥青面层的施工。
3.3 沥青路面施工的预防措施
①根据要求拌制沥青混合料,将马歇尔试验频率适当增大,对沥青混合料的流值、稳定性和油石比等指标进行严格管理,若有必要,允许对混合料进行特殊配合比设计。
②设立沥青混合料成品料仓,为避免卸料发生离析现象,要对成品料仓料位实施严格的管理。
③提升面层摊铺质量。调整摊铺温度,摊铺厚度均匀,保证沥青面层的压实度,不允许在潮湿的基层上摊铺;横向接缝和纵向接缝要平顺、紧密,人工铲掉各幅之间重叠的混合料。
④设计桥面铺装层时要以一般路段的上面层和中面层厚度为依据,将沥青混凝土铺装层铺筑于水泥混凝土桥面之上,再洒布粘层沥青。
⑤停置于刚铺筑的沥青路面上的施工机械,必须将塑料薄膜垫在机械下面,或采取其他防油措施,以防污染。
3.4 原材料及管理措施
①仔细检验用于铺筑施工的原材料,坚决不使用劣质原材料。此外,材料的供应源、数量及储存堆放要有明确标识。
②混集料的骨料应该采用表面粗糙、石质坚硬、具有较强的耐磨性和嵌挤作用、能和沥青牢固粘附的材料。若是酸性骨料,使混合料的抗剥落性得到保障,应该掺入适量的石灰粉或抗剥落剂。此外,骨料不宜含有过多的水分。搭棚堆放矿粉,并采取防雨防潮的措施。
③严格控制沥青混合料材料的配合比,施工单位进行自检时,应按照要求确定材料的用量和规格、沥青用量以及矿料级配。
④开始沥青路面的施工前,施工单位应该配合监理严格检查各项施工机械的配套情况、机械的性能以及计量精度等,及时更换不配套的机械设施。
4 结束语
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,在工程施工中根据其成因从路基、基层施工、沥青面层施工到原材料控制,有针对性地采取一系列预防和改善措施,同时按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量进行严格的检查、控制,才能减少沥青路面早期破损的发生,从而提高沥青路面的建设质量。
参考文献:
[1]公路养护技术规范(JTG H10-2009).北京:人民交通出版社,2009
[2]沥青路面施工及验收规范(GB 50092-96).北京:中国计划出版社,1996.
[3]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防.北京:人民交通出版社,2001.
[4]常魁和、高群.公路沥青路面养护新技术.北京:人民交通出版社,2001.
[5]公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2-2001).北京:人民交通出版社,2001.
关键词:沥青 早期破损 施工 原材料
0 引言
沥青路的表面坚实平整,无接缝,行车舒适,具有耐磨、噪声不大、施工期短等优点,它可以分期修筑,且便于维修保养等,目前被广泛运用于城市道路及公路的修筑施工中。沥青路面的耐久性设计是以层状弹性理论为基础的,但伪钞出设计年限的沥青路面还存在早期破损的问题。
沥青路面的早期破损指的是在设计寿命期前1/4~1/3期间内,沥青路面产生的形式多样的路面破损,如翻浆、松散、开裂、变形及泛油等。早起破损问题对交通运输的正常运营造成影响的同时,也会引起重大经济损失。
1 施工方面的原因
1.1 地基沉降。公路建设中,存在高填方路基或路基底部存在软土地基等特殊路基,对特殊路基的处理不彻底,路基一般就会发生过量沉陷和失稳,破坏沥青路面的正常运营。
1.2 路基压实不够。路基压实这道工序在路基施工中比较关键,若使路基路面强度和稳定性得到提高,可采用这项技术措施。因为未对路基充分压实,而产生不均匀沉陷,沥青路面会因此产生横向及纵向的裂缝。导致“桥头跳车”的主要因素就是压路机没有充分碾压路基和桥台衔接处,导致局部路段路基压实度不够而引起路面横列和坑洞、路基沉陷等问题。
1.3 路面基层施工质量低劣。施工过程中由于种种原因,半刚性基层没有合理的龄期,或基层施工粗糙,造成基层网状开裂破坏,反射到面层,造成面层出现网状开裂。水从裂缝处渗透至路基内,在行车动荷载的作用下产生唧泥现象。
1.4 沥青面层自身的破坏。这是导致沥青面层早期破损的主要因素,这种影响包括下列集中情况:
①水的破坏。水的破坏是导致沥青面层破坏的主要因素之一。沥青面层中水的来源有地面降水和路基内部存水。水在汽车动荷载及温度变化的作用下,使石料与沥青粘附着力降低,易发生剥落、松散、从而降低沥青路面的抗剪强度。
②面层颗粒离析。离析现象在沥青混合料运输和摊铺过程都很容易出现。沥青混合料离析造成局部粗、细集料不均匀,不易压实,从而出现松散;如局部细集料偏多,则极易造成拥包、车辙等破坏。
③铺装层过薄。将沥青混凝土铺设于水泥混凝土桥面之上,铺装层厚度小于5cm;加上其层间粘层油撒布不符合要求,在行车动荷载作用下,容易出现坑洞。
④被油溶解。施工时,油污被抛洒在路面上容易导致柴油将沥青溶解,降低矿料和沥青的粘结力,引起路面松散、有坑洞和剥离。
⑤面层压实度较低。
沥青面层的压实度在很大程度上影响着沥青路面的耐久性,一些施工单位片面追求平整度,放松对压实度的控制。通车后面层变形明显, 平整度反而迅速衰减。
2 原材料原因
2.1 沥青性能较差。沥青混合料中最重要的材料是沥青。沥青路面出现早期破损的问题,其主要原因之一就是沥青材料的性能不达标,一般的沥青已渐渐落后于不断变化的形势需要,所以应采用改性沥青。
2.2 碎石的磨耗值和压碎值与规范不符,或采用了酸性矿料,导致沥青混合料不稳定,从而引起沥青路面出现早期剥落现象。
2.3 矿粉(填料)的细度对沥青混合料质量至关重要。矿粉细度小,比表面积大,沥青与矿粉结合就好,抗剪强度高;否则就会有很多沥青无法和矿粉发生直接的表面交互作用形成结构沥青,而形成了自由沥青,在行车动荷载的作用下形成泛油。
3 预防措施
经过上文的调研,笔者提出了预防沥青路面出现早期破损问题的措施:
3.1 地基沉降预防措施
特殊地基的沉降稳定是比较长的过程,首先应该按照实际状况制定可行方案,进行整治和加固;其次,预留足够的沉降时间,等到几乎不再出现沉降情况后再开始路面施工。
3.2 路基及路面基层施工的预防措施
必须根据要求对路基进行压实,采用具有良好的整体性的无砂大孔砼、石灰土和二灰(石灰与粉煤灰)混合料对桥头部分进行填筑,以免桥头沉陷。
保证路面基层的施工质量,半刚性基层必须经过规定的龄期之后再开始沥青面层的施工。
3.3 沥青路面施工的预防措施
①根据要求拌制沥青混合料,将马歇尔试验频率适当增大,对沥青混合料的流值、稳定性和油石比等指标进行严格管理,若有必要,允许对混合料进行特殊配合比设计。
②设立沥青混合料成品料仓,为避免卸料发生离析现象,要对成品料仓料位实施严格的管理。
③提升面层摊铺质量。调整摊铺温度,摊铺厚度均匀,保证沥青面层的压实度,不允许在潮湿的基层上摊铺;横向接缝和纵向接缝要平顺、紧密,人工铲掉各幅之间重叠的混合料。
④设计桥面铺装层时要以一般路段的上面层和中面层厚度为依据,将沥青混凝土铺装层铺筑于水泥混凝土桥面之上,再洒布粘层沥青。
⑤停置于刚铺筑的沥青路面上的施工机械,必须将塑料薄膜垫在机械下面,或采取其他防油措施,以防污染。
3.4 原材料及管理措施
①仔细检验用于铺筑施工的原材料,坚决不使用劣质原材料。此外,材料的供应源、数量及储存堆放要有明确标识。
②混集料的骨料应该采用表面粗糙、石质坚硬、具有较强的耐磨性和嵌挤作用、能和沥青牢固粘附的材料。若是酸性骨料,使混合料的抗剥落性得到保障,应该掺入适量的石灰粉或抗剥落剂。此外,骨料不宜含有过多的水分。搭棚堆放矿粉,并采取防雨防潮的措施。
③严格控制沥青混合料材料的配合比,施工单位进行自检时,应按照要求确定材料的用量和规格、沥青用量以及矿料级配。
④开始沥青路面的施工前,施工单位应该配合监理严格检查各项施工机械的配套情况、机械的性能以及计量精度等,及时更换不配套的机械设施。
4 结束语
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,在工程施工中根据其成因从路基、基层施工、沥青面层施工到原材料控制,有针对性地采取一系列预防和改善措施,同时按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量进行严格的检查、控制,才能减少沥青路面早期破损的发生,从而提高沥青路面的建设质量。
参考文献:
[1]公路养护技术规范(JTG H10-2009).北京:人民交通出版社,2009
[2]沥青路面施工及验收规范(GB 50092-96).北京:中国计划出版社,1996.
[3]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防.北京:人民交通出版社,2001.
[4]常魁和、高群.公路沥青路面养护新技术.北京:人民交通出版社,2001.
[5]公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2-2001).北京:人民交通出版社,2001.