论文部分内容阅读
摘 要：分析了沥青路面损坏的几种形式及产生的原因，提出了从材料、配合比、施工过程中应采取的质量控制措施。
关键词：沥青面层；配合设计；养护质量控制
1．沥青路面的破坏形式及原因分析
1.1车辙
一二级公路的老沥青路面极易形成路面车辙的因素包括重交通的影响、持续高温的气候条件、老沥青混合料的疲劳强度及路面结构。
实践证明，柔性路面的辙槽大于半刚性路面、大于水泥混凝土刚性路面。因此，就半刚性路面而言，沥青路面越厚，辙槽可能越深。沥青混合料的强度取决于矿料类型、级配、沥青品种、标号用量及沥青矿粉比和密实度。矿料品种、棱角、表面粗糙度、颗粒形状、最大尺寸及混合料中粗集料含量对沥青混合料的强度和高温稳定性有明显影响。
1.2拥包
形成路面拥包的原因大致为：（1）沥青材料的性能和沥青混合料的高温稳定性差；（2）沥青路面与其下基层的联接不好（3）温度与超载车辆的急刹车制动等。
通常采用增大最大粒径尺寸及提高碎石含量来提高高温稳定性。在配合比设计时，尽量少用或不用天然砂，采用机制砂。基层表面清扫时未清理干净或二灰基层表面粉尘太多，未露出碎石颗粒。在铺筑沥青路面后，水分由沥青面层渗入，形成唧泥，使沥青路面与基层脱离，行车时极易形成拥包。
1.3裂缝
形成路面裂缝的原因分为温度裂缝、干缩裂缝。
沥青路面基层无论是柔性还是半刚性，都会产生温度裂缝，只是早晚问题，主要与沥青质量和当地气候条件有关。当半刚性基层上沥青较厚时，裂缝的主要原因为沥青面层本身，裂缝的多少、间距的远近与沥青面层的抗裂性及沥青质量有很大关系。沥青面层的裂缝是影响其使用寿命的重要病害之一，需要采取综合措施来减轻或杜绝裂缝。就已有的经验而言，需采用优质沥青，即针入度小的高粘度沥青；采用收缩性小的水泥或石灰粉煤灰稳定粒料做基层，防止半刚性基层在铺筑面层前因曝晒开裂；适当控制半刚性基层的强度，并非强度越高越好，控制在设计的范围内即可，不要认为地追求高强度。
2．半刚性基层的质量控制
半刚性基层质量的优劣是沥青路面产生唧泥、坑洞、裂缝、沉陷和平整度差等损坏现象的关键因素。养护工程同高速公路新建工程一样，要重视路面基层的施工质量。
2.1材料的要求
2.1.1结合料
水泥、石灰、石灰粉煤灰、水泥石灰粉煤灰等无机结合料和复合无机结合料都是半刚性基层和底基层的可用结合料。水泥需采用终凝时间长的325＃或425＃水泥；石灰可采用袋装生石灰粉或块灰现场消解的消石灰。但块灰一定要按施工规范要求进行充分消解，并应过筛使用，严禁使用消解不彻底的块灰；潮湿成块的粉煤灰不宜使用。
2.1.2集料
集料分为级配碎石、级配砾石和其它级配工业废渣。集料中碎石或礫石的压碎值应符合规范要求，用做基层时不超过30%。集料的颗粒级配应符合施工规范要求，考虑到基层的强度和抗裂性，颗粒组成可做适当调整，增加4.75mm以上颗粒用量，约70%。
2.1.3混合料
混合料的强度必须符合施工规范规定的最低到设计强度要求时，可添加部分水泥。混合料的强度不足易产生唧泥现象。强度满足要求的混合料还要有现代化的拌和、摊铺和碾压机械来保证混合料的均匀性和无离析。
2.2施工质量要求
路拌法施工，其基层混合料易造成局部混合料拌和不均匀及粗细集料离析现象；集中厂拌但用平地机摊铺也易造成局部粗细集料离析，易产生“贴皮”现象。拌和不匀和粗细集料离析都会造成基层局部缺陷会造成其上沥青面层的龟裂，雨水深入，产生唧泥，周而复始，即产生坑洞。这种破坏较龟裂而无唧泥严重得多。
用平地机摊铺，高程不易控制，致使面层厚度差异，密实度亦有影响。通车后，平整度就会变坏，影响交通。避免上述现象发生，应采用集中厂拌摊铺机摊铺混合料。施工时，严格控制含水量，不能为施工方便而加大含水量，导致过早产生干缩裂缝。
基层碾压成型后，立即覆盖草帘子等进行养护，适时洒水，确保经常湿润，养护期不少于7天，可按《技术规范》或业主招标文件规定的不少于14天的时间进行养生。养护期内禁止车辆通行，以免破坏早期强度。
3．沥青混凝土的配合比设计
在老沥青路面的养护大中修工程中，不论是罩面，还是老路破坏后的新铺沥青层，必须重视沥青配合比的设计和验证。
3.1沥青面层的材料控制
沥青必须采用符合“重交通道路石油沥青技术要求”的优质沥青。其关键技术指标是含蜡量，另一重要指标为薄膜烘箱后的针入度比和15℃延度。
各种粗细集料的质量应符合技术要求，特别是表面层用做抗滑表层的粗集料，磨光值不小于42，压碎值不大于20%，针片状含量不大于15%，与沥青的粘附性不小于4级。为增加石料与沥青粘结力，可用2%消石灰粉或水泥代替矿粉，也可用消石灰液处理加抗剥落剂。
3.2目标配合比设计阶段的控制
采用工程实际使用的、合格的原材料，通过实验计算各种材料的用量比例，配成符合规范要求的级配，并通过马歇尔实验确定最佳沥青用量，以供拌合机确定冷料仓供料的比例。在确定混合料的级配时，应尽量使用10mm以上的粗骨料及2.36mm以下的细集料多一些，以增加路面的强度及抗滑性，减少透水性。
最佳沥青用量通过实验确定以后，还应根据实际施工的层次及当地的气候条件进行调整。选定的配比为下面层时，应尽量采用最佳沥青含量+0.3%，以增加下面层的耐久性；为上面层时，应采用最佳沥青含量－0.3%，以防止路面在夏季泛油。
3.3生产配合比设计阶段的控制
拌和站按照目标配合比提供的数据进行上料，在经过二次筛分进入热料仓的材料中取料进行筛分实验，并通过马歇尔实验确定拌和站上料拌和的依据。同时，还应反复调整冷料仓的供料比例，使之均衡。
3.4生产配合比的验证控制
拌和站按照生产配合比进行上料拌和，并铺筑实验段，在拌和场取料进行马歇尔实验，同时取路面芯样进行检验，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比在确定以后，不得随意改动，如料场原材料发生变化，应及时进行调整，以保证生产出的混合料保持稳定。
沥青配合比设计固然重要，但要通过施工来验证，路面养护的质量好坏关键在于养护施工人员是否严格执行监理批准的生产配合比。
4．沥青混凝土路面的施工质量控制
4.1施工工艺流程
施工流程一般应按照施工技术方案及其分项工程开工申请报告的报审→现场材料、机械、劳力、测量放线等施工准备→沥青混合料拌和→运输混合料→摊铺→碾压成型→接缝的处理→交通管制及其它的程序进行。
4.2施工准备
施工准备包括基层准备、机具准备及材料准备，以及注意收听当地的天气预报即阴雨大风的防范准备。施工前下承层必须经过验收合格，且表面应扫干净，无浮灰、松软，尤其是薄层贴补的地方应铲除，还要检查钻芯取样的试坑是否已经回填？回填的材料、时间、质量如何？是否监理人员认可等。
为保证面层与基层的良好结合，必须按照《技术规范》或者设计文件的规定数量喷洒透层油，喷洒后养护期满方可进行测量放线，提供摊铺机自动找平的依据，拌和站经过调试处于良好状态。沥青施工的各种材料质量稳定且数量充足。
4.3沥青混合料的拌和
拌和设备应采用间歇式拌和站，上料、拌和、加热均采用电脑自动控制。沥青必须采用导热油加热，不同品种的沥青的加热温度不一样，普通沥青和改性沥青要区分，普通沥青的温度宜为150—170℃；矿料温度应略高出沥青温度10℃左右；混合料出厂温度在145—170℃，超过的应坚决废弃。沥青混合料拌和时间宜为30—50s（当矿料含水量大时应采用高值），干拌时间不少于5s。拌和好的混合料应颜色均匀一致，无花白、结团或粗细集料离析现象。成品料应立即运往摊铺现场进行铺筑，如不能立即铺筑时，应放入贮料仓，但存放时间不宜超过48h。
4.4沥青混合料的运输
运输能力应综合考虑产量及摊铺能力，选用合适的车型及数量。运输车的车厢应清洁干净。装料时，运输车应每装一斗料挪动一下地方，防止装料过程中出现集料离析现象。装好料的车应立即运往摊铺现场，不得中间停留。
如运距过远或者秋季冬初季节，运输的时间超过0.5h及施工气温较低时，必须加盖蓬布保温。运到现场的混合料温度应不低于130℃。
4.5沥青混凝土的摊铺
沥青混凝土摊铺应采用摊铺机进行摊铺。摊铺机应具有自动找平及调节厚度的功能；具有能加热的熨平板及初步压实功能的震动夯板；具有足够大的受料斗及推动运输车前进的功率。对运到现场的料应进行检测，不合格的料不得铺在路面上。
摊铺前，熨平板应提前预热。摊铺机应匀速缓慢前进，尽量减少中间停机次数，以提高平整度。
4.6混合料的碾压
压实是路面施工的最后一道重要的工序，合格的路面，其质量靠良好的碾压来实现。要注意压路机的数量、吨位、振动静压等的合理组合，要注意碾压行驶的速度和行驶的直线的、有梯度的方向，可设专人指挥和检查。
压实紧跟在摊铺后进行，分初压、复压及终压三个步骤，严格按《技术规范》的规定进行。
关键词：沥青面层；配合设计；养护质量控制
1．沥青路面的破坏形式及原因分析
1.1车辙
一二级公路的老沥青路面极易形成路面车辙的因素包括重交通的影响、持续高温的气候条件、老沥青混合料的疲劳强度及路面结构。
实践证明，柔性路面的辙槽大于半刚性路面、大于水泥混凝土刚性路面。因此，就半刚性路面而言，沥青路面越厚，辙槽可能越深。沥青混合料的强度取决于矿料类型、级配、沥青品种、标号用量及沥青矿粉比和密实度。矿料品种、棱角、表面粗糙度、颗粒形状、最大尺寸及混合料中粗集料含量对沥青混合料的强度和高温稳定性有明显影响。
1.2拥包
形成路面拥包的原因大致为：（1）沥青材料的性能和沥青混合料的高温稳定性差；（2）沥青路面与其下基层的联接不好（3）温度与超载车辆的急刹车制动等。
通常采用增大最大粒径尺寸及提高碎石含量来提高高温稳定性。在配合比设计时，尽量少用或不用天然砂，采用机制砂。基层表面清扫时未清理干净或二灰基层表面粉尘太多，未露出碎石颗粒。在铺筑沥青路面后，水分由沥青面层渗入，形成唧泥，使沥青路面与基层脱离，行车时极易形成拥包。
1.3裂缝
形成路面裂缝的原因分为温度裂缝、干缩裂缝。
沥青路面基层无论是柔性还是半刚性，都会产生温度裂缝，只是早晚问题，主要与沥青质量和当地气候条件有关。当半刚性基层上沥青较厚时，裂缝的主要原因为沥青面层本身，裂缝的多少、间距的远近与沥青面层的抗裂性及沥青质量有很大关系。沥青面层的裂缝是影响其使用寿命的重要病害之一，需要采取综合措施来减轻或杜绝裂缝。就已有的经验而言，需采用优质沥青，即针入度小的高粘度沥青；采用收缩性小的水泥或石灰粉煤灰稳定粒料做基层，防止半刚性基层在铺筑面层前因曝晒开裂；适当控制半刚性基层的强度，并非强度越高越好，控制在设计的范围内即可，不要认为地追求高强度。
2．半刚性基层的质量控制
半刚性基层质量的优劣是沥青路面产生唧泥、坑洞、裂缝、沉陷和平整度差等损坏现象的关键因素。养护工程同高速公路新建工程一样，要重视路面基层的施工质量。
2.1材料的要求
2.1.1结合料
水泥、石灰、石灰粉煤灰、水泥石灰粉煤灰等无机结合料和复合无机结合料都是半刚性基层和底基层的可用结合料。水泥需采用终凝时间长的325＃或425＃水泥；石灰可采用袋装生石灰粉或块灰现场消解的消石灰。但块灰一定要按施工规范要求进行充分消解，并应过筛使用，严禁使用消解不彻底的块灰；潮湿成块的粉煤灰不宜使用。
2.1.2集料
集料分为级配碎石、级配砾石和其它级配工业废渣。集料中碎石或礫石的压碎值应符合规范要求，用做基层时不超过30%。集料的颗粒级配应符合施工规范要求，考虑到基层的强度和抗裂性，颗粒组成可做适当调整，增加4.75mm以上颗粒用量，约70%。
2.1.3混合料
混合料的强度必须符合施工规范规定的最低到设计强度要求时，可添加部分水泥。混合料的强度不足易产生唧泥现象。强度满足要求的混合料还要有现代化的拌和、摊铺和碾压机械来保证混合料的均匀性和无离析。
2.2施工质量要求
路拌法施工，其基层混合料易造成局部混合料拌和不均匀及粗细集料离析现象；集中厂拌但用平地机摊铺也易造成局部粗细集料离析，易产生“贴皮”现象。拌和不匀和粗细集料离析都会造成基层局部缺陷会造成其上沥青面层的龟裂，雨水深入，产生唧泥，周而复始，即产生坑洞。这种破坏较龟裂而无唧泥严重得多。
用平地机摊铺，高程不易控制，致使面层厚度差异，密实度亦有影响。通车后，平整度就会变坏，影响交通。避免上述现象发生，应采用集中厂拌摊铺机摊铺混合料。施工时，严格控制含水量，不能为施工方便而加大含水量，导致过早产生干缩裂缝。
基层碾压成型后，立即覆盖草帘子等进行养护，适时洒水，确保经常湿润，养护期不少于7天，可按《技术规范》或业主招标文件规定的不少于14天的时间进行养生。养护期内禁止车辆通行，以免破坏早期强度。
3．沥青混凝土的配合比设计
在老沥青路面的养护大中修工程中，不论是罩面，还是老路破坏后的新铺沥青层，必须重视沥青配合比的设计和验证。
3.1沥青面层的材料控制
沥青必须采用符合“重交通道路石油沥青技术要求”的优质沥青。其关键技术指标是含蜡量，另一重要指标为薄膜烘箱后的针入度比和15℃延度。
各种粗细集料的质量应符合技术要求，特别是表面层用做抗滑表层的粗集料，磨光值不小于42，压碎值不大于20%，针片状含量不大于15%，与沥青的粘附性不小于4级。为增加石料与沥青粘结力，可用2%消石灰粉或水泥代替矿粉，也可用消石灰液处理加抗剥落剂。
3.2目标配合比设计阶段的控制
采用工程实际使用的、合格的原材料，通过实验计算各种材料的用量比例，配成符合规范要求的级配，并通过马歇尔实验确定最佳沥青用量，以供拌合机确定冷料仓供料的比例。在确定混合料的级配时，应尽量使用10mm以上的粗骨料及2.36mm以下的细集料多一些，以增加路面的强度及抗滑性，减少透水性。
最佳沥青用量通过实验确定以后，还应根据实际施工的层次及当地的气候条件进行调整。选定的配比为下面层时，应尽量采用最佳沥青含量+0.3%，以增加下面层的耐久性；为上面层时，应采用最佳沥青含量－0.3%，以防止路面在夏季泛油。
3.3生产配合比设计阶段的控制
拌和站按照目标配合比提供的数据进行上料，在经过二次筛分进入热料仓的材料中取料进行筛分实验，并通过马歇尔实验确定拌和站上料拌和的依据。同时，还应反复调整冷料仓的供料比例，使之均衡。
3.4生产配合比的验证控制
拌和站按照生产配合比进行上料拌和，并铺筑实验段，在拌和场取料进行马歇尔实验，同时取路面芯样进行检验，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比在确定以后，不得随意改动，如料场原材料发生变化，应及时进行调整，以保证生产出的混合料保持稳定。
沥青配合比设计固然重要，但要通过施工来验证，路面养护的质量好坏关键在于养护施工人员是否严格执行监理批准的生产配合比。
4．沥青混凝土路面的施工质量控制
4.1施工工艺流程
施工流程一般应按照施工技术方案及其分项工程开工申请报告的报审→现场材料、机械、劳力、测量放线等施工准备→沥青混合料拌和→运输混合料→摊铺→碾压成型→接缝的处理→交通管制及其它的程序进行。
4.2施工准备
施工准备包括基层准备、机具准备及材料准备，以及注意收听当地的天气预报即阴雨大风的防范准备。施工前下承层必须经过验收合格，且表面应扫干净，无浮灰、松软，尤其是薄层贴补的地方应铲除，还要检查钻芯取样的试坑是否已经回填？回填的材料、时间、质量如何？是否监理人员认可等。
为保证面层与基层的良好结合，必须按照《技术规范》或者设计文件的规定数量喷洒透层油，喷洒后养护期满方可进行测量放线，提供摊铺机自动找平的依据，拌和站经过调试处于良好状态。沥青施工的各种材料质量稳定且数量充足。
4.3沥青混合料的拌和
拌和设备应采用间歇式拌和站，上料、拌和、加热均采用电脑自动控制。沥青必须采用导热油加热，不同品种的沥青的加热温度不一样，普通沥青和改性沥青要区分，普通沥青的温度宜为150—170℃；矿料温度应略高出沥青温度10℃左右；混合料出厂温度在145—170℃，超过的应坚决废弃。沥青混合料拌和时间宜为30—50s（当矿料含水量大时应采用高值），干拌时间不少于5s。拌和好的混合料应颜色均匀一致，无花白、结团或粗细集料离析现象。成品料应立即运往摊铺现场进行铺筑，如不能立即铺筑时，应放入贮料仓，但存放时间不宜超过48h。
4.4沥青混合料的运输
运输能力应综合考虑产量及摊铺能力，选用合适的车型及数量。运输车的车厢应清洁干净。装料时，运输车应每装一斗料挪动一下地方，防止装料过程中出现集料离析现象。装好料的车应立即运往摊铺现场，不得中间停留。
如运距过远或者秋季冬初季节，运输的时间超过0.5h及施工气温较低时，必须加盖蓬布保温。运到现场的混合料温度应不低于130℃。
4.5沥青混凝土的摊铺
沥青混凝土摊铺应采用摊铺机进行摊铺。摊铺机应具有自动找平及调节厚度的功能；具有能加热的熨平板及初步压实功能的震动夯板；具有足够大的受料斗及推动运输车前进的功率。对运到现场的料应进行检测，不合格的料不得铺在路面上。
摊铺前，熨平板应提前预热。摊铺机应匀速缓慢前进，尽量减少中间停机次数，以提高平整度。
4.6混合料的碾压
压实是路面施工的最后一道重要的工序，合格的路面，其质量靠良好的碾压来实现。要注意压路机的数量、吨位、振动静压等的合理组合，要注意碾压行驶的速度和行驶的直线的、有梯度的方向，可设专人指挥和检查。
压实紧跟在摊铺后进行，分初压、复压及终压三个步骤，严格按《技术规范》的规定进行。