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【摘 要】高速公路沥青路面早期损坏一直是困扰交通部门和广大公路建设者的一个棘于问题,轻则会影响高速公路的质量,降低其使用寿命,重则会给驾驶者带来生命隐患,并带来维修、管理费用的增加,造成经济损失。因此,研究沥青路面的早期损坏原因及采取有效的防护措施具有特别重要的现实意义。
【关键字】高速公路;沥青路面;早期损坏
一、高速公路沥青路面早期损坏类型
高速公路沥青路面早期损坏主要类型有:桥头跳车、沉陷、裂缝(包括横裂缝、纵裂缝、龟裂)、车辙变形(包括结构性车辙、磨损性车辙、流动性车辙)、坑槽(包括压实不足性坑槽、厚度不够性坑槽、水损害性坑槽),以及沥青路面的平整、抗滑、噪音、溅水和水雾等表面功能衰减等。
二、高速公路沥青路面早期损坏的产生原因
1、沥青路面损坏的设计因素
沥青路面的设计因素是沥青路面早期损坏的一个重要原因,也是影响高速公路建设后期使用的重要因素。关于设计因素所引发的早期损坏隐患主要体现在三个方面。首先,级配料选择不正确。高速公路设计标准中明确的要求,高速公路沥青路面所选择的级配料必须是小粒径的致密沥青混凝土,这是为了提高沥青路面的抗渗性,以此来保证沥青路面的质量,但是,很多设计人员为了节省施工成本,在设计过程中没有按照标准要求,使用了粒径较大的级配料,导致了再投入使用的前期就出现沥青路面损坏的现象;其次,排水系统的设计。水是造成沥青路面早期损坏的重要因素,排水系统的设计是保证水的及时排出,排水系统设计没有按照施工标准则会对整体沥青路面产生重要影响;第三,沥青路面的厚度设计。沥青路面厚度设计是根据实际的高速公路使用累计当量进行计算的,有些设计单位为了计算方便,简单的进行了总体规划,甚至直接进行估算,这就使得沥青路面的厚度不符合设计要求,使得高速公路投入使用时产生了损坏。
2、沥青路面损坏的施工因素
应该说施工因素是沥青路面损坏的最直接因素,由于施工而产生的沥青路面早期损坏占到整体损坏的80%,所以,认识和了解沥青路面早期损坏的施工因素意义重大。按照施工顺序,导致沥青路面早期损坏的施工因素包括三个方面,首先,沥青混合料的制作。混合料的制作是施工的基础,也是保证整体路面质量的前提,一般而言,沥青路面混合料的级配非常均匀,如果缺少了哪一个级配的物料对于将不利于后期物料的摊铺和压实,将会很容易使得沥青路面出现早期损坏;其次,物料的运输。在沥青路面的施工过程中,物料的运输有严格的要求,一般温度要求在7O℃左右,温度过高过低都将使路面施工产生影响,所以,物料的运输过程出现问题将导致沥青路面的早期损坏;第三,路面的摊铺和压实。路面摊铺和压实是施工的核心步骤,也是沥青路面早期损坏的核心施工因素,在是施工过程中,如果出现了离层、物料的解析或者没有按照要求进行施工都将使得高速公路投入使用时产生损坏。
3、沥青路面损坏的保养管理等因素
保养管理是沥青路面使用期限的保障性因素,如果保养管理过程出现问题将导致沥青路面出现早期损坏。在保养管理方面,出现问题的因素主要包括两个方面。首先,公路运输的超载。超载是高速公里沥青路面早期破坏以及整体破坏的第一大杀手,特别是高速公路最开始投入使用的一段时间内,如果出现超载问题将严重破坏高速公路沥青路面的整体性。在开始运营阶段,沥青路面的整体结构性还没有完全达到最佳,如果过多的超载车辆使用将很容易导致沥青路面产生裂纹,出现离层等;其次,沥青路面的保养。沥青路面保养是沥青路面质量的重要保障,如果没有及时的进行保养将会导致沥青路面早期的损坏。
三、高速公路沥青路面早期损坏的防治措施
1、加强材料设计
材料设计是路面设计的重要内容,要认真做好路用材料的调查、试验与筛选工作,针对材料质量及供应情况,提出适合路面结构功能需要和实际情况的各种路用材料的品质要求。
(1)保证跑面各层混合料配合比设计的科学性、合理性,是预防沥青路面早期损坏的基础。混合料组成设计除满足规范要求外,更要注重原材料指标、体积指标、混合料性能指标的相互匹配与合理性。要针对当地实际情况对混合料技术性能指标做适当地调整、增加,如现场空隙率和路面渗水系数的检测。
(2)矿料级配组成设计要按照“均匀、嵌挤、密实”的要求进行,不能简单照搬规范规定级配范围的数值,可适当增加中间档次粗集料的用量,调整为骨架密实型结构,提高混合料的抗车辙性能。
(3)对于夏季炎热、交通量大、重载交通多的地区,要适当提高高温性能和水稳定性检验的技术要求,以增强沥青面层的抗车辙能力和抗水损害能力。
2、严格控制施工质量
(1)强化路基质量。路基质量直接影响路面质量,其中路基压实不足和不均匀沉降影响最大。首先要严格压实控制,确保压实质量;对于易产生不均匀沉降的部位,如软土等不良地基路段及高填、半挖半填路段及填挖交界处,要采取有效措施,认真进行处理,并加强观测,达到沉降要求后,方可进行路面施工。
(2)改进施工组织。施工前,必须制定科学、周密的施工组织设计,并严格按设计进行施工;应合理确定各结构层的施工周期和施工间隔及机械组合;路面基层应有足够的养生时间,达到强度要求后,方可进行下一层施工;面层必须防止层间污染,特别是中央分隔带、绿化、路肩等的施工不得与沥青面层施工交叉作业,以保证路面的强度、整体性和均匀性。
3、做好养护管理
各级交通主管部门和公路养护管理单位,要重视预防性养护工作。一要转变重建轻养,加强养护资金、科研、技术的投入,鼓励探索路面设计施工总承包,逐步建立数据采集等路面管理养护体系;二要在高速公路养护工作中,科学安排施工路段、合理组织改造规模,尽量增加夜间等非高峰交通时段施工;三要制定和完善预防性养护实施细则和管理办法,加强经营性收费公路的监督检查,确保养护资金投入,做到早发现、早治理;四要积极采用信息化管理手段,建立和完善高速公路路面管理系统,切实提高工作效率和科学化管理水平;五要保证在试运营期间,采取如限载、限高等有效措施,以中、小型车辆通行为主,杜绝大型载货车辆通行,并严格控制通行车辆的行驶速度,保证基层及面层的整体稳定性逐步提高并达到稳定后再正式开放交通,并限制大型载货车辆通行。
四、结束语
综上所述,可以看出沥青混凝土路面早期损坏与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件、车辆荷载等因素的全部或部分工关系,因此,我们要以科学、求真、务实、创新的态度,在积极引进、消化、吸收国内外一切先进成果的基础上,不断深化对高速公路沥青路面早期损坏防治工作的规律性认识,并通过采取一切有效措施在各个环节把防护工作做精、做细、做好。
【关键字】高速公路;沥青路面;早期损坏
一、高速公路沥青路面早期损坏类型
高速公路沥青路面早期损坏主要类型有:桥头跳车、沉陷、裂缝(包括横裂缝、纵裂缝、龟裂)、车辙变形(包括结构性车辙、磨损性车辙、流动性车辙)、坑槽(包括压实不足性坑槽、厚度不够性坑槽、水损害性坑槽),以及沥青路面的平整、抗滑、噪音、溅水和水雾等表面功能衰减等。
二、高速公路沥青路面早期损坏的产生原因
1、沥青路面损坏的设计因素
沥青路面的设计因素是沥青路面早期损坏的一个重要原因,也是影响高速公路建设后期使用的重要因素。关于设计因素所引发的早期损坏隐患主要体现在三个方面。首先,级配料选择不正确。高速公路设计标准中明确的要求,高速公路沥青路面所选择的级配料必须是小粒径的致密沥青混凝土,这是为了提高沥青路面的抗渗性,以此来保证沥青路面的质量,但是,很多设计人员为了节省施工成本,在设计过程中没有按照标准要求,使用了粒径较大的级配料,导致了再投入使用的前期就出现沥青路面损坏的现象;其次,排水系统的设计。水是造成沥青路面早期损坏的重要因素,排水系统的设计是保证水的及时排出,排水系统设计没有按照施工标准则会对整体沥青路面产生重要影响;第三,沥青路面的厚度设计。沥青路面厚度设计是根据实际的高速公路使用累计当量进行计算的,有些设计单位为了计算方便,简单的进行了总体规划,甚至直接进行估算,这就使得沥青路面的厚度不符合设计要求,使得高速公路投入使用时产生了损坏。
2、沥青路面损坏的施工因素
应该说施工因素是沥青路面损坏的最直接因素,由于施工而产生的沥青路面早期损坏占到整体损坏的80%,所以,认识和了解沥青路面早期损坏的施工因素意义重大。按照施工顺序,导致沥青路面早期损坏的施工因素包括三个方面,首先,沥青混合料的制作。混合料的制作是施工的基础,也是保证整体路面质量的前提,一般而言,沥青路面混合料的级配非常均匀,如果缺少了哪一个级配的物料对于将不利于后期物料的摊铺和压实,将会很容易使得沥青路面出现早期损坏;其次,物料的运输。在沥青路面的施工过程中,物料的运输有严格的要求,一般温度要求在7O℃左右,温度过高过低都将使路面施工产生影响,所以,物料的运输过程出现问题将导致沥青路面的早期损坏;第三,路面的摊铺和压实。路面摊铺和压实是施工的核心步骤,也是沥青路面早期损坏的核心施工因素,在是施工过程中,如果出现了离层、物料的解析或者没有按照要求进行施工都将使得高速公路投入使用时产生损坏。
3、沥青路面损坏的保养管理等因素
保养管理是沥青路面使用期限的保障性因素,如果保养管理过程出现问题将导致沥青路面出现早期损坏。在保养管理方面,出现问题的因素主要包括两个方面。首先,公路运输的超载。超载是高速公里沥青路面早期破坏以及整体破坏的第一大杀手,特别是高速公路最开始投入使用的一段时间内,如果出现超载问题将严重破坏高速公路沥青路面的整体性。在开始运营阶段,沥青路面的整体结构性还没有完全达到最佳,如果过多的超载车辆使用将很容易导致沥青路面产生裂纹,出现离层等;其次,沥青路面的保养。沥青路面保养是沥青路面质量的重要保障,如果没有及时的进行保养将会导致沥青路面早期的损坏。
三、高速公路沥青路面早期损坏的防治措施
1、加强材料设计
材料设计是路面设计的重要内容,要认真做好路用材料的调查、试验与筛选工作,针对材料质量及供应情况,提出适合路面结构功能需要和实际情况的各种路用材料的品质要求。
(1)保证跑面各层混合料配合比设计的科学性、合理性,是预防沥青路面早期损坏的基础。混合料组成设计除满足规范要求外,更要注重原材料指标、体积指标、混合料性能指标的相互匹配与合理性。要针对当地实际情况对混合料技术性能指标做适当地调整、增加,如现场空隙率和路面渗水系数的检测。
(2)矿料级配组成设计要按照“均匀、嵌挤、密实”的要求进行,不能简单照搬规范规定级配范围的数值,可适当增加中间档次粗集料的用量,调整为骨架密实型结构,提高混合料的抗车辙性能。
(3)对于夏季炎热、交通量大、重载交通多的地区,要适当提高高温性能和水稳定性检验的技术要求,以增强沥青面层的抗车辙能力和抗水损害能力。
2、严格控制施工质量
(1)强化路基质量。路基质量直接影响路面质量,其中路基压实不足和不均匀沉降影响最大。首先要严格压实控制,确保压实质量;对于易产生不均匀沉降的部位,如软土等不良地基路段及高填、半挖半填路段及填挖交界处,要采取有效措施,认真进行处理,并加强观测,达到沉降要求后,方可进行路面施工。
(2)改进施工组织。施工前,必须制定科学、周密的施工组织设计,并严格按设计进行施工;应合理确定各结构层的施工周期和施工间隔及机械组合;路面基层应有足够的养生时间,达到强度要求后,方可进行下一层施工;面层必须防止层间污染,特别是中央分隔带、绿化、路肩等的施工不得与沥青面层施工交叉作业,以保证路面的强度、整体性和均匀性。
3、做好养护管理
各级交通主管部门和公路养护管理单位,要重视预防性养护工作。一要转变重建轻养,加强养护资金、科研、技术的投入,鼓励探索路面设计施工总承包,逐步建立数据采集等路面管理养护体系;二要在高速公路养护工作中,科学安排施工路段、合理组织改造规模,尽量增加夜间等非高峰交通时段施工;三要制定和完善预防性养护实施细则和管理办法,加强经营性收费公路的监督检查,确保养护资金投入,做到早发现、早治理;四要积极采用信息化管理手段,建立和完善高速公路路面管理系统,切实提高工作效率和科学化管理水平;五要保证在试运营期间,采取如限载、限高等有效措施,以中、小型车辆通行为主,杜绝大型载货车辆通行,并严格控制通行车辆的行驶速度,保证基层及面层的整体稳定性逐步提高并达到稳定后再正式开放交通,并限制大型载货车辆通行。
四、结束语
综上所述,可以看出沥青混凝土路面早期损坏与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件、车辆荷载等因素的全部或部分工关系,因此,我们要以科学、求真、务实、创新的态度,在积极引进、消化、吸收国内外一切先进成果的基础上,不断深化对高速公路沥青路面早期损坏防治工作的规律性认识,并通过采取一切有效措施在各个环节把防护工作做精、做细、做好。