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摘要:随着道路交通量的日益增大,道路路面面临严峻考验,沥青路面病害的出现严重影响了道路的正常使用。文章对沥青路面早期病害出现的原因进行了分析,并从原材料、设计、路基及施工中的质量控制等四方面提出了预防措施,供相关人员参考。
关键词:沥青混凝土;路面病害;公路质量;路基强度指标
中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0144-02
目前,随着道路交通量日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多沥青路面均表现出一定的早期破坏,沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害是道路工程质量的通病,严重影响道路的正常使用。文章就以上幾种常见病害的成因进行分析,针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治方法。
一、病害出现原因分析
(一)原材料的影响
1.矿料:设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。目前,市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产,加工的碎石针片状含量大,级配和材料均匀性差,采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。
2.沥青:各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。
(二)车辆超载的影响
随着我国经济的迅速发展,某些部门仅从自身利益出发,车辆超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。
(三)路基施工缺陷的影响
有些道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。
(四)施工因素的影响
1.沥青砼配合比设计存在的问题。沥青混合料的配合比不合理,如:油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。
2.沥青砼拌合的控制。拌和设备出现意外情况:刚开炉,料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。
3.沥青砼的摊铺及压实。摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大,有些交通部门摊铺设备落后,摊铺面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工,甚至有些高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度。
4.养护与管理。路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。
二、路面病害的防治措施
(一)原材料质量控制
1.沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基础性能指标。
2.集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。
3.混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。
4.混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青马蹄脂碎石混合料 (sMA):第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。
(二)优化设计
提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计,按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层,这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计,矿质混合料设计时应采用骨架密实结构,最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定,中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。
(三)路基的强度
首先压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,每层的松铺厚度不应大于30cm,必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。
(四)施工过程中质量的控制
1.沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外,透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其的影响。
2.在沥青混合料配合比设计上要特别重视。
3.沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开不利天气施工。
4.摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手,并选择两台前后错开同时施工,而少采用伞断面摊铺机,在摊铺过程中,应尽量避免停机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。
三、结语
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。
作者简介:赵立新 (1967-),男,辽宁黑山人,锦州市市政管理处工程师,研究方向:工程经济。
关键词:沥青混凝土;路面病害;公路质量;路基强度指标
中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0144-02
目前,随着道路交通量日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多沥青路面均表现出一定的早期破坏,沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害是道路工程质量的通病,严重影响道路的正常使用。文章就以上幾种常见病害的成因进行分析,针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治方法。
一、病害出现原因分析
(一)原材料的影响
1.矿料:设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。目前,市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产,加工的碎石针片状含量大,级配和材料均匀性差,采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。
2.沥青:各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。
(二)车辆超载的影响
随着我国经济的迅速发展,某些部门仅从自身利益出发,车辆超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。
(三)路基施工缺陷的影响
有些道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。
(四)施工因素的影响
1.沥青砼配合比设计存在的问题。沥青混合料的配合比不合理,如:油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。
2.沥青砼拌合的控制。拌和设备出现意外情况:刚开炉,料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。
3.沥青砼的摊铺及压实。摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大,有些交通部门摊铺设备落后,摊铺面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工,甚至有些高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度。
4.养护与管理。路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。
二、路面病害的防治措施
(一)原材料质量控制
1.沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基础性能指标。
2.集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。
3.混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。
4.混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青马蹄脂碎石混合料 (sMA):第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。
(二)优化设计
提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计,按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层,这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计,矿质混合料设计时应采用骨架密实结构,最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定,中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。
(三)路基的强度
首先压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,每层的松铺厚度不应大于30cm,必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。
(四)施工过程中质量的控制
1.沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外,透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其的影响。
2.在沥青混合料配合比设计上要特别重视。
3.沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开不利天气施工。
4.摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手,并选择两台前后错开同时施工,而少采用伞断面摊铺机,在摊铺过程中,应尽量避免停机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。
三、结语
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。
作者简介:赵立新 (1967-),男,辽宁黑山人,锦州市市政管理处工程师,研究方向:工程经济。