论文部分内容阅读
【摘 要】本文从施工、养护过程中的设备因素运用角度分析了高速公路沥青砼路面早期破损的原因，并提出了防治措施。
【关键词】沥青路面；早期破损；设备因素；原因分析；防治措施
前言
高速公路沥青砼路面受交通荷载及自然因素的影响，在运营期间经常出现损坏现象，致使表面服务性能降低，影响正常运营。破坏的原因包括内因（材料、结构设计及工艺）与外因（荷载、自然气候、水文地质）及施工工艺等多种因素。 在不同的条件下，各种因素不同程度的交叉组合使路面破坏的原因复杂多变。 调查发现，沥青路面破坏常发生在多雨季节，集中在沥青路面透水严重和路基路面排水不良的路段。
1、高速公路沥青路面早期破损的原因分析
1.1 高速公路沥青混合料拌和设备技术含量低
为保证拌制的沥青混凝土混合料成品符合规定的质量，必须要进行工前、工后和运转中对原材料的质量、成品料的质量及设备本身三方面的检查。 沥青混合料应在拌和场制备，在拌制一种新配合比的混合料之前，或者中断了一段时间后，应根据室内配合比进行试拌。 通过试拌及抽样实验确定施工质量控制指标。 在拌和工序，要注意材料的检验，保证所用矿料符合质量要求。
1.2 高速公路沥青路面施工环节控制不严
路面施工过程是公路工程整体质量形成的关键环节。
1.2.1 混合料面层施工中的设备因素
压实度不足，沥青面层空隙率过大受水浸入而产生破损。
压实是沥青混凝土面层施工的最后一道工序，其目的是提高混合料的强度、稳定性以及抗疲劳特性。 压实质量的检测要按照有关技术规范的规定进行。 压实质量主要检测项目有压实度、厚度、平整度、粗糙度，并要求面层外观密实均匀。 沥青混凝土混合料碾压成型后，其缺陷一般很难修整。 对一些较大缺陷，如厚度不足，平整度太差、松散、泛油等应及时返工，即使是已成型变硬也要返工。 对松散、泛油往往是局部返工；厚度不足或平整度太差则要求全面返工。 返工所造成的经济损失较大，因此现场压实过程中，压实后质量的检查及出现问题后的及时补救是十分重要的，这可将缺陷率降低到最低限度，尽量避免返工现象。 实践证明，沥青面层破损的一个很重要的原因是水引起的。 沥青面层中水的来源有地表水和地下水，但主要是地表水。 在汽车荷载及温度变化作用下，沥青面层产生早期破损。
沥青面层颗粒离析。集料大小颗粒组成不均匀以及在运输和摊铺过程中造成粗细颗粒离析。沥青面层集料大小颗粒离析使局部粗集料偏多，细集料偏小，不易压实，导致矿料与沥青的粘结力偏小，抗剪强度降低，容易使瀝青路面出现松散。 局部细集料偏多，粗集料偏少，使沥青路面热稳定性差，在高温季节容易出现车辙、拥包等病害。
1.2.2 基层施工中的设备因素
基层是承担面层传递荷载的主要承重层，基层质量的好坏，直接影响着沥青路面的使用质量。 在施工各个环节中，稍有疏忽，会给沥青路面的使用质量造成隐患。
1）拌和与摊铺过程中粗细集料集中引起基层材料的不均匀，进而造成基层强度的稳定性的不均匀。
2）选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大。
由于选用的基层材料塑性指数过大引起的水份进入，使基层含水量增加，基层强度大幅度降低，从而导致沥青路面早期破损。
3）施工中不注意控制细集料的含量（含量应小于0.075 毫米）。
4）压实度不足。虽然在施工中，严格按最大干密度控制施工压实度，但却忽略了基层的压实度与混合料中粗细集料的比例特征，特别是粗集料的比例特征密切相关，当测定点的粗粒料含量偏大时，即使压实度达到 100%，并不表示该基层密实，致使沥青路面产生坑槽、松散等病害。
1.3 养护管理及其他原因
1.3.1 日常养护中压实设备及压实工艺的影响
在目前的养护作业中，受资金因素影响，压实设备没有配套成龙，初压、复压、终压三个工序在养护实践中难以实现，达到压实混合料的必需的压实度的压实设备条件不具备，是造成路面早期损坏的一大原因。 同时，由于养护中施工面积小，难以碾压密实，用油量不好控制。 沥青含量低会使空隙率更大，表面水容易下渗。 一下雨就会前功尽弃。 沥青含量高就形成油包、车辙等病害。 因此，现在养护单位很少采用贯入式，而多是采用拌和法。 但在拌和法修补路面病害时大多数人员凭经验，不注意混合料是否级配，而盲目修补，压实又难以达到要求，所以前补后坏现象是必然发生的。
1.3.2 超限运输
引起沥青路面早期破坏的后天原因中最主要的原因是超限运输。超限运输亦称为公路“杀手”，现在超限车辆的增加对公路的路面破坏程度以几何级数增长，使沥青面层的使用年限缩短 50-60%。
2、高速公路沥青路面破损防治
2.1 完善结构和厚度设计。路面结构设计及各层厚度要充分考虑交通量轴次、材料、施工条件、气候等实际情况。要加强路面结构方案比选工作，根据交通量大小、重型车辆构成比例，选定合理的路面厚度。对重车方向、长距离陡坡路段应进行专门设计。
2.2 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。
2.3 重视防排水系统设计。水是造成路面损坏的主要原因之一。要高度重视路基路面防排水设计，尤其挖方路段及中央分隔带、土路肩等部位的排水问题，按照“以防为主，防排结合”的原则，做好路基、基层、面层的防排水综合设计。
2.4 要严格按规范要求控制沥青路面施工环节，减少施工造成的先天病害。
3、小结
避免沥青路面早期破损的现象，延长沥青路面使用年限，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理等各方面的共同努力，按照规范和标准，结合工程所处地理位置，沿线的水文地质及筑路材料等情况，严格履行各自职能，是保证路面使用寿命的根本要求。 同时，超限运输对路面的损坏不容忽视，值得关注，应加强对超限运输的综合治理。 而选择合理的机械组合方式及正确的设备操作、调试、维修保养对预防路面早期损坏的作用不容忽视，应该引起我们的高度重视。
参考文献
[1]王高.高速公路沥青路面早期损坏的原因分析及防治措施[J].今日科苑. 2010（12）
[2]李松英，魏汝昌.半刚性基层沥青砼路面早期破坏原因分析及防治措施[J].科技资讯. 2008（30）
[3]荣保铭.沥青混凝土路面水损害现象原因分析与防治措施[J].科技信息.2010（27）
【关键词】沥青路面；早期破损；设备因素；原因分析；防治措施
前言
高速公路沥青砼路面受交通荷载及自然因素的影响，在运营期间经常出现损坏现象，致使表面服务性能降低，影响正常运营。破坏的原因包括内因（材料、结构设计及工艺）与外因（荷载、自然气候、水文地质）及施工工艺等多种因素。 在不同的条件下，各种因素不同程度的交叉组合使路面破坏的原因复杂多变。 调查发现，沥青路面破坏常发生在多雨季节，集中在沥青路面透水严重和路基路面排水不良的路段。
1、高速公路沥青路面早期破损的原因分析
1.1 高速公路沥青混合料拌和设备技术含量低
为保证拌制的沥青混凝土混合料成品符合规定的质量，必须要进行工前、工后和运转中对原材料的质量、成品料的质量及设备本身三方面的检查。 沥青混合料应在拌和场制备，在拌制一种新配合比的混合料之前，或者中断了一段时间后，应根据室内配合比进行试拌。 通过试拌及抽样实验确定施工质量控制指标。 在拌和工序，要注意材料的检验，保证所用矿料符合质量要求。
1.2 高速公路沥青路面施工环节控制不严
路面施工过程是公路工程整体质量形成的关键环节。
1.2.1 混合料面层施工中的设备因素
压实度不足，沥青面层空隙率过大受水浸入而产生破损。
压实是沥青混凝土面层施工的最后一道工序，其目的是提高混合料的强度、稳定性以及抗疲劳特性。 压实质量的检测要按照有关技术规范的规定进行。 压实质量主要检测项目有压实度、厚度、平整度、粗糙度，并要求面层外观密实均匀。 沥青混凝土混合料碾压成型后，其缺陷一般很难修整。 对一些较大缺陷，如厚度不足，平整度太差、松散、泛油等应及时返工，即使是已成型变硬也要返工。 对松散、泛油往往是局部返工；厚度不足或平整度太差则要求全面返工。 返工所造成的经济损失较大，因此现场压实过程中，压实后质量的检查及出现问题后的及时补救是十分重要的，这可将缺陷率降低到最低限度，尽量避免返工现象。 实践证明，沥青面层破损的一个很重要的原因是水引起的。 沥青面层中水的来源有地表水和地下水，但主要是地表水。 在汽车荷载及温度变化作用下，沥青面层产生早期破损。
沥青面层颗粒离析。集料大小颗粒组成不均匀以及在运输和摊铺过程中造成粗细颗粒离析。沥青面层集料大小颗粒离析使局部粗集料偏多，细集料偏小，不易压实，导致矿料与沥青的粘结力偏小，抗剪强度降低，容易使瀝青路面出现松散。 局部细集料偏多，粗集料偏少，使沥青路面热稳定性差，在高温季节容易出现车辙、拥包等病害。
1.2.2 基层施工中的设备因素
基层是承担面层传递荷载的主要承重层，基层质量的好坏，直接影响着沥青路面的使用质量。 在施工各个环节中，稍有疏忽，会给沥青路面的使用质量造成隐患。
1）拌和与摊铺过程中粗细集料集中引起基层材料的不均匀，进而造成基层强度的稳定性的不均匀。
2）选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大。
由于选用的基层材料塑性指数过大引起的水份进入，使基层含水量增加，基层强度大幅度降低，从而导致沥青路面早期破损。
3）施工中不注意控制细集料的含量（含量应小于0.075 毫米）。
4）压实度不足。虽然在施工中，严格按最大干密度控制施工压实度，但却忽略了基层的压实度与混合料中粗细集料的比例特征，特别是粗集料的比例特征密切相关，当测定点的粗粒料含量偏大时，即使压实度达到 100%，并不表示该基层密实，致使沥青路面产生坑槽、松散等病害。
1.3 养护管理及其他原因
1.3.1 日常养护中压实设备及压实工艺的影响
在目前的养护作业中，受资金因素影响，压实设备没有配套成龙，初压、复压、终压三个工序在养护实践中难以实现，达到压实混合料的必需的压实度的压实设备条件不具备，是造成路面早期损坏的一大原因。 同时，由于养护中施工面积小，难以碾压密实，用油量不好控制。 沥青含量低会使空隙率更大，表面水容易下渗。 一下雨就会前功尽弃。 沥青含量高就形成油包、车辙等病害。 因此，现在养护单位很少采用贯入式，而多是采用拌和法。 但在拌和法修补路面病害时大多数人员凭经验，不注意混合料是否级配，而盲目修补，压实又难以达到要求，所以前补后坏现象是必然发生的。
1.3.2 超限运输
引起沥青路面早期破坏的后天原因中最主要的原因是超限运输。超限运输亦称为公路“杀手”，现在超限车辆的增加对公路的路面破坏程度以几何级数增长，使沥青面层的使用年限缩短 50-60%。
2、高速公路沥青路面破损防治
2.1 完善结构和厚度设计。路面结构设计及各层厚度要充分考虑交通量轴次、材料、施工条件、气候等实际情况。要加强路面结构方案比选工作，根据交通量大小、重型车辆构成比例，选定合理的路面厚度。对重车方向、长距离陡坡路段应进行专门设计。
2.2 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。
2.3 重视防排水系统设计。水是造成路面损坏的主要原因之一。要高度重视路基路面防排水设计，尤其挖方路段及中央分隔带、土路肩等部位的排水问题，按照“以防为主，防排结合”的原则，做好路基、基层、面层的防排水综合设计。
2.4 要严格按规范要求控制沥青路面施工环节，减少施工造成的先天病害。
3、小结
避免沥青路面早期破损的现象，延长沥青路面使用年限，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理等各方面的共同努力，按照规范和标准，结合工程所处地理位置，沿线的水文地质及筑路材料等情况，严格履行各自职能，是保证路面使用寿命的根本要求。 同时，超限运输对路面的损坏不容忽视，值得关注，应加强对超限运输的综合治理。 而选择合理的机械组合方式及正确的设备操作、调试、维修保养对预防路面早期损坏的作用不容忽视，应该引起我们的高度重视。
参考文献
[1]王高.高速公路沥青路面早期损坏的原因分析及防治措施[J].今日科苑. 2010（12）
[2]李松英，魏汝昌.半刚性基层沥青砼路面早期破坏原因分析及防治措施[J].科技资讯. 2008（30）
[3]荣保铭.沥青混凝土路面水损害现象原因分析与防治措施[J].科技信息.2010（27）