论文部分内容阅读
李万举 石嘴山市善道交通建设发展集团有限公司 宁夏 石嘴山 753000
摘要:我国公路大多数为沥青路面,当前这些沥青路面由于设计、施工和养护 管理等工作不到位,普遍存在早期病害问题。本文对对这些病害的成因 进行了分析,并提出了预防措施。
关键词:沥青路面;早期病害;原因;预防
近年来,随着国家对公路建设投资力度的加大,公路工程建设十分迅速,沥青作为一种路用结合料,成为公路建设长久使用不衰的一种材料,沥青路面因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便等优点而被广泛用于公路和城市道路,但由于受设计、施工水平和养护管理各方面的影响,沥青路面常常会出现泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等常见早期病害现象,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命,影响了道路建设投资效益。对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。笔者通过研读公路行业有关技术资料和规范,并结合自己数年来从事公路建设所积累的经验,对这些病害的成因和预防进行了总结,以供同行交流。
一、设计因素的影响
1、沥青面层结构选用和混合料类型选用的影响:公路沥青路面直接与大气接触,除承受交通荷载外还受自然因素的影响,就路面本身来说,沥青混合料抗水损害不够和沥青混合料类型不匹配是沥青路面早期损坏的重要原因。因此,设计时沥青面层结构选用以及混合料类型的选择是个很关键的问题,沥青面层设计不仅要满足车辆行驶要求,还应满足雨水不渗等要求,面层骨料宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,并且尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配、半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下部设下封层,防止雨水渗入。如果设计时沥青面层结构选用不当、混合料类型选用不合理,沥青路面就极易发生损坏。
2、路面设计厚度的影响:路面厚度设计直接影响着路面承载能力和使用性能,沥青路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。当前交通运营的普遍状况是交通运输重车多、超载严重,而一些设计标准和规范仍停留在多年前的水平,设计规范中给的设计车辆荷载于实际车辆荷载不相符,在相同运营时间内车辆的实际轴载远大于设计轴载,路面实际承受的当量轴次远远大于设计数。路面运营还没达到设计年限,但其累计当量轴次却早已达到设计年限内的累计当量轴次,因而路面也就过早的受到来自车辆荷载的破坏,导致路面早期病害现象严重,寿命周期缩短。
3、沥青混合料配合比设计的影响:沥青混合料配合比设计也是关键问题,沥青混合料配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混合料内在质量存在先天不足;另一方面由于目前国家现状所致,公路建设工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,油石比级配都在变化,这也是导致路面出现一些常见病害的原因。
二、施工因素产生的影响
1、施工过程的影响: 路面施工过程是其质量形成的关键环节。施工准备期间对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,会使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等病害;
2、施工机械设备的影响: 施工机械设备陈旧、不配套,会使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响,对沥青路面的铺筑质量影响极大,受其影响,沥青路面极容易过早的产生波浪、坑槽、松散、车辙病害。
3、拌合温度的影响:沥青混合料拌合温度控制不严格,时高时低,同样会对沥青路面质量产生很大影响,温度过高会使沥青变质,失去粘性。导致沥青混合料松散,温度过低则会使沥青混合料拌合不匀,影响级配。
4、碾压的影响: 碾压工作也是路面施工的重要环节。有时施工单位为了追求平整度,进行低温碾压,造成空隙率过大,压实度不足,使路面渗水,导致早期破坏;或者过度碾压造成构造深度偏小,甚至出现泛油病害,从而严重影响沥青路面质量。
5、交叉作业的影响:公路施工过程中在同一路段上常有多个施工班组交叉作业,难免互相影响,往往导致施工路面污染严重,层与层之间的粘结受到影响,特别是当沥青面层较薄时,在车辆高速行驶荷载作用下,沥青路面就会产生脱落,推拥、扭曲裂缝等破坏现象。
6、基层施工质量和工序衔接的影响:基层施工质量和工序衔接也是关键问题,基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层,基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题有:⑴ 基层、底基层、路面表面清除不干净:在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,就会影响层与层之间的粘接,进而影响整个路面结构层的质量。⑵ 基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层:因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。⑶ 部分基层压实度不足:在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量很大时,即使压实度超过100%,并不表示该基层已经密实。因此,要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层达到规定压实密度。
三、运营过程中超载车辆和养护不及时产生的影响
沥青路面在重载作用下,在车辆轮载附近产生较大的剪应力,会 造成沥青面层疲劳开裂和车辙损坏。近年来,载重车辆特别是大幅度超载车辆显著增加,其作用的直接结果是路面裂缝产生和扩展。路面开裂破损后雨水下渗,产生冻胀、翻浆等水破坏,养护维修不及时,其破损面积会逐渐增大导致路面结构严重损伤。因此超载车辆对沥青路面的损害是非常大的。公路管理部门应该按照《公路法》及交通部《超限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行强制卸载,严格控制超载车辆;同时提高养护管理水平,加强养护管理,防止路面病害的产生和发展。
结束语
沥青混凝土路面常见病害的产生有多方面的因素,其质量好与坏不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。只有设计、施工、养护管理各方主体各负其责,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自职能,沥青路面病害早期化的现象才会得到根治,才能提高沥青路面使用性能,延长使用寿命,提高投资效益。
摘要:我国公路大多数为沥青路面,当前这些沥青路面由于设计、施工和养护 管理等工作不到位,普遍存在早期病害问题。本文对对这些病害的成因 进行了分析,并提出了预防措施。
关键词:沥青路面;早期病害;原因;预防
近年来,随着国家对公路建设投资力度的加大,公路工程建设十分迅速,沥青作为一种路用结合料,成为公路建设长久使用不衰的一种材料,沥青路面因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便等优点而被广泛用于公路和城市道路,但由于受设计、施工水平和养护管理各方面的影响,沥青路面常常会出现泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等常见早期病害现象,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命,影响了道路建设投资效益。对新建公路的正常使用形成了严重的威胁。笔者通过研读公路行业有关技术资料和规范,并结合自己数年来从事公路建设所积累的经验,对这些病害的成因和预防进行了总结,以供同行交流。
一、设计因素的影响
1、沥青面层结构选用和混合料类型选用的影响:公路沥青路面直接与大气接触,除承受交通荷载外还受自然因素的影响,就路面本身来说,沥青混合料抗水损害不够和沥青混合料类型不匹配是沥青路面早期损坏的重要原因。因此,设计时沥青面层结构选用以及混合料类型的选择是个很关键的问题,沥青面层设计不仅要满足车辆行驶要求,还应满足雨水不渗等要求,面层骨料宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,并且尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配、半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下部设下封层,防止雨水渗入。如果设计时沥青面层结构选用不当、混合料类型选用不合理,沥青路面就极易发生损坏。
2、路面设计厚度的影响:路面厚度设计直接影响着路面承载能力和使用性能,沥青路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。当前交通运营的普遍状况是交通运输重车多、超载严重,而一些设计标准和规范仍停留在多年前的水平,设计规范中给的设计车辆荷载于实际车辆荷载不相符,在相同运营时间内车辆的实际轴载远大于设计轴载,路面实际承受的当量轴次远远大于设计数。路面运营还没达到设计年限,但其累计当量轴次却早已达到设计年限内的累计当量轴次,因而路面也就过早的受到来自车辆荷载的破坏,导致路面早期病害现象严重,寿命周期缩短。
3、沥青混合料配合比设计的影响:沥青混合料配合比设计也是关键问题,沥青混合料配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混合料内在质量存在先天不足;另一方面由于目前国家现状所致,公路建设工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,油石比级配都在变化,这也是导致路面出现一些常见病害的原因。
二、施工因素产生的影响
1、施工过程的影响: 路面施工过程是其质量形成的关键环节。施工准备期间对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,会使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等病害;
2、施工机械设备的影响: 施工机械设备陈旧、不配套,会使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响,对沥青路面的铺筑质量影响极大,受其影响,沥青路面极容易过早的产生波浪、坑槽、松散、车辙病害。
3、拌合温度的影响:沥青混合料拌合温度控制不严格,时高时低,同样会对沥青路面质量产生很大影响,温度过高会使沥青变质,失去粘性。导致沥青混合料松散,温度过低则会使沥青混合料拌合不匀,影响级配。
4、碾压的影响: 碾压工作也是路面施工的重要环节。有时施工单位为了追求平整度,进行低温碾压,造成空隙率过大,压实度不足,使路面渗水,导致早期破坏;或者过度碾压造成构造深度偏小,甚至出现泛油病害,从而严重影响沥青路面质量。
5、交叉作业的影响:公路施工过程中在同一路段上常有多个施工班组交叉作业,难免互相影响,往往导致施工路面污染严重,层与层之间的粘结受到影响,特别是当沥青面层较薄时,在车辆高速行驶荷载作用下,沥青路面就会产生脱落,推拥、扭曲裂缝等破坏现象。
6、基层施工质量和工序衔接的影响:基层施工质量和工序衔接也是关键问题,基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层,基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题有:⑴ 基层、底基层、路面表面清除不干净:在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,就会影响层与层之间的粘接,进而影响整个路面结构层的质量。⑵ 基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层:因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。⑶ 部分基层压实度不足:在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量很大时,即使压实度超过100%,并不表示该基层已经密实。因此,要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层达到规定压实密度。
三、运营过程中超载车辆和养护不及时产生的影响
沥青路面在重载作用下,在车辆轮载附近产生较大的剪应力,会 造成沥青面层疲劳开裂和车辙损坏。近年来,载重车辆特别是大幅度超载车辆显著增加,其作用的直接结果是路面裂缝产生和扩展。路面开裂破损后雨水下渗,产生冻胀、翻浆等水破坏,养护维修不及时,其破损面积会逐渐增大导致路面结构严重损伤。因此超载车辆对沥青路面的损害是非常大的。公路管理部门应该按照《公路法》及交通部《超限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行强制卸载,严格控制超载车辆;同时提高养护管理水平,加强养护管理,防止路面病害的产生和发展。
结束语
沥青混凝土路面常见病害的产生有多方面的因素,其质量好与坏不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。只有设计、施工、养护管理各方主体各负其责,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自职能,沥青路面病害早期化的现象才会得到根治,才能提高沥青路面使用性能,延长使用寿命,提高投资效益。