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【摘 要】本文从路面设计、路面施工、养护管理及其他环节,结合本人的工程实践,分析了沥青路面早期破损的原因
【关键词】沥青路面;早期破坏;破坏原因
乡村公路沥青路面的主要类型有沥青表面处治、热拌沥青混合料等。因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便,等优点而被广泛应用。乡村公路的快速发展为我国新农村建设增添了很大动力和保障。但由于设计、养护、管理等原因,建成的沥青路面在竣工后通车不久就出现了大量早期病害,最常见的有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等几种。这些病害极具普遍性和严重性,为我们的公路建设质量敲响了警钟,也给我们的新农村建设事业带来了隐忧。
为了找到问题的根源,为下一步具体制定针对性的政策措施提供参考,本人结合自身多年施工、教学、培训实践,主要从以下几方面进行分析:
1 路面设计原因
1.1 路面结构设计不合理
1.1.1 沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。沥青面层应满足车辆的使用要求,必须根据不同道路交通特点具有针对性的设计集料粒径、配比、厚度、沥青用量等技术指标,而不应为图省事简单套用已有技术参数。
1.1.2 为满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。
1.2 设计与路实际情况相差大
乡村公路穿过土基过湿地段,且路基填筑材料质量较差。全部利用挖土和就地借方填筑路基,采取逐层晾晒法施工。但设计按一般正常情况设计,不能具有针对性的提出解决方案。施工单位为保证施工质量只好申报监理工程师借方填筑,但因此项变更较原设计需增大投资,业主考虑资金困难往往很难批准。施工单位为了保证自身利益只能维持现状。这就直接导致乡村道路质量普遍较差!直观体现在:沥青路面破坏较为严重,竣工不久后就需对多处进行修补。
1.3 补强段的路面厚度考虑不足
在加快实现乡镇通油工程时为充分利用老路并节约土地及投资,利用旧路的线位及结构层,不失为一种好的途径。但在公路补强设计时一定要有科学的态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况确定利用旧路的方案既补强厚度。如果设计单位没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,就会导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路段强度不足,易形成早期破损。
1.4 路面厚度设计问题
路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,设计单位为了计算方便,一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一类型的非标准车交通量,然后将确定车型的非标准扯得轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,计算路面设计弯沉及结构厚度。但在非标准车向标准车轴载换算过程中,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准扯得轴载,尤其是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载(货运车辆绝大多数为超载运输),路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一所在:公路在短期内已达到设计年限内的累计当量轴次。
2 路面施工质量把关不严
路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关连接层施工。对原材料检验不严、沥青混合料加热温度过高、压实功率不足等都会导致面层质量不合格。
2.1 面层施工
對原材料检验不严,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,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。施工机械设备陈旧、不配套,是混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等度受到很大影响。沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散。坑槽等病害。碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;而是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压有很及时,就会使碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。
2.2 基层施工
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:
2.2.1 基层、底基层、路面清楚不干净。在雨水作用下,浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。
2.2.2 基层松铺系数控制不严而导致的二次补加层,次补加层自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。建议此补加层用含油沥青混合料代替。
2.2.3 部分基层亚实度不足的问题。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、增加碾遍数,确保基层到规定压实密度。
2.2.4 由于路面基层材料的收缩而造成沥青路面的反射裂缝,也会引起早期破损。此病害是雨雪水沿道路裂缝渗入路面基层和土基,降低路基路面的稳定性和强度,造成局部变形,扩展成网状裂缝。碾压中产生细微裂纹及反射裂缝虽初期不影响行车,但在水分侵蚀及阳光照射下,成为促使面层沥青混凝土疲劳开裂的催化剂,大大缩短沥青路面寿命。
3 养护管理及其它原因
3.1 养护不及时
沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行护养,特别是采用层铺法施工的贯人式路面和表面处治,初期及时养护更为重要。
3.2 养护方法不当
有些护养人员,在沥于混凝土路面上采取人工喷油(或晒布机喷油)、人工洒料方法进行养护,结果破坏了原路面的平整度,甚至由于喷油不够,用油量控制不平,造成泛油、推拥、松散等病害。
3.3 其他方面的原因
未严格按照基本建设程序办事,前期工作滞后,路面设计方案研究、试验不够。未实行招投标;一些无路面施工经验、无路面设备和技术力量的施工队伍承担路面施工;监理有职无权,无法严格监理。不按施工技术规范要求施工,赶工期,搞献礼工程。施工技术管理、质量管理不严。
4 结束语
沥青路面早期破坏,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。要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病,延长沥青路面的使用周期,提高投资效益,需要设计、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,相信这一顽疾一定会得到根治。
参考文献:
[1]《路基路面工程》,邓学钧主编,人民交通出版社,2008
[2]《路基路面工程》,陈鼎中、成家驹编著,人民交通出版社,1995
[3]《高等沥青路面设计理论与方法》,黄卫、钱振东编著,科学出版社,2001
[4]《高速公路沥青路面设计理论与方法》,黄晓明、赵永利,高英等编著,人民交通出版社,2006
作者简介:
马永宝,男,1977年出生。2000年毕业于长安大学工程测量系;2000年至2005年主要从事道路工程的施工和组织管理工作;2005年至今就职于宁夏交通学校从事道路与桥梁专业课程的教学工作。专业任职资格:建设部一级建造师(公路);劳动人事部高级考评员(道路养护工);宁夏交通厅路桥专家库成员;测量工程师;路桥专业讲师。
【关键词】沥青路面;早期破坏;破坏原因
乡村公路沥青路面的主要类型有沥青表面处治、热拌沥青混合料等。因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便,等优点而被广泛应用。乡村公路的快速发展为我国新农村建设增添了很大动力和保障。但由于设计、养护、管理等原因,建成的沥青路面在竣工后通车不久就出现了大量早期病害,最常见的有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等几种。这些病害极具普遍性和严重性,为我们的公路建设质量敲响了警钟,也给我们的新农村建设事业带来了隐忧。
为了找到问题的根源,为下一步具体制定针对性的政策措施提供参考,本人结合自身多年施工、教学、培训实践,主要从以下几方面进行分析:
1 路面设计原因
1.1 路面结构设计不合理
1.1.1 沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。沥青面层应满足车辆的使用要求,必须根据不同道路交通特点具有针对性的设计集料粒径、配比、厚度、沥青用量等技术指标,而不应为图省事简单套用已有技术参数。
1.1.2 为满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。
1.2 设计与路实际情况相差大
乡村公路穿过土基过湿地段,且路基填筑材料质量较差。全部利用挖土和就地借方填筑路基,采取逐层晾晒法施工。但设计按一般正常情况设计,不能具有针对性的提出解决方案。施工单位为保证施工质量只好申报监理工程师借方填筑,但因此项变更较原设计需增大投资,业主考虑资金困难往往很难批准。施工单位为了保证自身利益只能维持现状。这就直接导致乡村道路质量普遍较差!直观体现在:沥青路面破坏较为严重,竣工不久后就需对多处进行修补。
1.3 补强段的路面厚度考虑不足
在加快实现乡镇通油工程时为充分利用老路并节约土地及投资,利用旧路的线位及结构层,不失为一种好的途径。但在公路补强设计时一定要有科学的态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况确定利用旧路的方案既补强厚度。如果设计单位没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,就会导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路段强度不足,易形成早期破损。
1.4 路面厚度设计问题
路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,设计单位为了计算方便,一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一类型的非标准车交通量,然后将确定车型的非标准扯得轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,计算路面设计弯沉及结构厚度。但在非标准车向标准车轴载换算过程中,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准扯得轴载,尤其是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载(货运车辆绝大多数为超载运输),路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一所在:公路在短期内已达到设计年限内的累计当量轴次。
2 路面施工质量把关不严
路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关连接层施工。对原材料检验不严、沥青混合料加热温度过高、压实功率不足等都会导致面层质量不合格。
2.1 面层施工
對原材料检验不严,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,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。施工机械设备陈旧、不配套,是混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等度受到很大影响。沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散。坑槽等病害。碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;而是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压有很及时,就会使碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。
2.2 基层施工
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:
2.2.1 基层、底基层、路面清楚不干净。在雨水作用下,浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。
2.2.2 基层松铺系数控制不严而导致的二次补加层,次补加层自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。建议此补加层用含油沥青混合料代替。
2.2.3 部分基层亚实度不足的问题。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、增加碾遍数,确保基层到规定压实密度。
2.2.4 由于路面基层材料的收缩而造成沥青路面的反射裂缝,也会引起早期破损。此病害是雨雪水沿道路裂缝渗入路面基层和土基,降低路基路面的稳定性和强度,造成局部变形,扩展成网状裂缝。碾压中产生细微裂纹及反射裂缝虽初期不影响行车,但在水分侵蚀及阳光照射下,成为促使面层沥青混凝土疲劳开裂的催化剂,大大缩短沥青路面寿命。
3 养护管理及其它原因
3.1 养护不及时
沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行护养,特别是采用层铺法施工的贯人式路面和表面处治,初期及时养护更为重要。
3.2 养护方法不当
有些护养人员,在沥于混凝土路面上采取人工喷油(或晒布机喷油)、人工洒料方法进行养护,结果破坏了原路面的平整度,甚至由于喷油不够,用油量控制不平,造成泛油、推拥、松散等病害。
3.3 其他方面的原因
未严格按照基本建设程序办事,前期工作滞后,路面设计方案研究、试验不够。未实行招投标;一些无路面施工经验、无路面设备和技术力量的施工队伍承担路面施工;监理有职无权,无法严格监理。不按施工技术规范要求施工,赶工期,搞献礼工程。施工技术管理、质量管理不严。
4 结束语
沥青路面早期破坏,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。要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病,延长沥青路面的使用周期,提高投资效益,需要设计、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,相信这一顽疾一定会得到根治。
参考文献:
[1]《路基路面工程》,邓学钧主编,人民交通出版社,2008
[2]《路基路面工程》,陈鼎中、成家驹编著,人民交通出版社,1995
[3]《高等沥青路面设计理论与方法》,黄卫、钱振东编著,科学出版社,2001
[4]《高速公路沥青路面设计理论与方法》,黄晓明、赵永利,高英等编著,人民交通出版社,2006
作者简介:
马永宝,男,1977年出生。2000年毕业于长安大学工程测量系;2000年至2005年主要从事道路工程的施工和组织管理工作;2005年至今就职于宁夏交通学校从事道路与桥梁专业课程的教学工作。专业任职资格:建设部一级建造师(公路);劳动人事部高级考评员(道路养护工);宁夏交通厅路桥专家库成员;测量工程师;路桥专业讲师。