如何提高沥青路面品质

2009-12-28 05:15鹿俊鹏宋保军
现代企业文化·理论版 2009年19期
关键词:路面病害防治技术沥青路面

鹿俊鹏 宋保军 刘 翠

摘要:文章论述了沥青路面早期病害的类型及其成因,重点介绍了沥青路面病害早期病害预防措施的问题。

关键词:沥青路面;路面病害;防治技术

中图分类号:U416 文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)29-0167-02

目前,随着交通量日益增大,道路路面面临严峻的考验,很多道路沥青路面均呈现出不同程度的早期破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,有的道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入。

三秦路桥公司第七公司主要从事沥青路面的铺筑工作,近年来我们不间断考察了自己及同行兄弟单位前期所铺的沥青路面,通车1~3年内发现均有轻微龟裂、轻微推移及波浪,松散及坑槽、表面磨光(抗滑性能差)等病害,均为发生的病害,可视为早期病害。

一、发现的具体病害情况及我们采取的预防与处理措施

(一)松散类病害及坑槽

成因:由于施工时没有处理二灰基层的平整度,有的地方过高,在保证面层平整度及整体厚度的情况下势必有的地方铺筑厚度不够,我们明显地看出坑槽部分铺筑厚度仅有2~3厘米,达不到设计要求,由于基层的平整度不够使得路基和基层不均匀沉降,形成早期的松散及坑槽,加之近年来陕西雨水较多,地表水的渗入,地下水位的上升,直接改变路基的湿度,使路面的强度降低,路基的承载力下降,加剧了松散的形成及坑槽的扩大。

预防与处理:我公司一般为沥青面层标,但本着修精品工程的原则,铺筑沥青混合料前应仔细检查基层平整度等,发现问题协调基层中标单位积极处理,若基层问题较小我单位铺筑沥青混合料前可自行处理;松散类病害的处治:松散、脱皮、剥落等病害处治。处治方法,一是槽壁垂直法。这是通常的做法,首先把坑槽的四周修成垂直面且槽壁边线与路中线平行或垂直,然后用集中拌和沥青混凝土混合料填充、压实、封水。这种做法的缺点往往是坑槽边缘接缝处容易出现破损,坑槽的返修率较高。二是槽壁45度法,即将坑槽槽壁挖削成45度角(开口向上)且槽壁喷烧成粗糙形状,然后铺筑沥青混凝土拌和料填充、压实、封水。这种方法比较常见,优点是坑槽边缘与旧路面结合密实破损较少,返修率低,但对作用机具要求较高。

(二)表面磨光

成因:长期的环境影响及超载车辆的影响使沥青混合料本身黏结性能降低,促使层面与轮胎接触部分沥青磨耗,造成沥青含量少;碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;施工配比设计不当使油石比过低。

预防与处理:严把原材料质量关,杜绝不合格的原材料进场;提高施工现场技术人员及试验相关人员业务水平,不能盲目地凭经验目测判断油多或少,要用试验数据说话,结合长期的工作经验调整出最佳的施工配合比。对于磨光病害可加铺粗粒式防滑层,一般采用粗粒式乳化沥青稀浆或中粒式沥青混凝土进行封层。

(三)龟裂

成因:通常是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝,一般多发生在行车道轮迹形成龟裂。主要由路面结构强度不足引起。

预防与处理:裂缝类病害的处治——灌油修补法。在秋末深冬季节多产生裂缝类病害,可用此法。处治时,将纵横裂缝处清扫干净,用液化气或喷灯将裂缝壁加热至黏性状态,然后用油壶或专门灌缝设备直接向裂缝内灌入加热的沥青,最后在接口表面撒布热砂或石屑进行养护。对于较宽的裂缝,可用铣刀扩宽,再按上述程序处理。乳化沥青稀浆封层法:当气温在零上5度时,可以将级配骨料(50%石屑、30%粗砂、20%细砂)与乳化沥青混合成稀浆,用专门设备进行封层。根据交通量的大小,选取细粒式或中粒式沥青混合拌和料,进行封层,厚度一般控制在1.5~4.0cm之间。用土工织物做加强层,在乳化沥青稀浆封层和罩面层中引入土工布或土工格栅作为应力吸收层,对抑制裂缝发展可以起到良好的效果。

(四)推移及波浪

成因:主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差,导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。从关中环线推移处可看出沥青混合料比较离析。

预防与处理:施工配比,拌和温度,运输条件,施工工艺要严格按照要求,以预防为主;对所形成的波浪可采用铣刨设备或人工刨削峰顶,挖出高出路面的峰顶,然后用拌和法和层铺法补低凹处。

二、沥青路面早期病害防治措施

(一)治路病害先治水

要保证公路工程、养护质量,首先必须先处理好水,故而公路扩建、改造工程的设计必将排水防护工程作为整个工程设计的重点之一,使地下水不得渗泡路基,地表水不渗透路面。在日常的路面养护中,应加强对路基路面排水设施的养护,路肩与路面衔接应平顺,及时排除路肩、路面积水,这样才能使路基路面长期处于干燥状态,使路基路面保持一定的刚度和强度。

(二)定期检查,合理防治

沥青路面的早期病害分为形成、发展、破坏三个阶段,后两个阶段应列入专项治理。病害确定的依据是沉降值、弯沉、平整度等核定。局部出现裂缝,轻微沉陷,行车轻微跳车以及横纵接缝,柔、刚结合处出现轻微错台等,要列入预防性维修;对大面积裂缝,路基严重沉陷,路面坑槽超过8‰以上,要列入专项处治。路面评价指标应从以下五个方面着手:损坏分级、路面病害的破损率、路面强度、路面压实度检测和坑槽深度的检测。通过对路面评价,从而采取相应的如局部补强、中修罩面和彻底翻修等措施。

(三)严把设计、施工关

设计单位和设计人员必须严格规范进行设计,在设计上必须做到科学、严谨,设计资料必须与设计情况相符合,坚决拒绝“只管数量,不管质量”和行政指令性设计,杜绝边施工、边设计和无设计施工的现象。

(四)依法治路,整治车辆的超限超载运输

车辆超限超载运输,加速了公路路面的早期病害形成。公路管理部门要依据《公路法》及各省市与之相配套实施办法,加强对超限超载车辆的管理,实行计重收费,严重超载卸载放行,从而防止公路路面病害的早期产生。

(五)预防为主,加强养护

沥青路面的早期病害消除,必须坚持以预防为主,防治结合。根据积累的技术经济资料和科学的分析,加强防范,消除导致公路路面损坏的因素,增强路面的耐久性,提高防御灾害的能力。我们通常所说的坑槽挖补就是属于“头痛医头,脚痛医脚”的消极养护措施,科学的论证结果已经说明,前后两者投资比例是1:5。早期预防性专业养护该如何实施,必须从本地区的实际情况出发,秉着科学规划、经济安全、便于操作的原则,尽快形成沥青路面预防性养护管理规范,并在实际养护工作中得以应用。

三、沥青路面病害防治技术需考虑的因素

(一)合理设计路面结构

尽可能减薄沥青面层厚度有以下四方面原因,沥青路面厚度可酌情减薄,控制在12~15cm之内。第一,半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层来承担,无须用增厚面层来提高承载能力;第二,提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青;第三,沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝;第四,一般来说,厚的沥青面层易导致车辙的产生。

(二)严格控制沥青混合料的质量

1.沥青的选取。选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高黏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,以提高基性能指标。

2.集料的选用。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。集料对水吸附能力的大小,直接影响集料的剥落程度,水性集料对水的吸附能力比沥青大,因而剥落严重,而憎水性集料恰恰相反。集料的致密程度及吸水率对混合料的强度形成有一定的影响。2007年我公司选择的石料毛体积密度过大,达到了2.83g/cm3以上,过于致密,沥青用量提高的话表面容易泛油,长安大学设计的目标配比AC-16油石比仅为4.1%(与陕西成功的同例配比差异较大),强度仅勉强达到设计要求。2008年我公司机物和试验部门配合,对比多家碎石厂,选择了适当的粗集料,对细集料也进行了多家比对,择优选择。

3.混合料级配的确定。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。

特别是要严格控制空隙率,一般控制在4%左右(单层设计的路面要相对更低些),当施工要求压实度达到97%时的实际空隙率为[1-97%×(1-4%)]=6.88%。我公司目前主要铺筑的是省道等二级及以下道路,往往只有一层,据我们公司反复地试验研究,总结出一层结构防水害比防车辙更重要一些,在这种路面我们设计空隙率在3%出头;另外我公司还承接了西临快速干道(一级路),它为两层沥青面层结构,下面层为AC-20、上面层为AC-16,我们设计的空隙率为4%。

(三)严格控制施工质量

沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准,具体要抓好以下几方面:

1.严格控制沥青混合料的拌和质量,拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。

2.保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。

3.合理洒布透层油、黏层油。在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2m3/1000m2的石屑或粗砂,用8T钢筒式压路机稳压一遍,将多余的浮料扫走。

4.提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃~150℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺。

四、结语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级交通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,使道路建设质量全面提高,更上新台阶。

参考文献

[1]黄思念.沥青混凝土路面工程病害及其防治[J].2006.

[2]陶继平.沥青路面早期病害产生的原因及防治[J].2006.

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