浅议沥青混凝土路面主要缺陷的成因及防治措施

赵 郁

(唐山市交通建设质量监督处)

近些年国民经济的迅猛发展拉动了公路建设步伐的加快,因为沥青混凝土路面有着优越的使用性能,所以在公路与城市道路建设中越来越多的选择了沥青混凝土路面,沥青混凝土路面具有良好的力学性能和耐久性,对路基地基变形或不均匀沉降的适应性强并且具有行车舒适等优点。但因为自然环境、原材料等方面的原因,再加上路面结构设计的不合理、交通量日益扩大、车辆超载等人为因素,使得现在的水泥混凝土路面正在面临着极大的威胁。

目前,沥青混凝土路面比较常见的缺陷有:车辙,裂缝、松散、水破坏、泛油、沉陷等,这些的水泥混凝土路面的缺陷,严重影响了道路的正常使用。

1 沥青混凝土路面主要缺陷的成因

1.1 车辙

车辙是沥青路面遭到破坏的一种表现,车辆超载、沥青混合料高温稳定性不足、道路施工过程中沥青的压实度不够是产生车辙的主要原因。在高温条件下车辆荷载长时间作用于沥青混凝土路面就会在路面上出现车辙。在城市道路公共车辆的停靠站附近和十字路口附近车辙最容易出现,道路两侧隆起变形,沿行车带出现横向高度差,甚至影响行车安全。

1.2 裂缝

裂缝在实际道路工程中有分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂等。

纵向裂缝大多发生在路面的加宽处,由于路基的压实不均匀引起的。当车辆作用于这样的路面时就容易形成纵向裂缝。

横向裂缝是由于路面设计不合理或者施工质量不合格等引起的一种路面病害,同时车辆超载也是路面产生横向裂缝的原因。由于上述原因使得沥青混凝土路面表面层或者半刚性层所承受的拉应力超过其自身的疲劳强度而发生断裂。

龟裂俗称网裂,是路面在较大范围内出现裂纹的一种缺陷现象。其出现的原因有两种,当沥青混凝土路面经过长时间使用后,沥青路面会老化变脆,在经过车辆作用在路面上就会出现网裂缺陷;另外一种是由于路面整体的强度不足,稳定性不好,经过一段时间的使用后路面上的裂纹交错在一起,而形成网裂缺陷。

冻裂也是沥青路面裂缝缺陷的一种,这种路面缺陷主要出现在北方,是由低温引起。当降温速度很快时,混合料收缩应变速率很大,材料的应力松弛性能难以发挥,脆化点温度就会升高,路面容易开裂;即使一次降温未达到破坏温度.但处于接近该温度状态,混合料内部也将出现裂缝,随着低温持续时间的延长,裂缝不断扩展也将发生开裂。

1.3 松散

沥青路面出现松散缺陷有多方面的原因,当沥青质量不合格粘结度比较差时会出现松散缺陷;在施工过程中混合料的配比不正确沥青的用量过少时,也会使路面出现松散;如果嵌缝料不合规格没有被沥青粘牢,路面也会出现松散缺陷。

1.4 水破坏

水破坏是沥青混凝土路面比较常见的一种路面病害,主要是因为路面裸露在空气中长时间经过与水作用,就会使沥青路面颜色变黑,质量变差,随之到来车辙,裂缝等路面病害。水破坏对路面的威胁很大。

1.5 泛油

在施工过程中混合料配比比合理沥青用量过多时,就会使空间减少,其高温稳定性就比较差,在高温作用下,路面就会出现泛油缺陷。

1.6 沉陷

沉陷多是因为路基的压实不均匀,强度不够,再加上车辆超载等原因而引起的一种路面病害。当路面大面积发生沉陷时,往往是由于路基出现了不均匀沉降或者出现局部滑移而引起的,沉降对路面的破坏力很大。

2 沥青混凝土路面缺陷的防治措施

2.1 加强原材料的控制

沥青在原材料中十分重要,在条件许可的情况下,应选用抗老化性能良好、高低温性能适应性强、含蜡量低、粘度高的优质沥青。在技术成熟的条件下可在沥青中掺加一些改性剂,以此来提高沥青的基性能指标。同时对于沥青针入度,延度指标必须严格控制。

在集料的选择上应尽量控制集料的含泥量,选择大小适中、表面粗糙、质地坚硬、耐磨性强、与沥青粘附性能好、弹性模量较大的粗骨料,例如石灰岩等。要严格控制粒料中细料含量,提高塑性指数,提高粗集料含量。因为集料粒径较大时,相应的应变就会较小;反之,这种应变作用就会很明显。

对混合料的含水量要进行严格控制。含水量是影响混合料干燥收缩的主要原因,应使混合料在最佳含水量下进行碾压成型。含水量过大或者过小都会导致混合料的成型效果不好,因此要控制混合料的含水量,保证顺利的碾压成型。

此外水泥的选用也是非常重要的,水泥品种对混凝土的收缩影响较大,应尽可能减少水泥用量,在达到强度标准的前提下,采用最小水泥剂量,也可以采用其他一些矿物掺合料取代部分水泥。

2.2 制定合理的施工制度

要有明确、严格的岗位责任制,使任何的工序都有制度可依。还要要有严格的奖惩制度,把每一个施工人员的切身利益与施工质量都紧密的联系起来,使他们在能保证施工质量的前提下又有干好这个工程的愿望和动力。因为一个道路工程的质量好坏往往关系着很多人人身安全和财产安全,所以要利用以前惨痛的教训对全体员工进行产品质量重要性的教育,尤其是施工过程中的指挥者,技术人员和管理者,必须使他们牢固树立质量是企业生命的思想。

2.3 优化道路施工方案

在施工过程中要严格控制碎石的窜料现象,防止因窜料而导致混合料的配比发生变化而影响道路质量。在水泥稳定碎石的基层施工时,要在混合料的最佳含水量时进行施工碾压,且必须在最佳含水量的情况下进行施工。如果因天气问题不适合施工时应调整施工时间。控制摊铺机的施工速度速度,使其匀速施工,避免因摊铺机的速度不均匀所导致的摊铺不均匀产生的离析。摊铺完成后及时碾压,碾压必须在最佳含水量下进行,并且必须碾压均匀,避免因碾压不全面出现松散导致裂缝。水泥稳定碎石基层碾压完成后,及时进行养护,使混合料的含水量不受损失。保证水泥稳定碎石表面的湿润。养护结束后,应喷洒乳化沥青作透层。在养生结束前要禁止施工车辆通行。在施工下封层时,施工人员应对水泥稳定碎石基层进行全面检查,下封层施工完成后,要尽快铺筑沥青面层。

在沥青面层铺筑时要控制好沥青的加热温度,防止温度过高或者加热时间过长导致沥青老化。在拌和混合料时应按照规范要求在集料和沥青的最佳加热温度下加热,温度过高或过低都会影响混合料的质量。沥青拌和料出厂后要及时运至现场摊铺,高温碾压有利于沥青混合料达到高的密实度。在沥青混层铺完后要严格控制禁止通行时间,防治过早的破坏已完成的施工路面。

2.4 沥青混凝土路面的养护与管理

控制施工过程和施工原材料可以减少道路的缺陷,但是在道路使用过程中的养护和管理对于减少和防治路面缺陷同样有着重要作用。如果养护措施不及时、不完善等也会使公路沥青路面产生病害。所以我们要对公路进行及时的全面的现代化的养护,来达到减少路面缺陷,使公路安全有效运营的目的。

3 结束语

路面破损已成为沥青路面的主要危害,各级交通管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从设计 、施工、养护以及交通荷载等各方面全面控制,建立健全质量保证体系,综合考虑各方面的相互关系及影响,从管理部门到设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、严格落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面破损现象的发生,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。才能更好地使公路为国民经济服务,为地方经济的腾飞做出贡献。

[1] 高等级公路半刚性基层沥青路面[M].人民交通出版社,1999.

[2] 张登良.沥青路面工程手册[M].人民交通出版社,2003.

[3] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].人民交通出版社,2003.

[4] 李博涵.沥青混凝土路面施工质量控制[M].山西建筑,2003.