杨兴海 卢小虎
(四川二滩国际工程咨询有限责任公司 四川成都 611130)
沥青混凝土路面早期病害及其措施
杨兴海 卢小虎
(四川二滩国际工程咨询有限责任公司 四川成都 611130)
随着我国经济的发展,公路建设已经成为了最重要的基础设施建设内容之一,在发展迅速的同时也对社会经济建设起到了非常重要的作用。由于沥青混凝土路面具有较多优点得到了大面积的应用,但是也存在着很多早期的病害。本文主要分析沥青混凝土路面早期病害的成因,同时提出相应的防治措施,希望能够对相关人士有所帮助。
沥青混凝土路面;早期病害;成因;防治措施
随着国家十三五规划的实施,公路建设已经成为了重要的基础设施建设之一,并且得到了较大的发展。在公路建设当中,沥青混凝土路面由于具有施工周期短、表面平整度高、振动小、噪声低、耐磨性高、维修养护简单以及适合断续修建等优点得到了大面积的应用。但是,随着越来越多的沥青混凝土路面的建成并使用,暴露出了很多早期病害问题,这也成为相关人士最为关注的问题之一。所以对沥青混凝土路面早期病害及其成因进行分析,同时提出针对性的防治措施来提升路面质量,对于促进我国公路建设,提升经济水平具有非常重要的意义。
沥青混凝土路面由于受到各方面因素的影响(包括设计、施工、环境、养护等等)存在着某些病害,其中比较常见的类型以及影响程度如表1所示。
表1 沥青混凝土路面常见早期病害类型和影响
2.1 裂缝病害的成因
总的来说,裂缝病害可以分为横向裂缝和纵向裂缝两种形式,造成两种裂缝的原因也是不同的。
(1)对于横向裂缝来说,其产生的原因主要是受到温度应力的作用。此种因为温度而产生的裂缝是从温度变化率最大的表面开始,并逐渐的快速向下延伸。随着时间的推延沥青逐渐老化,沥青面层所具有的抗裂缝能力也在逐渐下降,如果产生的拉应力超过了断裂温度所具有的抗拉强度时,沥青的面层就会出现裂缝。此面层裂缝只要受到冲刷或者唧浆就会发生以裂缝为中心的下陷变形,并且会在裂缝的两侧位置出现新的裂缝,甚至会造成碎裂破坏。
(2)对于纵向裂缝来说,其产生的原因主要是因为地基以及填土在横向存在的不均匀性造成的。尤其是在旧路基拓宽过程中,因为土质台阶没有得到规范处理、没有严格控制分路幅摊铺和分层填筑的厚度以及压实度等都会造成纵向裂缝的产生,特别是在出现表面渗水以及车辆载荷共同作用之下更甚。
2.2 水破坏病害的成因
水破坏就是指路面水渗入路面结构层之后造成路面早期破坏的情况,此种病害是沥青混凝土路面早期病害最为严重也是最为常见的病害。水破坏的主要形式包括几种,分别为网裂、坑洞、唧浆以及辙槽等等。之所以会产生水破坏主要是因为施工用的沥青混凝土配合比不当、沥青混合料没有充分搅拌、碾压效果较差造成沥青路面空隙较大等等。特别是采用半开式的沥青混凝土表层时水破坏的情况更甚。
2.3 松散病害的成因
松散的产生主要是因为沥青混凝土表层的集料颗粒脱落,从表层逐渐向下发展的过程。之所以出现颗粒脱落主要是因为集料颗粒和裹覆沥青间失去了粘结力。另外,可能造成松散的原因还包括:
(1)集料颗粒完全受到粉尘等污染物的覆盖,造成沥青膜粘结到粉尘上。在受到表面摩擦后会将沥青膜磨掉,从而造成集料颗粒的脱落。此种问题的产生主要是因为集料含泥量超标造成的。
(2)在表面离析的位置常常缺少细集料,大多是粗集料和粗集料相接触,沥青膜和集料只是在很少的点粘结。随着时间的推移以及沥青的老化,沥青和集料的粘结力变弱,并且孔隙内的水冻结会对粘结力造成破坏,或者是较大摩擦力破坏了离析面上的集料颗粒造成松散。
2.4 泛油病害的成因
沥青用量过多是造成沥青混凝土路面泛油的重要原因。沥青用量过多的原因在于:
(1)沥青混合料配合比设计击实功不足。在进行沥青混合料设计过程中采用的都是马歇尔试验法。采用此种方法时,若是室内采用击实功产生的密度比实际使用的密度小,那么就会造成沥青用量过多。但现阶段受到不同因素干扰造成室内试验所得密度远低于实际使用的密度,从而造成现场沥青用量较大。
(2)没有进行严格控制和管理。施工单位自己更改配合比以及沥青混合料搅拌不均等都造成了沥青用量过大。
2.5 推移病害的成因
之所以会产生推移在很大程度上和基层施工质量、沥青混合料性能、车辆超载以及透油层洒布质量有关。在进行沥青混凝土路面铺设之前没有对基层表面进行比较彻底的清扫,或者透油层洒布铺设不均等都可能使得沥青面层和基层粘结不好。后期随着大量超载车辆负荷的作用,使得沥青面层施工接缝位置出现推移。随着时间的延长,会在轮迹带两侧位置出现拥包,甚至会因为推移而产生较为严重的裂缝。特别是在基层平整度较差、面层厚度比较薄的区域更是如此。
3.1 裂缝问题的防治措施
(1)沥青混凝土路面出现裂缝是无法避免的,所以对于由温度造成的横向裂缝来说,可以使用质量更好的沥青来降低裂缝的可能性。在其余条件相同的情况下,使用相对较稀的沥青能够有效减少裂缝的产生。同时,要保持混凝土的摊铺均匀、提升压实度降低空隙率,从而提升混凝土的强度来减少面层表面的薄弱位置。
(2)对于纵向裂缝来说,在进行路基施工时,尤其是在路基拓宽区域以及路桥衔接位置要严格控制填土的厚度和填料的均匀性,同时要确保其达到标准要求的压实度。对于进行半幅摊铺的沥青路面来说,还需要采用针对性措施来处理纵向冷接缝的问题。
3.2 水破坏问题的防治措施
(1)采用较为合适的混凝土类型。对于沥青面层的施工要尽可能采用空隙率在5%以下的密实型沥青混凝土。最大程度上确保沥青混凝土具有较好的不透水率,同时也具有比较好的抗滑性能。从目前来看,SMA路面的大范围使用就是比较好的例证。
(2)对于细集料含泥量进行较为严格的控制,采用具有较小针入度的优质沥青和抗剥剂,从而提升沥青和碎石的粘接性。
(3)加强沥青混凝土的施工质量。正式施工之前一定要确保原材料的质量以及配合比设计的准确性。施工过程中要注意拌和的均匀性,对于沥青混合料的拌和温度、出厂温度和碾压温度进行严格的控制,避免出现粗细集料离析的情况。另外,尽可能采用效率较高的碾压设备并提升碾压的次数,从而提升压实度并降低空隙率。
3.3 松散问题的防治措施
松散问题的产生主要是因为沥青混凝土面层强度较低、压实度较小而面层内部空隙率比较大造成的,可以从以下几方面来对其进行防治。
(1)采用合适的原材料,对于细集料含泥量和矿粉掺量进行严格的控制,从而加强沥青混合料的粘结力。
(2)对于施工温度和压实效果进行严格的控制。如果沥青混合料的施工温度过高就会造成沥青过快老化,从而降低了和矿料的粘接性;如果沥青温度过低就会造成混合料的压实困难,从而造成混合料内部具有较大的空隙率。
(3)对于沥青混合料的均匀性进行严格的控制,避免混合料出现离析的问题。
3.4 泛油问题的防治措施
(1)因为泛油问题大多数是因为沥青的用量过多造成的,因此在配合比设计过程中一定要严格遵照试验规程控制最佳的油石比。
(2)在施工时一定要严格遵照有效设计配合比进行施工,任何人不能私自对生产配合比进行更改。
3.5 推移问题的防治措施
(1)增强路面基层施工质量,提升基层平整度是最有效控制推移问题的措施。同时,沥青面层铺筑之前的透层油洒布铺设也是非常重要的。在进行透层油洒布之前一定要将表面浮土和杂物清理干净,同时要确保透层油洒布的均匀性以及设计用量,从而提升面层和基层的粘结性能。
(2)尽可能降低超载车辆的影响。对于超载车辆的控制是从源头上缓解推移问题产生的重要措施,所以要和相关部门配合最大程度上降低超载车辆的影响。
沥青混凝土路面具有施工周期短、表面平整度高、振动小、噪声低、耐磨性高、维修养护简单以及适合断续修建等优点,但是,随着越来越多的沥青混凝土路面的建成并使用,暴露出了很多早期病害问题,所以对沥青混凝土路面早期病害及其成因进行分析,同时提出针对性的防治措施来提升路面质量,对于促进我国公路建设,提升经济水平具有非常重要的意义。
[1]伊学智.浅谈沥青混凝土路面早期病害及预防措施[J].内蒙古公路与运输,2013(03):15~17.
[2]仲健琪.浅析沥青混凝土路面早期病害的防治措施[J].信息化建设,2015(04):18~19.
[3]占克国,徐卫红.沥青混凝土路面早期病害成因及预防措施[J].河南科技,2011(17):88~91.
[4]李力科,张海霞.沥青混凝土路面早期病害成因及其防治措施[J].黑龙江科技信息,2007(01):22~25.
U416.217
A
1004-7344(2016)36-0213-02
2016-12-10
杨兴海(1981-),男,工程师,大学本科,主要从事水电工程及公路工程施工监理工作。
卢小虎(1987-),男,助理工程师,大学本科,主要从事水电工程及公路工程施工监理工作。