張安德
(江蘇嘉隆工程建設有限公司,江蘇 泗陽 223700)
近幾年來,全國高速公路建設飛速發展,高等級路面的應用特別是瀝青混凝土路面的采用也越來越廣泛。瀝青路面各種病害的成因比較復雜,由于公路所處的環境、地點、氣候條件不同,病害情況不一,主要歸納為九種病害:泛油、擁包、波浪、裂縫、滑溜、沉陷、坑槽、松散、車轍。造成以上損壞,在很大程度上是由于施工管理混亂,不嚴格按照規范要求施工造成的。其它原因也不容忽視,如:規范本身的原因、設計的原因、車輛嚴重超限超載等等。本文僅對引起瀝青路面早期病害的技術原因進行分析,并對防治途徑提出一些粗淺的看法以供同行探討。
現今各公路管理部門均對公路瀝青路面的早期損壞嚴重感到憂慮,尤其是近年來一些瀝青路面發生大面積的損害破壞,特別是一到陰雨季就提心吊膽。根據多年觀察、分析及總結,上述損害具有以下特點:
2.1 行車道破壞嚴重,超車道一般沒有破壞,顯然與重車超載有關
2.2 破壞之初一般體現先有小塊的網裂、唧漿,然后進展為松散成坑槽
2.3 破壞一般發生在雨季,特別是梅雨季節
2.4 發生水損害破壞處一般是透水較嚴重且排水不暢的部位,若開挖可見下面有積水或浮漿,路面一般不會同時破壞,顯然與瀝青混合料不均勻有關。
3.1 瀝青路面材料的原因
在瀝青混合料的組成中,由于材料質量的差異及數量的多少,可組成不同的組成結構,表現為不同的物理力學等性能。瀝青質量的優劣與瀝青路面的好壞有十分密切的關系,直接影響到瀝青路面的使用性能。由于近幾年公路交通量劇增,一般瀝青材料的品質已不能滿足更重交通的瀝青路面結構的需要。我國開采的石油瀝青大多是石臘基石油,故它煉制的瀝青中含臘量達10%以上,這就導致我國瀝青的延度小,與石料的粘結力較差,瀝青混合料的底溫抗裂性能與高溫穩定性都不好。
礦料質量的好壞直接影響到瀝青混合料的強度,是瀝青路面早期損害的主要影響因素。碎石的壓碎值、磨耗值若不符合要求將造成瀝青混合料的穩定性偏低,引起瀝青路面早期的剝落。碎石與瀝青材料的粘附性大小,對瀝青混合料的強度和耐久性有很大的影響。我們還應該注意到石料的吸水率問題,因為吸水率大不便降低加熱效率,影響拌和料的生產能力,且殘存在孔隙中的水分影響施工壓實及孔隙率,這將使瀝青混合料造成早期剝落。
3.2 瀝青路面結構設計的原因
3.2.1 結構設計不合理。高等級公路的瀝青面層組合不盡合理,面層過厚,易使路面產生車轍。瀝青面層的裂縫大部分是由于其本身的溫度收縮裂縫所引起的,且瀝青面層越厚越多,現大多采用"厚基薄面"的設計理念。根據在某試驗路段加速加載的實驗表明:瀝青面層厚度為15cm路段,用80Kn輪載加速加載19萬次,產生的轍槽深度為16mm,瀝青面層厚度為6cm路段,相同輪載作用達21萬次產生的轍槽深度才9mm。
3.2.2 瀝青路面結構設計與路段實際情況相差較大,石質類型確定、正確區劃路基干濕類型、滲水考慮等對設計的合理性極為重要。
3.3 瀝青路面施工的原因
3.3.1 路基施工出現的問題有:路基壓實不夠;路基排水不暢或地下水位較高;邊坡不穩定,雨后沖刷嚴重,造成路面破損;路基填挖結合處未處理好,導致不均勻沉降;路基填料不符合規范要求,又未作特殊處理。
3.3.2 基層施工出現的問題有:底基層、基層、路面表面清底不干凈;因操作不規范等原因造成強度不夠;延遲壓實及碾壓過度;基層未找平。
3.3.3 面層施工出現的問題有:對原材料控制不嚴,對瀝青混合料的配比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準,導致瀝青路面早期出現擁包、松散、坑槽等;施工機械設備陳舊、不配套,導致混合料的配合比計算、拌和均勻性、密實度、平整度等受很大影響;瀝青混合料加熱溫度未控制好;面層碾壓未按規范操作,出現松散、路骨等病害。
3.3.4 施工季節不合理:雨季施工,又未采取有效的質量保證措施;低溫季節施工,不能及時成型穩定,也是導致路面早期破損的重要原因之一。
3.4 瀝青路面早期養護的原因
3.4.1 養護不及時。瀝青路面成型、開放交通后,在行車作用下,出現小面積松散和個別小坑槽時,初期及時養護更為重要。
3.4.2 養護方法不當。應規范操作,采用規格材料,以防新病害的出現,如補坑槽時,若用油量過多,材料過粗,易產生油包等。
3.5 施工技術人員的主觀原因
3.5.1 認識方面的原因:如認為瀝青路面施工量大、工期緊等,出現一些早期破損現象不可避免,即使出現問題,也容易修補,主觀要求不夠嚴格
3.5.2 決策和管理方面的原因:設計與實際不符、發生質量問題,不總結教訓、不整改、施工管理不嚴等。
4.1 瀝青路面的合理結構設計:可減薄瀝青面層厚度;加強瀝青路面的防水設計,如設置瀝青面層防水層、設置下封層、搞好硬路肩排水設計等;采用合理的底基層和基層結構,并保證一定的厚度。
4.2 瀝青混合料配合比設計的優化:瀝青宜采用重交通道路瀝青、改性瀝青等;混合料配合比的調整和最終確定,要注意室內配合比還不能作為最終生產配合比使用。
4.3 精心施工、確保工程質量。
4.4 加強瀝青路面的養護力度:要經常保持瀝青路面整潔,無雜物及硬物;要常疏通排水系統,以免積水滲入路基路面;要加強初期養護,促進瀝青面層穩定、成型;要講究養護方法。
4.5 提高全員質量意識,加強素質培訓。
瀝青路面早期病害具有普遍性,筆者對幾種常見的早期病害建議采取以下處理措施:已完工的防滲性及局部損壞的路面,宜采用加一層改性乳化瀝青稀漿封層,可取得良好的效果;對瀝青面層產生的嚴重擁包,采用人工或鏟刨機消去擁包的頂部,用瀝青拌和料或層鋪法進行調平;對瀝青面層產生的連續波浪,使用鏟刨機消去2~3cm,重新用拌和料鋪筑;對于次高級路面產生的嚴重泛油,及時鋪撒規格石料等。
[1]《公路養護技術規范》JTJ073-96.人民交通出版社.
[2]《道路建筑材料》2002年1月第3版人民交通出版社.