淺議瀝青混凝土路面主要缺陷的成因及防治措施

趙 郁

(唐山市交通建設質量監督處)

近些年國民經濟的迅猛發展拉動了公路建設步伐的加快,因為瀝青混凝土路面有著優越的使用性能,所以在公路與城市道路建設中越來越多的選擇了瀝青混凝土路面,瀝青混凝土路面具有良好的力學性能和耐久性,對路基地基變形或不均勻沉降的適應性強并且具有行車舒適等優點。但因為自然環境、原材料等方面的原因,再加上路面結構設計的不合理、交通量日益擴大、車輛超載等人為因素,使得現在的水泥混凝土路面正在面臨著極大的威脅。

目前,瀝青混凝土路面比較常見的缺陷有:車轍,裂縫、松散、水破壞、泛油、沉陷等,這些的水泥混凝土路面的缺陷,嚴重影響了道路的正常使用。

1 瀝青混凝土路面主要缺陷的成因

1.1 車轍

車轍是瀝青路面遭到破壞的一種表現,車輛超載、瀝青混合料高溫穩定性不足、道路施工過程中瀝青的壓實度不夠是產生車轍的主要原因。在高溫條件下車輛荷載長時間作用于瀝青混凝土路面就會在路面上出現車轍。在城市道路公共車輛的停靠站附近和十字路口附近車轍最容易出現,道路兩側隆起變形,沿行車帶出現橫向高度差,甚至影響行車安全。

1.2 裂縫

裂縫在實際道路工程中有分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等。

縱向裂縫大多發生在路面的加寬處,由于路基的壓實不均勻引起的。當車輛作用于這樣的路面時就容易形成縱向裂縫。

橫向裂縫是由于路面設計不合理或者施工質量不合格等引起的一種路面病害,同時車輛超載也是路面產生橫向裂縫的原因。由于上述原因使得瀝青混凝土路面表面層或者半剛性層所承受的拉應力超過其自身的疲勞強度而發生斷裂。

龜裂俗稱網裂,是路面在較大范圍內出現裂紋的一種缺陷現象。其出現的原因有兩種,當瀝青混凝土路面經過長時間使用后,瀝青路面會老化變脆,在經過車輛作用在路面上就會出現網裂缺陷;另外一種是由于路面整體的強度不足,穩定性不好,經過一段時間的使用后路面上的裂紋交錯在一起,而形成網裂缺陷。

凍裂也是瀝青路面裂縫缺陷的一種,這種路面缺陷主要出現在北方,是由低溫引起。當降溫速度很快時,混合料收縮應變速率很大,材料的應力松弛性能難以發揮,脆化點溫度就會升高,路面容易開裂;即使一次降溫未達到破壞溫度.但處于接近該溫度狀態,混合料內部也將出現裂縫,隨著低溫持續時間的延長,裂縫不斷擴展也將發生開裂。

1.3 松散

瀝青路面出現松散缺陷有多方面的原因,當瀝青質量不合格粘結度比較差時會出現松散缺陷;在施工過程中混合料的配比不正確瀝青的用量過少時,也會使路面出現松散;如果嵌縫料不合規格沒有被瀝青粘牢,路面也會出現松散缺陷。

1.4 水破壞

水破壞是瀝青混凝土路面比較常見的一種路面病害,主要是因為路面裸露在空氣中長時間經過與水作用,就會使瀝青路面顏色變黑,質量變差,隨之到來車轍,裂縫等路面病害。水破壞對路面的威脅很大。

1.5 泛油

在施工過程中混合料配比比合理瀝青用量過多時,就會使空間減少,其高溫穩定性就比較差,在高溫作用下,路面就會出現泛油缺陷。

1.6 沉陷

沉陷多是因為路基的壓實不均勻,強度不夠,再加上車輛超載等原因而引起的一種路面病害。當路面大面積發生沉陷時,往往是由于路基出現了不均勻沉降或者出現局部滑移而引起的,沉降對路面的破壞力很大。

2 瀝青混凝土路面缺陷的防治措施

2.1 加強原材料的控制

瀝青在原材料中十分重要,在條件許可的情況下,應選用抗老化性能良好、高低溫性能適應性強、含蠟量低、粘度高的優質瀝青。在技術成熟的條件下可在瀝青中摻加一些改性劑,以此來提高瀝青的基性能指標。同時對于瀝青針入度,延度指標必須嚴格控制。

在集料的選擇上應盡量控制集料的含泥量,選擇大小適中、表面粗糙、質地堅硬、耐磨性強、與瀝青粘附性能好、彈性模量較大的粗骨料,例如石灰巖等。要嚴格控制粒料中細料含量,提高塑性指數,提高粗集料含量。因為集料粒徑較大時,相應的應變就會較小;反之,這種應變作用就會很明顯。

對混合料的含水量要進行嚴格控制。含水量是影響混合料干燥收縮的主要原因,應使混合料在最佳含水量下進行碾壓成型。含水量過大或者過小都會導致混合料的成型效果不好,因此要控制混合料的含水量,保證順利的碾壓成型。

此外水泥的選用也是非常重要的,水泥品種對混凝土的收縮影響較大,應盡可能減少水泥用量,在達到強度標準的前提下,采用最小水泥劑量,也可以采用其他一些礦物摻合料取代部分水泥。

2.2 制定合理的施工制度

要有明確、嚴格的崗位責任制,使任何的工序都有制度可依。還要要有嚴格的獎懲制度,把每一個施工人員的切身利益與施工質量都緊密的聯系起來,使他們在能保證施工質量的前提下又有干好這個工程的愿望和動力。因為一個道路工程的質量好壞往往關系著很多人人身安全和財產安全,所以要利用以前慘痛的教訓對全體員工進行產品質量重要性的教育,尤其是施工過程中的指揮者,技術人員和管理者,必須使他們牢固樹立質量是企業生命的思想。

2.3 優化道路施工方案

在施工過程中要嚴格控制碎石的竄料現象,防止因竄料而導致混合料的配比發生變化而影響道路質量。在水泥穩定碎石的基層施工時,要在混合料的最佳含水量時進行施工碾壓,且必須在最佳含水量的情況下進行施工。如果因天氣問題不適合施工時應調整施工時間。控制攤鋪機的施工速度速度,使其勻速施工,避免因攤鋪機的速度不均勻所導致的攤鋪不均勻產生的離析。攤鋪完成后及時碾壓,碾壓必須在最佳含水量下進行,并且必須碾壓均勻,避免因碾壓不全面出現松散導致裂縫。水泥穩定碎石基層碾壓完成后,及時進行養護,使混合料的含水量不受損失。保證水泥穩定碎石表面的濕潤。養護結束后,應噴灑乳化瀝青作透層。在養生結束前要禁止施工車輛通行。在施工下封層時,施工人員應對水泥穩定碎石基層進行全面檢查,下封層施工完成后,要盡快鋪筑瀝青面層。

在瀝青面層鋪筑時要控制好瀝青的加熱溫度,防止溫度過高或者加熱時間過長導致瀝青老化。在拌和混合料時應按照規范要求在集料和瀝青的最佳加熱溫度下加熱,溫度過高或過低都會影響混合料的質量。瀝青拌和料出廠后要及時運至現場攤鋪,高溫碾壓有利于瀝青混合料達到高的密實度。在瀝青混層鋪完后要嚴格控制禁止通行時間,防治過早的破壞已完成的施工路面。

2.4 瀝青混凝土路面的養護與管理

控制施工過程和施工原材料可以減少道路的缺陷,但是在道路使用過程中的養護和管理對于減少和防治路面缺陷同樣有著重要作用。如果養護措施不及時、不完善等也會使公路瀝青路面產生病害。所以我們要對公路進行及時的全面的現代化的養護,來達到減少路面缺陷,使公路安全有效運營的目的。

3 結束語

路面破損已成為瀝青路面的主要危害,各級交通管理部門都應引起足夠的重視,并根據其成因從設計 、施工、養護以及交通荷載等各方面全面控制,建立健全質量保證體系,綜合考慮各方面的相互關系及影響,從管理部門到設計部門到施工部門,層層重視、層層控制、嚴格落實。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面破損現象的發生,使公路建設質量全面提高,更上新臺階。才能更好地使公路為國民經濟服務,為地方經濟的騰飛做出貢獻。

[1] 高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].人民交通出版社,1999.

[2] 張登良.瀝青路面工程手冊[M].人民交通出版社,2003.

[3] 沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].人民交通出版社,2003.

[4] 李博涵.瀝青混凝土路面施工質量控制[M].山西建筑,2003.