丁兆群,徐金福
(1.綏芬河市地方公路管理站;2.黑龍江中鐵建設監理有限責任公司)
(1)氣候條件、重載作用。
車轍多發生在持續高溫季節和重載車的作用下,尤其在山區、丘陵區的連續大縱坡上坡路段,許多重載車的車況較差,車輛爬坡能力差而影響車速,使荷載作用時間成倍延長,行車道輪跡帶上產生永久性變形行車車轍。
(2)瀝青混合料高溫穩定性差。
瀝青混合料高溫穩定性差,瀝青混合料在較高溫度條件下的強度由兩部分組成,即礦料之間的嵌擠力與內聚阻力和瀝青與礦料之間的粘聚力。在高溫時,瀝青混凝土路面中瀝青軟化、粘結力降低,在輪載的反復作用下,輪下瀝青混合料產生剪切而被擠壓到兩側,實質原因是瀝青混凝土的粘結力和內摩擦角減小。
(3)瀝青混合料的配合比設計方面的原因,例如瀝青用量偏多,礦料級配沒有足夠的嵌擠能力,都會影響瀝青混合料的高溫穩定性。
(4)施工變異性大,壓實不足。瀝青混合料的施工密實度越大、孔隙率越小,其穩定度、抗壓度越大,疲勞壽命越長,行車過程中產生的壓密形變越小。高速公路瀝青面層一般要求壓實度不小于98%,以減少壓密形變,提高抗車轍能力。
(1)加強半剛性基層施工質量控制在大修工程中發現局部路段半剛性基層的碎裂、松散。并不是因為基層強度過高而引起的,恰恰是由于基層施工不均勻和強度不足所導致的。半剛性基層的質量主要包括半剛性材料的強度和抗中刷能力。半剛性基層的質量主要取決于施工質量,在強度滿足的半剛性材料下,采用現代化拌和、攤鋪和碾壓機械,來保證混合料的均勻和無離析現象。提高基層質量的有利措施是采用集中廠拌法和采用攤鋪機攤鋪混合料,改變過去“重面層,輕基層”的傾向,施工單位和監理單位都應嚴格按照設計、施工文件及施工規范的要求施工,并且每天按質、按量地抽檢混合料、制件及測7 d強度,確保基層施工質量,延長基層使用壽命,從而提高瀝青路面耐久性。
(2)控制混合料的孔隙率和檢驗采用合適的壓實方法孔隙率的大小,影響瀝青混合料的疲勞壽命,加速瀝青老化,在壓實過程中容易產生變形,也容易形成車轍和剪切破壞,嚴格控制合適的孔隙率,熱拌瀝青混合料I型瀝青混凝土孔隙率為3%~6%,I型細粒式瀝青混凝土孔隙率為2% ~6%,II型瀝青混凝土、抗滑表層孔隙率為4% ~10%。瀝青路面在重復行駛的車輪作用下,混合料因揉和進而改變了狀態,使穩定性迅速喪失,大約占3%的路面病害因此而產生。因此設計中應模擬瀝青混合料在野外、運輸和壓實時的變化,選擇揉搓壓實瀝青混合料作為檢驗性能的方法,必須通過揉壓機或旋轉式壓實進行檢驗,以獲得高穩定度的瀝青混合料。
(3)選擇適當的瀝青層厚度,控制道路車轍的產生影響車轍深度的主要因素有瀝青層厚度和結構類型、瀝青混合料的內摩擦力和粘結力、交通和氣候條件等。瀝青路面的車轍深度與瀝青層厚度成正比,在夏天氣溫較高時,瀝青混合料的抗壓回彈會積聚下降,如果瀝青層較厚,就會產生嚴重的擁包和車轍。選擇適當的瀝青層厚度對預防車轍是有利的。
(4)重視路面結構內部排水設施和路面排水地表徑流或地下水匯集,進入路面結構內的自由水不僅數量大,而且停滯時間長,長時間的停留會浸濕各結構層材料,使無機結合料的粒料層和土層的強度及穩定性降低,瀝青面層出現剝落和松散。采用透水層排水,也可以通過集水溝、出水管,利用過濾織物和透水性填料形成內部排水體系,使停滯的自由水盡快排出各結構層,減少結構層的損壞。重視路面排水,及時修補瀝青路面的坑塘和裂縫,防止地表水滲入基層:對已滲入基層的積水,應設縱橫向盲溝排水。地下水位較高的在排水溝下設置腹式盲溝:應加強路面排水設施的維修養護,保持良好的排水功能,減少路面病害,延長路面使用壽命。
(5)基層與面層結合良好面層與基層間的良好結合,對瀝青面層的使用質量是非常重要的。基層與面層的良好結合,是路面結構在車輪荷載作用下處于完全連續的截面應力狀態,可以減少瀝青面層底面或半剛性基層內部的拉應力和拉應變以及溫度梯度引起的瀝青層應力和應變,防止瀝青路面病害發生,延長公路使用壽命。
瀝青路面的耐久性是一個綜合性技術問題,它涉及設計、材料學和工藝學等方面的技術要求,為保證高速交通在高速、安全、經濟和舒適四方面的功能要求,提高路面的耐久性,防止道路的早期破壞,獲得顯著的社會經濟效益,是公路建設的一個突出問題。