張驍 楊衛紅
【摘要】隨著我國公路建設項目的不斷增加,對于瀝青混凝土路面施工質量的要求也是日益提高。瀝青混凝土路面水損害在我國具有普遍性,無論是多雨潮濕的地區還是干旱地區都會出現瀝青混凝土路面的水損害。瀝青混凝土路面作為公路建設項目的中心環節,及時發現施工過程中的各類問題,有利于我們采取相應的解決措施。所以,本文將對施工中瀝青混凝土使用的常見問題與解決問題的措施進行闡述。
【關鍵詞】瀝青混凝土路面;水損害;問題;解決措施
一、前言
公路作為一個國家經濟發展的大動脈,保證公路安全通車運營是公路設計和后期維護工作者義不容辭的責任。由于瀝青混凝土路面具有良好的行車舒適性,優異的使用功能,建設速度快及維修方便等優點,所以,我國的絕大部分高等級公路都采用瀝青混凝土路面。但是瀝青混凝土路面的破壞已成為公路主要危害之一,因此必須對瀝青混凝土路面設計、施工和養護所出現的一系列問題要采取有效的解決方案。
二、瀝青混凝土路面存在的問題
1、路面水損害
瀝青混凝土路面的水損害,一方面是瀝青混凝土路面在水或者凍瀝青混凝土路面的水損害,由于汽車車輪動態荷載的作用,進入路面空隙中的水不斷產生動水壓力或真空負壓抽吸的反復循環作用,水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上,使瀝青粘附性降低并逐漸喪 失粘結力,瀝青膜從集料表面脫落(剝離),瀝青混合料出現掉粒、松散,繼而形成瀝青混凝土路面的坑槽、松散等損壞現象;另一方面是瀝青混合料自身抗水損壞能力的好壞,它主要取決于礦料的性質,瀝青與礦料之間相互作用的性質,瀝青混合料的空隙率及瀝青膜的厚度等。這些因素都會造成瀝青混凝土路面的水損害。另外,中央分隔帶防滲設計不完善,雖然有防滲土工布,但由于后來因施工等方面的原因致使其密封不嚴,水乘其滲入,進而侵入路面內部,也會造成水損害。
2、施工中存在的問題
首先,原材料質量問題。一方面瀝青混凝土路面施工中所選用的原材料是整體施工質量的基礎,往往會出現因經濟原因導致材料達不到設計的要求。另一方面原材料的儲存易出現儲存條件不達標,以及儲存方法的不科學則會導致原材料損耗或材料質量降低這些問題都會影響施工的質量。集料顆粒大小不均勻、形狀不規則會導致間隙加大,從而出現粘合度不夠用影響路面使用年限的問題出現。所以,在選擇集料方面要慎重。
然后,瀝青混凝土的運輸問題。一是材料離析。在運輸的過程中由于緊急剎車,在向運輸車裝料過程中會產生骨料的離析,另外,由于道路不平整也會產生骨料的離析,大骨料集中分布在料斗四周。第二種現象是溫度離析。瀝青混凝土施工時其溫度對于施工作業的影響很大,而運輸路途過遠途中又無有效保溫措施的情況下,則會出現瀝青混凝土溫度過低問題。因此,混合料質量還受到氣候條件、運距、道路條件等其它外界因素的影響。尤其是當整車料的溫度如果下降的不均勻,整車料表面的溫度比中部的料溫要低于20度左右,這樣極易造成溫度離析。運輸設備清潔,也導致瀝青混凝土中摻入雜質影響施工質量。
最后,拌和配比及工藝問題。瀝青混凝土的拌和配比是常見的問題之一,拌和的配比、含水量直接影響施工質量與公路使用壽命。拌和時往往出現配比不符合標準,拌和溫度不科學等問題。
三、瀝青混凝土問題的解決措施
1、混凝土路面水損害解決措施
用消石灰粉或生石灰粉,水泥代替部分填料。用消石灰改善瀝青與集料粘附性的原理如下:
(1)消石灰能使集料表面活化,提高與瀝青的粘結力。Ca(OH)2可以使瀝青的非極性部分離子化,結合成極性基才得以穩定的。其理由可以從將消石灰先與瀝青混合再與集料拌合的要比消石灰先與集料混合再與瀝青拌合的混合料的剝勤率要大這一事實得到證明。
(2)集料表面的氫、鈉、鉀等陽離子能被消石灰中的鈣離子置換,同樣起到表面活性劑的作用。
(3)消石灰可以提高瀝青的粘性,同時可以使集料的表同性得到改善,一般的石灰巖礦料的比表面積只有2500-3500cm2/g,而消石灰的比表面積有7000 cm2/g以上,這就使瀝青與集料之間的分子力增大。
(4)消石灰能降低集料表面的負電荷,降低表面能,而表面能小的集料不與氫鍵結合,水穩定性好。
(5)消石灰做為礦粉使用時具有相當的活性,它可以與瀝青中的有機酸發生反應,生成能起到表面活性劑作用的鈣鹽。
完善路面防排水設施。 瀝青混凝土路面和中央分隔帶滲水是路面結構內自由水聚集的主要來源,又是造成和加速路面破壞的主要原因。因此不僅要重視路表排水系統的設計,還要加強路面結構層的排水,設置有效的路面結構防排水層和水層。
首先,結構層防排水設計。第一,設置瀝青下封層。為了防止面層水下滲到基層,并防止基層水上侵到路面,可在基層表面上設置下封層,通過下封層和透層的綜合作用進一步提高路面防水效果。第二是設置排水層。在路面結構層中設置水泥或瀝青處治開級配碎石或未經結合料處治的開級配碎石層,直接將路面滲水排除到路面結構層以外,排水層宜鋪滿路面全幅。
其次,中央分隔帶防水設計。中央分隔帶防排水可分為兩個部分:中央分隔帶表面防排水;中央分隔帶內滲水的排除。第一,采用鋪面封閉的防水形式,中央分隔帶鋪面采用比路面橫坡略大的雙向橫坡。第二,根據中央分隔帶的表面滲入量和路線縱坡,在一定間距內設置橫向排水管,將內滲水通過橫向排水管,排至邊坡急流槽。這樣就可以防止瀝青混凝土路面水損害的效果。
2、施工中存在問題的解決措施
原材料質量問題解決措施。瀝青等重要原材料入庫時,依據相關規定、標準或要求按比例抽檢,嚴格檢查原材料是否合格,確定合格之后再進入施工現場。瀝青罐口要嚴密封閉,防止水分進入罐中。瀝青存貯時間不可過長、存放的溫度不可過高。在集料的質量控制上,應對集料顆粒的形狀、尺寸、松軟程度以及粘附性要進行嚴格抽檢,存儲時注意存儲條件,防雨、水侵蝕,防曬,存放場地要進行硬化處理,防止材料離析,堆放時應選擇水平或者斜坡,分層堆放不可錐堆。這樣才能充分保證原材料的質量問題。
運輸問題的解決措施。在向運料車放料時,每一斗混合料卸完后應前后移動車位,盡量減少離析程度,按前、后、中順序放料,若拌和好后的混合料要存入儲料倉中,儲料口應該垂直向下,不應有水平方向的角度,否則混合料將會有水平方向的速度,而使一側粗骨料多,另一側細骨料多。同時,儲料倉卸料口也應該垂直向下。另外,運輸車在裝料前須進行車箱清理,車箱的底板、內壁須涂抹薄層的油水混合液,防止粘料或雜質摻入。
四、結束語
公路工程是民心工程,其質量的好壞直接關系著我國基礎設施建設的優劣及國民經濟的長治久安。瀝青混凝土路面滲水是引起瀝青混凝土路面破壞的主要因素。為及時彌補瀝青混凝土路面的損害,應定期對公路瀝青混凝土路面進行檢查,并針對具體病害制定維修、養護計劃,這樣不僅可以保證瀝青混凝土路面的通行能力,也可以起到保護瀝青混凝土路面的作用。
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