高速公路瀝青路面早期破壞的原因及對(duì)策

邊祥成

(山東省菏澤市公路管理局)

1 瀝青路面早期破損的原因

1.1 施工方面和面層本身

(1)高速公路的地基設(shè)置不穩(wěn)。在高速公路建設(shè)中，有可能有些路段要穿過(guò)一些軟土地基，當(dāng)在軟土地基上修建高速路時(shí)，設(shè)計(jì)施工時(shí)對(duì)地基沒(méi)有進(jìn)行很好的處理，或者是軟地基在經(jīng)過(guò)處理后沒(méi)有達(dá)到能施工的要求就開(kāi)始進(jìn)行施工，這些都導(dǎo)致了路基設(shè)置不穩(wěn)，瀝青路面及其容易破壞。

(2)路基的分層壓實(shí)不規(guī)范，壓實(shí)度不夠。土是有水、氣體和土顆粒三種物質(zhì)組成，土顆粒是其中的主要物質(zhì)。壓實(shí)的目的主要是讓土顆粒之間能進(jìn)行重新的組合，讓氣體所占的比例減少，讓分層的壓實(shí)增強(qiáng)，讓路基的壓實(shí)度強(qiáng)度有所增強(qiáng)，穩(wěn)定性增加。

(3)路基的施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，造成了早期的問(wèn)題發(fā)生。在施工中，采用的半剛性基層施工材料不合格，設(shè)計(jì)工期不甚合理。半剛性基層路基因?yàn)楦稍锸湛s和溫度收縮的原因，會(huì)產(chǎn)生一定的斷裂縫，在經(jīng)過(guò)一定的通車(chē)時(shí)間段后，會(huì)反射到路面，造成路面開(kāi)裂。

(4)水對(duì)瀝青路面的破壞。在下雨或化學(xué)后，路面上的水會(huì)沿著因?yàn)橥ㄜ?chē)后造成的微小裂縫和空隙漏下到基層中。一方面，基層密度較小，不利于將水從基層中排出，另一方面，因?yàn)槭┕r(shí)基層分層的壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到施工要求，瀝青混合料的間隙能使水停留，無(wú)法將水排出，導(dǎo)致了石料和瀝青的粘合程度降低，路面的抗負(fù)荷能力減少。這些因素導(dǎo)致了高速路在通車(chē)不久，就會(huì)產(chǎn)生早期的路面損壞。

(5)表面層的顆粒進(jìn)行了分離。在瀝青面層混合料的運(yùn)輸過(guò)程中，由于管理不善或者其他原因可能會(huì)導(dǎo)致顆粒產(chǎn)生了離析，這會(huì)造成粗集料和細(xì)集料分布不均勻，因此，無(wú)法使面層壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。這樣的路面熱穩(wěn)定性差，會(huì)導(dǎo)致早期破損事故的發(fā)生。

1.2 原材料方面

(1)在高速路建設(shè)施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取優(yōu)良質(zhì)量的瀝青，瀝青應(yīng)當(dāng)具有良好的功能特性，例如有良好的粘結(jié)力和抗老化性等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)道路運(yùn)輸順暢的要求不斷的增強(qiáng)，因此造成了高速路和公路的超載現(xiàn)象不斷發(fā)生，也造成了高速路面早期破換的程度和廣度不斷加深。當(dāng)今的瀝青材料已經(jīng)不能滿足運(yùn)輸?shù)男枨螅@也是路面早期破損的重要原因。

(2)礦粉(填料)的質(zhì)量也是重要的因素之一。礦粉的特點(diǎn)是力度小和比面積大，當(dāng)?shù)V粉較目標(biāo)配合比時(shí)的礦粉平均粒徑增大一倍時(shí)，則礦粉比表面積是原比表面積的1/4。這樣，就會(huì)有較多的瀝青不能直接與礦粉表面交互作用形成結(jié)構(gòu)瀝青，而形成了較多的自由瀝青，礦粉粗細(xì)不均勻，潮濕結(jié)團(tuán)，降低了瀝青與礦料之間的粘結(jié)力，影響路面的成型質(zhì)量。

1.3 設(shè)計(jì)方面

在高速公路的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師沒(méi)有考慮實(shí)際情況下車(chē)輛軸載的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算。在目前的設(shè)計(jì)中，可行性研究設(shè)計(jì)中一般采用的是交通OD 調(diào)查和遠(yuǎn)景交通量預(yù)測(cè)成果，在計(jì)算軸載和路面結(jié)構(gòu)厚度一般采用的都是規(guī)范的BZZ－100，并沒(méi)有考慮實(shí)際應(yīng)用中可能的軸載，使用的累計(jì)軸載數(shù)往往和現(xiàn)實(shí)不相符。在設(shè)計(jì)方案中也沒(méi)有對(duì)材料和一些自然因素進(jìn)行參考，或者是考慮不夠，知識(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)是不利于高速公路長(zhǎng)期使用的。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)方案時(shí)，只是注重理論學(xué)計(jì)算，并沒(méi)有對(duì)實(shí)際的路面受力機(jī)理有充足的認(rèn)識(shí)，對(duì)定良性的分析沒(méi)有足夠的重視。在大多數(shù)的路面結(jié)構(gòu)中，基本上都是采用的半剛性基層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的高速公路的水泥含量過(guò)高，不利于基層的保護(hù)和使用，容易產(chǎn)生裂縫。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用和裂痕反射到層面，就會(huì)造成早期損壞。

設(shè)計(jì)人員在路面選擇方案上，對(duì)實(shí)際的情況沒(méi)有充足的和深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)一系列指標(biāo)的相互匹配和合理性沒(méi)有進(jìn)行合理的考慮。在對(duì)混合料配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)槿鄙賹?shí)際的數(shù)據(jù)，沒(méi)有辦法對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行合理的估量和設(shè)計(jì)，這樣的選擇不利于高速公路的建設(shè)，容易使高速公路產(chǎn)生早期損壞。

2 高速公路瀝青路面早期破壞處治對(duì)策

(1)在高速路施工前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行瀝青路面施工前，監(jiān)理應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的配套情況、性能、計(jì)量精度進(jìn)行仔細(xì)檢查，要對(duì)不符合要求的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更改，要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的管理。要重視配比試驗(yàn)和試驗(yàn)階段的試鋪工作，要根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)行合理的生產(chǎn)配合比。

(2)要在大力發(fā)展瀝青路面科研工作的同時(shí)考慮高速公路的發(fā)展和現(xiàn)狀，要將科研與建設(shè)相融合，將科研的成果合理運(yùn)用在建設(shè)過(guò)程中，這樣不僅僅使瀝青路面的質(zhì)量有所提升，也使我國(guó)高速路建設(shè)處于健康的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

(3)在高速公路建設(shè)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)施工的管理，體現(xiàn)工序控制的合理性。在施工中，應(yīng)當(dāng)符合高速公路面的壓實(shí)度等指標(biāo)的要求，要對(duì)平整度和壓實(shí)度注重對(duì)待。要合理分配平整度和壓實(shí)度，不能因?yàn)檫^(guò)于注重平整度而對(duì)壓實(shí)度忽略或者減少，這樣容易造成在通車(chē)后形成早期損壞。

(4)要對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論保持真實(shí)準(zhǔn)確，不能弄假。在對(duì)瀝青材料和砂石料進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要注重抽樣的合理性，要保證數(shù)據(jù)真實(shí)，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，這樣才能確保瀝青路面材料得到良好的利用。對(duì)于重要的施工地點(diǎn)，監(jiān)理應(yīng)當(dāng)要保持高度重視好監(jiān)管，要防止層面不均勻，壓實(shí)度不夠造成路面的早期損壞。

(5)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，不需要追求相同的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)應(yīng)地制宜的設(shè)計(jì)高速公路，避免發(fā)生早期破壞。

(6)在設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)防排水系統(tǒng)進(jìn)行適合環(huán)境的設(shè)計(jì)。水對(duì)路面的損壞是非常大的，也是損壞的主要因素。因此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)注重路基和路面的防排水設(shè)計(jì)，在例如土路肩等重點(diǎn)部位要進(jìn)行重點(diǎn)的設(shè)計(jì)。要按照一定的排放原則，做好防排水的綜合設(shè)計(jì)。中央帶應(yīng)當(dāng)做在做防排水層時(shí)可以種植樹(shù)進(jìn)行綠化。在防排水不好進(jìn)行的路段，可以利用表面封閉的中央分隔帶形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(7)高速公路養(yǎng)護(hù)管理單位可以根據(jù)科學(xué)的頻率，定期對(duì)高速路面的結(jié)構(gòu)和抗壓能力、平整度等進(jìn)行檢查和維護(hù)，要對(duì)路面裝貨進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)。要在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)下，進(jìn)行科學(xué)的道路養(yǎng)護(hù)，要對(duì)道路的早期損壞增強(qiáng)保護(hù)預(yù)防，要及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，延長(zhǎng)高速公路的使用時(shí)長(zhǎng)。

(8)高速交通執(zhí)法部門(mén)應(yīng)當(dāng)對(duì)高速公路上的超載運(yùn)輸進(jìn)行嚴(yán)厲的管理，有關(guān)部門(mén)也應(yīng)當(dāng)出臺(tái)相應(yīng)的處理措施，來(lái)確保高速道路的正常使用。在進(jìn)行嚴(yán)厲的管理時(shí)，要加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)管理，防止早期損壞的產(chǎn)生。應(yīng)當(dāng)在高速路口采取相應(yīng)的措施，對(duì)超載的車(chē)輛和人員進(jìn)行嚴(yán)肅的處理，對(duì)超出的噸位進(jìn)行高額罰款，讓超載車(chē)輛的數(shù)量得到一定的控制和減少。

(9)相關(guān)的部門(mén)，要對(duì)新的技術(shù)和材料工藝進(jìn)行相應(yīng)的研究，這樣有利于高速公路的保護(hù)和使用。高速管理部門(mén)應(yīng)當(dāng)對(duì)本地區(qū)需要養(yǎng)護(hù)的地段進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，研討相關(guān)適合于本地高速公路養(yǎng)護(hù)的方案。

總之，高速公路的發(fā)展還有很多的問(wèn)題需要研討和解決，還有很多技術(shù)有待攻關(guān)。我國(guó)的高速路發(fā)展時(shí)間比較短暫，因此還會(huì)有很多的問(wèn)題需要相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行研究和分析。因此，就需要不同的部門(mén)共同努力，才能提高高速公路瀝青路面的質(zhì)量，才能使高速公路得到合理使用。

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