论沥青路面早期破坏的原因及防治对策
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论沥青路面早期破坏的原因及防治对策
摘要:造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多,但综合起来主要有原材料原因、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等四个方面。
本文主要对沥青路面早期破坏的原因及防治对策进行了探讨。
关键词:沥青混凝土路面;早期病害;原因;防治对策
Abstract: the cause of asphalt concrete pavement of the disease early many factors, but taken together, the main reason for raw materials of construction quality control is lax, the overload vehicles in the operating management is lax, climate condition the influence and so on four aspects. This paper focuses on the early damage of asphalt pavement causes and prevention countermeasures are discussed.
Keywords: asphalt concrete pavement; Early disease; Reason; Countermeasures to prevent and control
因沥青路面相对于砼路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点,故获得广泛应用。
施工中,不仅需要完善的施工技术规范,而且要有丰富的施工经验、健全的质保体系,要严格控制材料质量及用量。
沥青路面早期破坏的成因比较复杂,涉及设计、施工,养护、管理等方面。
本文从工程施工的角度,主要讨论施工及原材料方面的原因及防治对策。
1、沥青路面早期病害原因分析
1.1原材料原因
(1)所使用的沥青性能不过关。
沥青路面铺筑要求沥青材料具有优良的粘结力、抗老化性能、高低温稳定性能。
另外,随着国民经济的蓬勃发展,公路运输超、重载现象严重,对沥青材料的性能提出更高的要求,普通沥青已不能完全适应形势发展的需要,目前修建的高速公路沥青路面已基本使用改性沥青。
(2)碎石的压碎值、磨耗值不符合要求,或使用酸性矿料,造成沥青混合料的稳定度偏低,引起沥青路面早期的剥落。
(3)矿粉(填料)的细度对沥青混合料质量至关重要,沥青与矿粉的交互作用影响沥青混合料的抗剪强度。
矿粉粒度小,比表面积大,其比表面积约占矿料比表面积的80%,当矿粉较目标配合比时的矿粉平均粒径增大一倍时,则矿粉比表面积是原比表面积的1/4。
这样,就会有较多的沥青不能直接与矿粉表面交互作用形成结构沥青,而形成了较多的自由沥青,降低了沥青与矿料之间的粘结力,在行车荷载的作用下形成泛油,因此控制矿粉的质量十分重要。
1.2 施工方面的原因
(1)地基沉降。
公路建设中,不可避免地有部分路段要穿过水田、沼泽、淤泥地段等软土地基,路基修筑在软土地基上时,对软基的处理不彻底,或软基地段处理后没有沉降稳定就修筑沥青路面,往往就会发生路基失稳量难以保证,半刚性基层没有合理的龄期,或基层施工粗糙,使得基层(底基层)质量低劣或过量沉陷,从而导致沥青路面破坏或不能正常使用。
(2)路基压实不足。
路基压实是路基施工过程中的重要工序,亦是提高路基路面强度与稳定性技术的技术措施之一。
如果在路基施工中没有按照规范要求分层填筑,逐层压实,导致路基压实度不足,出现不均匀沉陷,则会导致沥青路面出现纵向裂缝和横向裂缝。
在所通车的高速公路中,“桥头跳车”是一个普遍存在的质量通病,就主要是由于桥台与路基衔接处压路机碾压不到位,造成局部路段路基压实度不足而出现路面坑洞、横裂,从而出现桥头沉陷、跳车等现象。
(3)路面基层施工质量低劣。
由于抢工期、赶进度,造成料源紧缺,原材料质,造成基层网状开裂破坏,若反射到面层,即为面层出现网状开裂。
水从裂缝处下渗到路基中。
在行车荷载作用下会出现唧泥,造成沥青面层的早期破损。
(4)沥青面层颗粒离析。
在施工中运输和摊铺过程都很容易造成沥青面层集料粗细颗粒离析。
局部粗集料偏多,细集料偏少,则不易压实,矿料与沥青的粘结力小,抗剪强度低,容易出现松散。
局部细集料偏多,粗集料偏少,热稳定性差,则容易出现车辙、拥包等破坏。
(5)沥青混凝土铺装层偏薄。
在水泥混凝土桥面上加铺沥青混凝土铺装层时,有的设计桥面铺装层厚度偏薄,有的厚度小于5cm。
加上其层间不按规定均匀洒布粘层油,使得汽车高速行驶时,轮胎后产生真空吸力,在行车荷载作用下,容易出现坑洞。
(6)沥青被油溶解。
在施工过程中由于施工机械在路面上停留而漏油,会造成沥青被柴油溶解,使沥青与矿料之间粘结力降低,使路面产生剥离、松散、出现坑洞。
(7)沥青面层的压实度偏低。
沥青面层的压实度对沥青路面的耐久性影响非常重要,压实度的大小直接影响着沥青路面的使用质量。
有些单位在施工时对压实度的重要性认识不足,片面追求平整度,而放松了对压实度的控制。
通车后平整度迅速衰减,面层变形明显。
2、防治沥青路面损坏的主要对策
2.1 改善沥青混合料的级配。
为减少离析,提高热稳定性,可以采用改进的AC-I型结构,主要是适当减少细集料的含量,增加中间料的含量,基本上级配曲线以规范中级配中值线为基准线,4.75mm粒径以下走中值线下线,4.75mm粒径以上走中值线上线,从室内试验结果和现场外观情况看,效果比较理想。
2.2 调整沥青路面结构层厚度。
为使最大公称粒径与结构层厚度匹配,保证压实度,减少空隙率,防止沥青路面渗水,上面层可普遍采用3cm厚改进的AK-13型结构和SAM-13结构,下面层统一采用4cm厚改进AC-20I型结构。
从摊铺情况看,沥青砼压实和密水效果较过去的AK-16上面层和AC-25I下面层得到了明显改善。
2.3 合理提高压实度,适当减少空隙率。
将压实度控制标准从96%提高到98%。
按这一标准控制的沥青路面,通车后再压密的现象比较不明显,且沥青路面实测空隙率较小,不易产生早期水损害。
同时为减少实测空隙率,规定马歇尔设计空隙率测定时,采用实测密度与理论密度双控,保证理论密度不低于93%,这样使沥青砼的空隙率得到严格控制,保证3层沥青路面基本不渗水。
为保证压实度达98%,要求施工单位必须配备2台25t 以上轮胎压路机。
经检测,沥青路面压实度的代表值超过98%,空隙率除个别点外都能控制在7%以内,保证了沥青路面基本不渗水,雨后已基本消除了水渍。
2.4 严格控制沥青用量。
在沥青路面施工中,根据目标配合比设计的原则,认真进行目标配合比设计,经过生产配合比段化调整,确定最优的沥青用量。
为保证混合料有足够的沥青用
量,以提高沥青砼的抗水能力,将规范规定的允许误差±0.3%缩小为±0.2%~-0.1%。