沥青混凝土路面早期破坏与防治解决措施论文_刘猛

沥青混凝土路面早期破坏与防治解决措施论文_刘猛

四川公路桥梁建设集团有限公司机械化施工分公司 四川双流 610200

摘要:近年来随着经济的高速发展,伴随着全国各地道路不断的修建,交通量的增加和车辆负荷的增加以及车辆平均行驶速度的增加,沥青混凝土路面在建成通车后往往在1-3年甚至更短的时间内就产生不同程度的破坏,即早期破坏.列如:内部松散、泛油、唧浆、坑洞等等。我国的高速公路得到了飞速的发展,据相关数据统计,截至2015年底,我国的公路总里程已经达到457.7万公里,位居世界第二,高速公路达到12.35万公里。由于沥青路面不仅具有无缝连接,还有低噪音,维修相对容易等特点,为此在我国已建成的高速公路中有95%都是采用的沥青混凝土路面。随着沥青路面结构在道路中的广泛使用,路面的持久性和路面的结构的早期破坏也日益的突出。在未来的几十年中,我的道路建设也将迎来高速的发展,以适应国民经济的快速发展。

关键词:沥青 早期破坏 成因 防治 路面 解决措施

1.路基压实度不足引起的路面早期破坏

主要引起桥头跳车、路面局部破坏沉陷、路面纵向横向裂缝等病害。我国有多条高速公路在通车不满12个月,甚至几个月就出现桥头跳车的现象,不可置疑软土地基沉降尚不稳定是主要因素,但因为路基压实度不够引起的较大沉降也是不可忽视的问题。桥头回填的材料基本都是透水性材料,雨水进入路基内部与路基荷载长期作用引起的结构变形,导致搭板脱空且脱空的间隙极大,有的可以钻进去一个人。通过开挖搭板边缘,发现路基很疏松,完全没有达到足够的压实度,因此在此处发生严重的桥头跳车。在施工涵洞,预埋管线时,因开挖断面不大,且开挖的斜坡在坡度较大并没有挖台阶时,在回填的时候没有按照分层压实的原则,填土太厚,缺乏有效的压实机械导致该回填处达不到规定的压实度,路面成形后形成局部沉陷,引起跳车现象和横向开裂。在路基的施工过程中,压实度控制不好横向不均匀的情况下容易引起路面的纵向开裂,严重的会在裂缝处形成1-3CM的台阶,影响形成的安全性和舒适性。要避免路基压实度不够造成的路面早期破坏,一定要重视压实度,在台背回填的时候对回填材料一定要严格的控制,做到颗粒大小均匀,分层碾压厚实度控制在15CM内,误差越小越好,且采用大型压路机以确保压实度。对于涵洞和预埋管线开挖需要扩大其断面,斜坡一定要挖成台阶,做到分层回填碾压,开挖的宽度以能容纳压路机碾压轮宽为易。对于开挖设管设线的形成管沟回填,可采用二灰碎石料回填来确保此处回填质量。

2.原材料引起的路面早期破坏

我国的石料场众多,但大小规模不一,有个体工商户也有大型石料场所采用的破碎机也型号各异,有的采用颚式破碎机,有的采用锤式破碎机或,有的采用圆锥式破碎机,规格也不统一。使用的筛分设备有的是震动筛,有的是圆通筛。所用的筛网有的在专业厂家购买,有的是自制,型号、规格难以得到有效的统一,有的在破损以后还在继续使用。虽然现在的高速公路对石料的要求越来越高,部分石料厂购买了反击式轧石机,但因为该类产品产量不佳,消耗又大成本也高,部分个体老板在取样时,提供的石料颗粒状太良好,但订货以后,特别是在石料使用的期,将一些其他类型的轧石机生产出来的碎石混在一起,由于工期紧,任务重,部分施工单位无奈的被迫接受这种混合石料。导致路面材料规格不均匀,针片状不差异较大,所生产出来的沥青混合料均匀性差易造成各种路面的早期危害。

应对方法:A在选择石料厂家时尽量选择有规模,有设备的大厂家。B施工单位自行投资石料场并购买先进设备。C 加强采购人员的自身素质,既要管量,又要保质,对于不合规格,不符要求的石料必须拒收。

3.严重离析造成路面早期破坏

施工不当会造成路面面层离析形成路面的早期破坏,如一个个的水破坏造成的变形,网裂,坑洞,局部泛油等。新建成的沥青路面表面构造深浅不一,粗细不均,以及路面初始平整度的快速恶化。当混合材料发生离析时,粗集料细集料的分布不均匀,使沥青砼也不均匀,造成局部孔隙率变大,在大量高速行车的作用下,每次动水压使沥青逐渐从碎石表面脱落,形成路面的早期破坏。

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应对方法:A在路面各层摊铺作业中,使用两台摊铺机,采取阶梯式作业,确保路面个层摊铺均匀,解决过去全面摊铺易造成局部脱离的通病,改善道路的质量问题。B 优化混合料设计,合理的混合料设计是消除离析的重要方式。一般来说连续级配均匀的混合料在施工中消除离析相对容易,反之间断级配混合料在施工中容易出现离析,需要严格遵守施工工艺才能较好的避免离析现象。C沥青砼拌合场应当硬化处理,清洁材料堆放现场,做好防雨措施,避免因雨水,导致细集料变潮,在向拌合机受料斗倾倒时,流速,流量收到影响造成配合比不准,从而引起局部离析。

4.路面污染造成沥青路面混合分成

在组织路面施工的过程中,往往又在进行中分带填土、防护工程、土路肩施工,交通设施的安装等等。且沿线的车辆又行驶在未完工的路面,这些交叉施工容易相互干扰,与来往的车辆一起污染环境。当进行上层面施工时,下层路面又没有及时的冲洗干净,而又没有喷洒粘层油或不规范的喷洒粘层油,在车辆荷载的作用下,导致剪力不能够有效的传递,使得上面层快速产生坑槽破坏。特别是在中分带与土路肩边缘,泥路的污染使得面层之间的分离更容易形成。为了避免污染,一定要减少交叉施工,最好提前完成中分带填土和绿化工程,在交通设施的安装过程中计划并做好防污染的措施。必须放在路上的砂石料,一定要用彩条布支垫,用完后及时清洁。严禁在路面上直接拌制砂浆,若出现砂浆污染路面要及时清理。进行合理地交通管制,限制非施工车辆的上路,或尽量的避开施工路段,减少污染。在路面经过冲洗后,一定要等数天以后才可以铺筑路面,因为下面层无法避免的会出现少量离析现象,冲洗水有可能滞留其中,新铺路面若将水分封空隙内就为病害埋下了隐患。

5.抗剥落剂不均匀导致路面早期破坏

高速路上采用的石料大致是:花岗岩、玄武岩、辉绿岩、砂岩等轧制的石料与沥青的粘附程度通常只可以达到三级左右,不能够满足上层5级、中下层4级的 要求,所以一定要采用抗剥落剂,提高粘合能力。首先抗剥落剂品种很多,品质也各不相同,另一类则是用消石灰或水泥做抗剥落剂,消石灰可以混在矿粉中加入到搅拌缸内。但是这些抗剥落剂在混合材料当中不均匀,那么在路面某些没有抗剥落剂的位置很容易形成水损坏。通常加入抗剥落剂的方式有三种:强制搅拌法、泵力循环搅拌法、支管掺配法。无论采取哪种方式方法都应该科学的合理的抽查成品料的粘附性是否满足要求,取得让人满意的效果。用消石灰来做抗剥落剂是加在矿粉中使用,水泥则是用来替代矿粉即可作为抗剥落剂,又可用来作为填充物使用。据相关资料显示用消石灰来作为抗剥落剂,一定要注意消石灰在矿粉中的分布状态,要使其均匀分布,在新铺成的路面之后虽然会出现由白浆溢出形成的白斑硬膜,用水也无法将其冲洗掉,甚至使用钢丝刷也难以清除,但在道路通车以后,这种白斑硬膜会在与橡胶车轮的接触过程中,逐渐被车轮所磨掉。经过二至三年的公路运营,这种白斑硬膜没有导致路面的早期破坏,这说明采用消石灰作为抗剥落剂在实际的道路施工中起到了相应的作用。

6.设计的不完善导致路面的早期破坏

因设计的因素导致路面的早期破坏,路面厚度与最大粒径,不匹配,经相关研究表明路面最佳的厚度应当为石料最大直径的3倍,假设上层为4CM厚,那么所选用的沥青砼应当为AC-13,如果使用AC-20那么最佳的路面厚度为6CM,但已建成的公路当中有采用5CM的,这样在施工中容易造成混合料离析以及压实度不足,导致路面前期破坏。

7.结束语

沥青混凝土路早期破坏的原因多种多样,有设计的原因也有施工的原因,有客观环境的制约,有工程技术的不足,本人也仅是简单的分析了几点成因与对应措施,尚有不足之处。但归根结底一条道路从设计到施工,它是一个过程,是一门技术,随着科技的发展,工业的发展,新的施工工艺的诞生,原材料的替换,新技术的产生,我们有信心,有能力在未来必将解决这一系列的相关的问题。人为的原因我们避免,客观环境的原因,我们通过新的技术来改善,这是一个不断积累,不断学习,不断研发的过程。只有每一个环节都得到我们的重视,才能早日有效的解决沥青路面早期破坏这一顽疾,增加延长沥青路面的使用周期,这就需要设计、施工、养护管理等各方面的主体各尽其责,严格把关,按照行业规范标准,结合实际情况,严格履行各自职能。在此笔者抛砖引玉,若有缺点和不足之处还望专家和读者提出宝贵意见。

参考文献:

1 沙林庆: 高速公路沥青混凝土路面的早期破坏,《公路》,2004年第11期

2 沈金安,李福晋,陈果 。高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策M北京:人民交通出版社,2004.

论文作者:刘猛

论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/17

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