市政沥青砼路面的常见问题与解决方案

时间:2022-06-12 12:35:23

市政沥青砼路面的常见问题与解决方案

【摘要】随着近年来我国生活水平的提升,市政道路建设不仅在行车舒适度、美观程度上有了更高层次的追求,对于质量的把握更是受到了广泛关注。经过多年对于技术的研究和对于新材料的探索,沥青路在市政道路工程中得到了广泛的应用,成为了路面施工中一道关键的工序,根据相关部门提出的要求,沥青砼路面须具有足够的强度、干稳定性、水稳定性、平整程度,由此可见对于沥青路面施工技术的严苛程度。沥青砼路面是个系统的工程,施工中的每一个环节对整个施工都有影响,只有保证每一个环节的施工质量,才能保证整个施工质量。文章在阐述公路沥青砼路面施工程序的基础上,对于施工工艺与相关技术进行了浅

析。

【关键词】公路 沥青砼 路面 施工技术

中图分类号: X734 文献标识码: A

近年来,我国市政道路建设取得了突飞猛进的发展,对于市政道路的使用性能自然也越来越高,在这种大环境下,为了能够满足市政道路日趋增长的运行要求,很多新兴的建筑材料、工艺和技术都应运而生。在所有的应用和建筑技术中,对于行车安全和舒适度影响最大的当属路面工程,路面工程能否满足强度、稳定性、平整度等方面的要求,直接决定着整个工程的成败。优质的路面要有优质的材料作为基础,随着社会的发展,沥青砼逐渐进入了人们的视野范围,凭借其强度高、噪音小、行车舒适及施工简便等优点迅速在市场中占据了一席之地,给市政道路的发展带来了全新的方向和契机,但考虑到沥青路面需要兼顾高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、干稳定性、抗滑性和永久性等相互矛盾、相互制约的特性,给沥青砼的配比与施工技术带来了前所未有的挑战。

一、市政沥青路面常见病害产生的原因

市政沥青路面病害出现的原因,是多种因素综合作用的结果,其种类繁多,我个人分析认为主要最常见的为裂缝、路面推移、泛油和油斑、车辙等几个方面

1、裂缝

裂缝是沥青砼路面最常见的病害之一, 它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。按其形状又基本分为以下四种:

(l)横向裂缝:横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类:荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣, 或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝;非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。这种病害比较普遍,主要由于沥青面层温度病害。

(2)纵向裂缝:纵向裂缝产生的原因有两种可能性:一种情况是沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在行车载荷作用下, 易形成纵缝。有时,车辙边缘也会有纵裂缝。纵向裂缝,大多发生在半填半挖路基或路面加宽处,主要由路基的不均匀沉降造成;另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起。

(3)龟裂:龟裂又称网裂,通常是由于路面整体强度不足,基层软化,稳定性不良等原因引起的,其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝;沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝,一般多发生在行车道轮迹。

(4)反射裂缝:基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。半刚性基层的开裂通常由温缩或干缩引起,多数情况是在基层铺筑后, 由于未按规定及时养生或未及时铺筑沥青面层,使基层长期暴露在大气中, 在降温和水分联合作用下而开裂; 当然也可能是在铺筑沥青面层后, 路面在使用过程中, 由于温度骤变使基层的日温差超过某一范围致使其温度应力超过其抗拉强度而断裂。后者一般发生在沥青面层较薄且日温差较大的地段。

2、离析

所谓离析,是指构成路面的混合料组成成分不均匀,油石分离或粗细分离,有结团成块现象。形成路面后,一般呈小面积或带状分布,严重的整段面层都有明显的粗细不均现象,危害极大。从病害形成机理角度分析,离析的危害主要表现在以下3个方面:

(1)粗集料过多的离析部位,往往缺少大部分细集料,沥青含量低,空隙率大,渗水进入后,在长期行车荷载和高速轮压产生的强大冲击力作用下,对滞水层面产生水损坏。如果水渗入到路面表面层或在下层交界面上滞留,长期行车荷载和高速轮压使滞留水产生强大冲刷力,导致沥青膜开始从面层底部剥落,并逐渐向上扩展。随着下部大量沥青膜剥落,沥青砼失去强度,路面形成网裂和形变。时间一长就会形成坑洞,破坏面向四周扩散,造成路面大面积破损。如果水渗入到半刚性基层顶面滞留时,在大量行车荷载作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表面的细料,形成灰浆,灰浆又被行车荷载压唧,通过裂缝和空隙挤到路表面形成唧浆,基层遭到破坏,使路面形成网裂、形变和裂缝。一旦灰浆唧出,形成的网裂、形变、裂缝使水更容易渗入,如此恶性循环,导致路面严重破坏。

(2)离析部位集料粗细分离,或油石分离,沥青砼局部组成结构发生变化,混合料内部强度和粘结力降低,在行车荷载作用下极易发生形变和松散,从而破坏路面。粗集料相对集中部位的混合料,粗集料与粗集料相接触,缺少细集料充填,只有少部分触点沥青膜在集料问粘结。随着时间的增长,沥青老化,沥青膜剥落,会使沥青与集料粘结力减弱,渗入水也会破坏粘结力。当有足够大的行车摩擦力作用时,会破坏这部分粘结力很弱的集料颗粒而使路面产生松散。细集料相对集中部位的混合料,沥青含量往往过高,包裹集料的沥青膜过厚,粘结力降低。在长期重车压挤作用下,局部形变推移,甚至使路面拥包,加速车辙的形成。

(3)沥青含量过高的离析部位,混合料中自由沥青多,在大量行车特别是重载车辆作用下,进一步压实集料,使自由沥青向上移动,产生泛油现象。高温季节雨水渗入后,如沥青与集料粘结力不足,沥青很快从集料表面剥落并上移,产生严重的泛油现象。沥青含量过高的部位和严重泛油部位,空隙率低,构造深度和摩擦系数达不到规范要求,路面抗滑性能得不到保证,对安全行车不利。

二、市政沥青砼路面常见病害分析

1、沥青质量问题

近年来,国家加大了公路建设力度,全国各地的道路建设项目种类繁多,数量巨大。因此而引发了沥青原料紧缺现象,进而引发质量不稳等问题。这种问题在广东省尤为突出。主要是其省内大部分沥青原料要依赖进口,因数量巨大,沥青进场、出场的手续多为复印件,尤其是改性的沥青来源无从考证,使得其质量不稳定性大。在工程监理时也曾发现沥青原料抽检不合格现象。因沥青原料质量不稳定而造成路面泛油、车辙等质量问题常有发生。

2、现场施工质量控制问题

第一,因施工人员技术水平问题导致对沥青混合料的配比不准确,尤其是对沥青和矿粉的用量把握不准,导致沥青路面在初期就出现油包、堆挤、坑槽等问题。或因施工设备老化或不配套导致混合料在配置过程中出现搅合不匀,压实度、平整度不够等。

第二,沥青混合料对温度要求较高,出厂时温度要求在120~165℃,而施工时要求温度为110~130℃,而实际上温度控制难度较大。尤其是在运输途中由于受影响因素较多很难控制到需要的温度范围。过高则会使沥青粘度降低,过低则会影响搅拌,使其搅拌不匀,进而无法压实成型。

第三,各种接缝处的处理不尽合理,尤其是在碾压过程中受天气、海拔等条件影响,要想将温度控制在规范要求内进行碾压很难做到,因此路面沥青混合料的压实度无法保证。

第四,近几年许多级别较高的公路大都采用二灰碎石或水泥稳定级配碎石,然而其渗透性能较差,施工中局部压实度也不够,很容易造成透层油窝积,导致部分路面油石比例相差大,形成路面扭曲、堆积、变软等问题。

第五,在铺设过程中导致的路面污染问题。由于工程项目多,工期紧等

原因,施工单位为了赶进度,多数都采取平行作业或是流水作业,造成路面污

染现象严重,各铺设层之间的粘结强度不够,尤其是当沥青层铺设较薄,在车辆高速行驶的负荷压力下,很容易造成路面沥青脱落、扭曲、推挤等问题。

结语

综上所述,市政沥青砼路面(特别是高等级路面)造价较高,为了避免给我国社会主义建设带来经济损失,确保沥青砼路面质量,要求设计、施工的科学性,严格控制施工质量。为了建好路,消除沥青路面的常见病害,需要各部门(包括政府、设计、施工、监理)齐心协力,坚决杜绝今年竣工明年返工的现象。

参考文献

[1]沙庆林。高速公路沥青路面早期破坏现象及防护北京:人民交通出版社.2001

[2]邓学钧路基路面工程。北京:人民交通出版社,2002

[3]交通部公路科学研究所。公路沥青路面设计规范.北京,1997

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