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關于瀝青砼路面常見病害的防治

08-22 12:02:41  瀏覽次數:660次  欄目:道路工程
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關于瀝青砼路面常見病害的防治 

【摘要】 針對于目前瀝砼路面常常出現開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害,從原材料,施工過程、施工工藝、材料組成設計、規范陳舊等不同方面提出了改進意見和措施。

【關鍵詞】瀝青砼 配合比設計 拌合溫度 施工質量控制


瀝青作為一種路用結合料,在世界各國得到了廣泛的應用,從鄉村道路到城市道路,從三級路到高速公路,從路面底基層到路面面層,均普遍采用。成為公路建設長久使用不衰的一種材料。但由于瀝青材質本身的差異,以及受設計和施工水平的影響,瀝青路面常常出現開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害,這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全,加大了汽車磨損,縮短了瀝青路面使用壽命,影響了道路投資效益。 


一.目前道路現狀

近年來,筆者調查了華北地區部分道路,發現瀝青路面常見病害十分突出,許多問題涉及到高等級路面,如京石高速公路保定南至正定東半幅,94年通車,95年就出現局部路段路面開裂、泛油嚴重、特別在彎道處推擁成包、路面標線扭曲變形,太舊高速公路河北段95年通車,97年發現大量擁包,唐津高速公路東段96年底通車,&127;97年9月份觀測發現泛油嚴重,局部有擁包現象,橋面鋪裝段局部拉開推移;&127;石家莊至黃驊港汽車專用線,今年9月份本人驅車走完全線,油包、油垅、車轍隨處可見,給人感覺好象剛灑完粘層油似的,路人行走能將鞋粘住、&127;汽車行駛帶著粘附聲響。天津至霸縣公路,北京至福州104國道滄州路段,山東德州路段、天津市區許多市政道路、津塘一級公路也均有上述病害出現,有的地段還十分突出。


二.病害出現原因分析

瀝青路面病害出現的原因,我個人認為無外乎下列幾個方面。

1.瀝青質量問題

由于近幾年交通作為國家基礎設施重點投資,全國各地二級路、一級路、高速公路、城市道路,開工項目很多而建設資金又有限,因此,在道路結構層的厚度設計、材料的采用本著經濟適應的原則,而對交通量的變化,使用年限并沒有重點研究,象高等級瀝青路面,許多省市采用的是上面層使用進口瀝青,而中面層、底面層則采用國產瀝青,就國產瀝青而言能達到規范要求的廠家并不多,而且數量十分有限,不可能滿足國內建設規模的需要。作為建設單位,設計單位十分清楚這一情況,但從節省資金的角度來看只能勉強采取這一方法。

2.設計規范存在一定的問題

目前,柔性路面國家設計規范仍然采用彎沉值控制,并以黃河JN-150為標準荷載,作為設計參數,使用年限采用累計折合成標準荷載次數作為控制指標,而對重型車,特別是超重型車輛對路面結構強度的影響卻沒有過多過細的理論保證,規范中的折算系數并沒有考慮路面承載極限能力,雖然現在國內許多路面方面的專家也在探討這一問題,&127;并有專家寫文章進行論述。但國家規范并沒有修改,設計時仍然要使用目前頒布的規范,在這一問題討論上我們可以用一個簡單的例子加以說明,比如一個正常的勞動力他能挑起75kg的東西,那么在甲乙兩地一天能來回走8趟,&127;如果這個人每次挑50-75kg,那么,他每天完成8趟不會有問題,但是突然有一天,一趟讓他挑150kg上路那么恐怕會將身體損壞,身體一旦嚴重損壞,那么肯定他連30kg的擔子也挑不起來,對于道路而言也應該是同樣的道理,一旦超出極限荷載的行駛將導致路面結構嚴重損傷。促使路面開裂、推擁,甚至局部下陷,導致路面破壞。而目前高等級路面上,超重型車輛,特重型車輛隨處可見。因此對國家設計規范進行修改很有必要。

3.透層油、粘層油對路面的影響 

為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青砼本身層與層之間具有良好的結合性,灑一定數量的透層油和粘層油是十分必要的,然而,在施工當中透層油一般按1.2kg/m2,由于目前高等級道路大部分采用二灰碎石或水泥穩定級配碎石,滲透性能均比較差,加上局部擠壓平整度稍差,經常有透層油窩積現象。此外,粘層油設計一般要求0.8kg/m2,而施工單位也好、監理工程師也好,并沒有考慮粘層油對瀝青砼油石比的影響,現在我們不妨簡單的計算一下:

粘層油按乳化瀝青考慮,&127;瀝青與乳化劑及水的比例取50:50,按0.8kg/m2用量。

瀝青含量則為0.4kg/m2。

瀝青面層按4cm,容重按2.42kg/m3則每平方米瀝青的重量為4×10000×2.42kg/m3=96800g。油石比增加量則為:400÷96800=0.4%

瀝青面層油石比按5.1%考慮,則

0.4

瀝青用量增加了──-=7.8%。 

5.1 

以上兩個方面說明了有些高速公路局部路段油石比顯然大,導致路面發軟,出現扭曲、推擁的原因之一。

4.氣候的影響

近年來,由于溫室效應影響全球,在我國也不例外氣溫普遍提高氣候反常,北方氣候發生顯著變化,冬季氣候變暖夏天持續高溫時間增長,特別是今年夏天在華北地區氣溫在32℃以上持續了40多天是多年來十分罕見的,這種氣候條件是否持續下去有待時間的檢驗,由于氣溫的提高,而導致華北地區瀝青軟化點的不適宜是否應降低標號,值得考慮。

5.瀝青砼配合比設計存在的問題

瀝青砼配合比設計按規范要求應經過四個階段,即目標配合比設計階段,生產配合比設計階段,生產配合比驗證階段和試拌試鋪階段,各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時,有的單位壓縮兩至三個階段,有的干脆憑經驗進行施工,因此,從理論和實踐來講存在較大的偏差,從而導致瀝青砼內在質量存在先天不足,另一方面由于目前國家現狀所致,高速公路工期較短加上標價偏低,碎石料場不規范,大多地材都由個體企業承擔,料場分散,設備落后,材料的均質性,穩定性均有較大的差別,雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過程中也檢測并予調整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準確,油石比級配都在變化,這是導致路面出現一些常見病害的原因之一。

6.瀝青砼拌合溫度的控制 

瀝青砼拌合溫度的控制,&127;從規范角度控制比較嚴格對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120~165℃,&127;而實際上有些施工單位和個別商品瀝青砼廠家,在拌合溫度控制方面不是那么嚴格,時高時低很不穩定,有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃,而有時不足110℃,溫度過高可能導致瀝青變質,沒有粘性使瀝青砼松散,&127;溫度過低,瀝青混 合料拌合不勻,影響級配,這些也是導致瀝青路面有時局部松散或其他病害的一個原因。 

7.瀝青砼的攤鋪 

瀝青砼的攤鋪目前國內問題比較大,總的來說走兩個極端,一方面高速公路攤鋪要求全斷面攤鋪設備如ABG或費格勒2000型,另一方面個別地市

交通部門用的還是過去60-70年代的攤鋪設備,面過窄,沒有自動找平系統,完全憑經驗憑操作人員的感覺進行施工,事實上高速公路有些監理工程師對雙向四車道的高速公路要求全斷面攤鋪,只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫,所帶來的弊端卻是顯而易見的,首先,由于攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側由于距離大必然產生離析,這種離析改變了瀝青砼生產配合比,其次由于燙平板從機心向兩側懸臂較長,隨著攤鋪次數的增加產生變形,對路面橫坡的控制也有較大影響,此外,由于全斷面攤鋪需要較大拌合能力,當拌合站較小時,容易造成攤鋪機時開時停使路面控制。因此,歐美一些國家和澳洲國家并不主張全斷面攤鋪,而是兩臺攤鋪機平行作業。 

落后攤鋪機對路面影響也較大,縱橫接縫處理問題也較多,特別是碾壓受到限制,不容易控制在規范要求的碾壓溫度內完成全部碾壓工序,瀝青砼壓實度難以達到。 

8.施工過程中的路面污染

當前許多公路投標項目劃分太細,路基撟涵、路面、交通工程都產生波浪,嚴重影響平整度分別招標,在同一路段上施工單位較多,加上工期較緊,平行作業,相互影響,如在瀝青砼攤鋪底面層中面層時,路基施工單位要刷邊坡,挖邊溝,其他路段的車輛也通行,導致路面污染嚴重,從而使路面上層鋪設,層與層之間的粘結受到影響,特別是當瀝青面層較薄時,在車輛高速行駛荷載作用下,瀝青路面產生脫落,推擁、扭曲裂縫,我們經常見的橋面鋪裝被拉開、拉裂就是這方面原因所致。此外,路面鋪設完后其他作業工序的機械,包括交通工程,中央分隔帶,路基填土,有些機械在上面停留漏柴油使路面污染,嚴重的地方,造成路面局部松散、剝落。


三、路面病害的根治

瀝青路面常見病害的根治應從設計、施工和路面維護三個方面著手,只解決一個方面的問題是不夠的。

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