沥青路面的早期破损及防治措施

浅谈早期沥青路面的破损及防治措施【摘要】：针对沥青路面早期破损这一质量通病现象，从设计、施工、监理、养护等几个方面寻找减轻半刚性基层沥青路面破坏的措施及防治的方法。【关键词】：沥青路面早期破损防治措施前言：沥青路面的早期破损是指：沥青路面在设计使用年限的前1/3—1/4期间内所发生的过早的各种形式的破坏。这主要包括有翻浆、坑槽、车辙、拥包、网裂等。近年来随着公路交通事业的迅猛发展，交通量快速增长，载重车辆比例增加，车辆超载现象严重，行车速度的不断提高，致使一些路面的使用寿命达不到应有的水平，路面的早期破损，即对行车产生了巨大影响，又造成巨大的经济损失，因此防治沥青路面早期破损是当前交通行业的一项重要研究任务。1、沥青路面的早期破损机理造成沥青路面早期破坏的根本原因，有设计环节、施工环节的原因，也有通车后使用及养护管理方面的原因，还有其他原因，如工程所在地的环境因素(水、温度)，设计及施工规范本身的原因等。而沥青路面早期破坏的直接原因，一般与水有关，破坏大多发生在春秋雨季，一场大雨或是接连阴雨过后，路面先是出现小面积雨裂、冒浆，进而形成翻浆，松散成坑槽，行车道破损面积较多，程度较重，可见与车辆超重荷载也有关；破坏常发生在路面透水严重而又排水不畅的路段，可见与面层施工的不均匀性及通车后养护排水不及时亦有关。2、沥青路面早期破坏原因2.1路面设计方面的原因2.1.1沥青面层结构选用不当，混合料类型(粒料级配类型)不合理。根据沥青路面设计规范，沥青面层除应满足车辆(轮胎)的使用要求外，还应满足防止雨水不渗等要求，宜选用粒径较小、空隙也小的密级配混合料，尽量采用小粒径沥青混凝土，以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒沥青混凝土、开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面，必须在沥青面层下设封层，防止雨水渗入。2.1.2基层结构形式选用不当根据规范要求，较高等级公路基层宜采用高强、少裂、稳定性(含水稳性)好的水泥或白灰、粉煤灰稳定粒料类半刚性基层，因为无机结合料稳定粒料的基层不仅强度高，而且稳定性好，特别是后期的水稳定性好。该类基层成型后，即使沥青面层抗渗水性差，有少量路面水渗入，无机结合料稳定粒料类基层也不会发软、起浆，引起大面积沥青面层破坏。实践已证明，老的基层结构形式，如泥(灰)结碎(砾)石类，已不适应大交通量荷载作用下的干线公路交通对基层强度及稳定性的要求，宜逐步淘汰。具体工程实践中，为了提高石灰、粉煤灰稳定粒料基层的早期强度和稳定性，加速该类基层强度形成，宜加入适量水泥进入，进行“三灰”粒料类基层实践，是一个不无俾益的探索。2.1.3设计方面的其它原因2.1.3.1旧路补强段的路面厚度设计为了充分利用老路并节约土地及投资，最大限度地利用旧路的平面线位及结构层，按照公路补强设计的一般要求和科学态度，宜先对所利用的路段状况进行客观评估，根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但有些设计单位不做认真细致的调查，大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事，结果导致许多补强路段补强后弯沉值远大于设计值，造成新路强度不足，早期破坏严重。2.1.3.2公路厚度设计的普遍问题不管是沥青路面，还是水泥路面，路面厚度设计的直接依据是设计年限内的累计当量轴次。设计单位为了计算方便，一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准车交通量与另一定车型的非标准车交通量，然后将确定车型的非标准车的轴次，换算成标准车轴载的当量轴次，最后用设计年限内的累计当量轴次，计算路面设计弯沉及结构层厚度。而由于超载等因素，设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。这也可以说明现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一，所以公路在短期内已达到设计所限内的累计当量轴次。2.2路面施工环节的原因路面施工过程是其质量形成的关键环节，直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工，基层施工及相关联接层施工。2.2.1面层施工面层施工质量直接关系其强度和稳定性。沥青面层施工除应满足路面施工的季节、气候、温度等条件外，应注意以下环节，以保证沥青面层的材料均布性及面层均匀性。2.2.1.1混合料的拌和面层混合料拌和宜选用间歇式沥青拌和设备，以严格控制沥青用量及粒料级配，特别是主要承担路面防渗功能的I型密级配沥青混凝土层及沥青封层。若某一粒径粒料缺乏时，应坚决停止待料，不能因此造成粒料级配开工或断开而达不到设计要求及使用需要。2.2.1.2混合料的运输混合料运输一般不宜超过60km运距，尽量缩短运输时间，以减少集料离析及沥青集中，运料车辆宜用篷布覆盖。运料车的数量应满足摊铺机连续摊铺的需要，尽量减少摊铺机停车和起动的次数。2.2.1.3混合料的摊铺混合料摊铺前，首先应检查确认下层质量，如果未洒布透层或铺筑下封层，或上下面层未保证连续作业而洒布粘层，不得铺筑沥青面层。2.2.2基层施工基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题：一是由粗集料(或细集料)的集中现象引起的基层材料的不均匀性，并由此造成的基层强度和稳定性的不均匀性，粗细集料分离的主要原因是运输装卸过程造成的，因此宜选用二次拌和效果好的稳定土摊铺机；基层施工的第二个常见问题是松铺系数(或基层标高)控制不严格而导致的二次补加层，因二次补加层与其下层基层无法紧密连接，自身厚度又较小，因而极易松散，进而引起沥青面层的网裂、松散坑槽等破坏，因此建议此补加层用贫油沥青混合料(即花料)代替；基层施工的第三个问题是部分基层压实度不足的问题，在最大干密度确定的情况下，基层的压实度与混合料中粗细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关，当粗粒料含量偏大时，即使压实度超过100％，并不表示该基层已经密实，因此，要适当增大碾压吨位，增加碾压遍数，确保基层达到规定密实度。2.3养护管理及其它原因2.3.1超限运输原因引起沥青路面早期破坏的后天原因中最普遍、最大的原因就是超限，特别是超载运输。据业内人士反映，现在运输业主挣的就是超载运输部分的收入，如果按额定装载，运输业主将血本无归。这虽然反映的是运输业的税赋及市场竞争问题，但更应引起从事公路建养管人员的高度重视。一条混合交通的普通公路，最先破坏的是行驶重车较多一例的行车道路面面层。这充分说明了超限运输对公路路面的严重威胁。2.3.2养护措施不力的原因一般混合交通公路穿过村镇街道情况较多，而村镇街道大多排水不畅，每次降雨，都使大量地表水积聚在公路路面及路基范围内。由于路面在饱水状态下承担车辆荷载，沥青路面面层几次使用容易大面积破坏。因此，公路养护单位要加强路面的防排水工作，使地表水尽快离开公路路面及路基范围。另一种情况是对出现的路面小面积病害处理不及时，导致地表水侵入，使沥青路面面层大面积破坏。3、沥青路面早期破坏的防治措施3.1设计方面在进行半刚性路面设计时，应选用松驰性能好的优质沥青做沥青面层。并且在稳定度满足要求的前提下，选用针入度较大的沥青做面层。其次应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小和抗拉强度高的半刚性材料做基层。采用合适的沥青面层厚度，以节约沥青和减少投资。3.2施工方面半刚性路面施工的关键，是要保证在铺筑沥青面层之前，半刚性基层不产生收缩裂缝，为了减轻或避免基层裂缝在沥青面上引起反射裂缝或对应裂缝，需较厚的沥青面或加中间层。如在铺筑沥青面层之前，半刚性基层没有产生收缩裂缝，为了保证半刚性基层在使用过程中不先与沥青面层产生收缩裂缝，所需沥青面层的厚度就较薄。因此，在半刚性基层碾压完成后，要及时养生，保护混合料的含水量不受损失。并且在碾压完成或最迟在养生结束后，在基层顶面喷洒透层油或粘层油。然后尽快铺筑沥青面层，避免水分损失产生干缩裂缝。3.3施工监理方面在精心施工中的重要环节是进行认真的工程质量监理，对材料的技术要求和施工过程应严格遵循施工规范进行质量管理和控制施工过程。3.4养护方面沥青路面质量的好坏，直接影响到使用效果。即使路修得很好，如养护不当，也会变成坏路。因此沥青路面的养护也尤为重要。如路面出现开裂现象时，应及时采用适当的方法进行处理、修复，路面损坏严重时，应进行翻修，以免病害进一步蔓延。4、结论综上所述，沥青路面早期，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此，要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病，延长沥青路面的使用周期，提高投资效益，需要设计、施工、养护管理各方主体各负其责，分头把关，按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，相信这一质量通病一定会得到根治。