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【關(guān)鍵詞】瀝青路面;病害;防治
Abstract: In recent years, along with the rapid development of China road construction, a great number of roads enters into the maintenance period, which will greatly increses maintenance workload. The data shows that, the 75% of the completed highway in our country is asphalt pavement layer. And in other highways and urban roads, the asphalt pavement layer is also accounted for the most. Therefore, the damage research and protection work is extremely important. This paper, aiming at the various causes of road surface damage, gives a brief description of the prevention measures.
Keywords: the asphalt pavement; ciseases; prevention and control
中圖分類號(hào):TU535文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào):2095-2104(2012)
瀝青混凝土作為一種路用結(jié)合料,在世界各國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用,從鄉(xiāng)村道路到城市道路,從三級(jí)路到高速公路,從路面底基層到路面面層,均普遍采用,成為道路建設(shè)長(zhǎng)久使用的一種材料,但由于瀝青混凝土材質(zhì)本身的差異,以及受設(shè)計(jì)和施工水平的影響,瀝青路面常常出現(xiàn)開(kāi)裂、泛油、松散、坑槽等病害。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車(chē)速度、行車(chē)安全,加大了汽車(chē)磨損,縮短了瀝青路面使用壽命。
一、公路瀝青路面病害的類型、成因
1.1裂縫類
1.1.1.縱向裂縫??v向裂縫一種發(fā)生在緊急停車(chē)帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴(kuò)大,呈縱向弧形;另一種是發(fā)生在行車(chē)道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。發(fā)生縱向裂縫的原因是由于地基處理不當(dāng),施工時(shí)未作預(yù)壓,路基密實(shí)度不均勻;攤鋪時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或接縫處理不當(dāng),接縫處壓實(shí)未達(dá)到要求而產(chǎn)生的不均勻沉降,在行車(chē)作用下所形成裂縫。
1.1.2橫向裂縫。一方面由于基層失水產(chǎn)生收縮形成規(guī)則的橫向裂縫,另一方面瀝青混凝土面層或基層由于溫度驟降而發(fā)生溫縮形成裂縫,方向一般與道路中線垂直。土基干縮或凍縮產(chǎn)生的裂縫,也以橫縫的形式居多。
1.1.3龜裂、網(wǎng)裂。由于路面整體強(qiáng)度不足、基層濕軟、瀝青路面層老化,穩(wěn)定性下降,以及路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻造成;也可能是路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未能及時(shí)封填使水滲入下層所致。
1.2變形類
1.2.1車(chē)轍。指道路延長(zhǎng)方向集中車(chē)輪通過(guò)位置上所產(chǎn)生的連續(xù)的縱向變形。原因:瀝青混合料具有一定的蠕變和應(yīng)力松弛特性,在行車(chē)載荷作用下,當(dāng)瀝青混合料的受力超過(guò)其彈性極限和屈服點(diǎn),就可能產(chǎn)生塑性變形,不斷積累形成車(chē)轍;瀝青混合料配合比不好,熱穩(wěn)定性不足,細(xì)集料偏多,集料未形成嵌鎖結(jié)構(gòu),瀝青用量偏高、針人度偏大或者瀝青質(zhì)量不好,均易造成車(chē)轍的形成;由于雨水滲透侵蝕基層表面的粉料,使基層軟化也會(huì)產(chǎn)生車(chē)轍;特殊的道路交通條件,如大量重型或超載車(chē)輛在路上行駛,由于其單軸載荷加大,亦容易產(chǎn)生車(chē)轍。
1.2.2沉陷。小面積沉陷一般是由于基層局部成形不足,強(qiáng)度不夠,在行車(chē)荷載和自然因素等作用下形成,路面發(fā)生龜裂,當(dāng)水滲入后將已經(jīng)損壞的路面進(jìn)一步軟化,致使面層發(fā)生沉陷。大面積沉陷則往往是由于填方路基的不均勻沉降或局部滑移引起的。橋頭的沉陷原因包括地基地質(zhì)條件、填料、施工材料,以及設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、施工方面諸多因素,直接原因是剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)與柔性路堤處在行車(chē)荷載的反復(fù)作用下,填土自身固結(jié)沉降過(guò)程中產(chǎn)生較大的差異沉降變形。
1.2.3推移和壅包。在水平力作用下,瀝青路面層的抗剪強(qiáng)度不足造成。多數(shù)壅擁包是由于使用的瀝青稠度偏低,用量偏多,熱穩(wěn)定性不好,以及瀝青混凝土面層過(guò)厚導(dǎo)致?;鶎踊蛳旅鎸游茨艹浞值膲簩?shí),導(dǎo)致強(qiáng)度不足,受車(chē)載作用發(fā)生相對(duì)位移。
1.3松散類
1.3.1坑槽。瀝青混凝土路面較為常見(jiàn)的病害,往往都有一個(gè)形成過(guò)程,開(kāi)始時(shí)是局部的龜裂松散,在行車(chē)荷載和雨水等自然因素的作用下逐步形成。其產(chǎn)生原因:(1)施工時(shí)混合料溫度太高瀝青老化,粘結(jié)力降低,脆性增加,在行車(chē)載荷作用下易形成坑槽;混合料溫度太低,使攤鋪不夠均勻,壓實(shí)不充分,導(dǎo)致壓實(shí)度不夠;(2)下面層標(biāo)高控制不嚴(yán),導(dǎo)致瀝青上面層結(jié)構(gòu)厚度不夠,從而在行車(chē)載荷作用下,這部分首先產(chǎn)生破壞,形成坑槽;(3)路面裂縫后,水滲到基層,在行車(chē)載荷作用下,基層可能發(fā)生松散、沉陷,從而造成面層進(jìn)一步龜裂,如此反復(fù)循環(huán),瀝青面層將發(fā)生脫落沉陷,形成坑槽;(4)混合料攤鋪時(shí),下層的表面不夠清潔,含有過(guò)多的泥灰等雜物,使得相鄰兩層之間不能有效的粘結(jié)而容易形成坑槽;(5)在公路開(kāi)始運(yùn)營(yíng)后,因翻車(chē)和車(chē)輛維修等原因,汽車(chē)用油等有機(jī)物滲入路面空隙,瀝青被稀釋后,粘結(jié)力下降,集料散失后形成坑槽。另外車(chē)輛刮撞或千斤頂?shù)氖褂?,都可以形成坑槽病害?/p>
1.4其他
1.4.1泛油。形成泛油的主要原因:混合料組成設(shè)計(jì)不當(dāng),混合料中瀝青用量過(guò)多、空隙率過(guò)小、瀝青稠度太低,在車(chē)輛荷載反復(fù)碾壓下,多余瀝青由下部泛到路表形成病害;在瀝青混合料拌和時(shí),如細(xì)料含量過(guò)少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對(duì)較多,也易泛油;因攤鋪時(shí)混合料產(chǎn)生離析,局部細(xì)料過(guò)分集中也易泛油。
1.4.2翻漿。多種因素綜合作用下的結(jié)果:基層用料不當(dāng),或拌和不均,細(xì)料過(guò)多,使得材料水穩(wěn)性差,遇水后軟化,在行車(chē)作用下漿水上冒;低溫季節(jié)施工的半剛性基層,強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢,而路面通車(chē)過(guò)早,在行車(chē)和雨水作用下使基層表面粉化形成漿水。
三、公路瀝青路面病害的成因分析
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。瀝青面層結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)、混合料類型不合理。根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范,瀝青面層除應(yīng)滿足車(chē)輛的使用要求外,還應(yīng)滿足雨水不滲等要求,宜選用粒徑較小,空隙也小的級(jí)配混合料,盡量采用小粒徑瀝青砼,以提高瀝青路面面層的防滲性。對(duì)于選用中粗粒砼或開(kāi)級(jí)配或半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石的瀝青路面,必須在瀝青面層下設(shè)下封層,防止雨水滲入。
2.2環(huán)境溫度、交通荷載等因素的影響。瀝青路面初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面使用性能常無(wú)明顯影響,但由于半剛性基層自身干縮和溫縮應(yīng)變脹縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)半剛性基層自身的極限抗拉強(qiáng)度,使其從強(qiáng)度薄弱處產(chǎn)生斷裂。隨著路面使用時(shí)間的延長(zhǎng),已有的裂縫逐漸向上擴(kuò)展到路表,橫向裂縫不斷增加??p寬不斷增大,橫向裂縫再不斷附生縱向裂縫,最終形成大小不等獨(dú)立板塊,在表面水的作用下,致使裂縫附近基層的含水量加大,甚至飽和。其結(jié)果是路面強(qiáng)度明顯降低.在大量行車(chē)荷載反復(fù)作用下,產(chǎn)生沖刷、唧漿和沉陷等現(xiàn)象.聚終導(dǎo)致路面很快產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞,使道路結(jié)構(gòu)逐漸喪失承載能力。
2.3油路補(bǔ)強(qiáng)段的路面厚度考慮不足。為充分利用老路并節(jié)約土地及投資,利用舊路的線位及結(jié)構(gòu)層。按照公路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的一般要求和科學(xué)態(tài)度,宜先對(duì)所利用的路段狀況進(jìn)行客觀評(píng)估,根據(jù)舊路的狀況(特別是強(qiáng)度彎沉指標(biāo))確定利用舊路的方案及補(bǔ)強(qiáng)厚度。但設(shè)計(jì)單位沒(méi)有認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查,大致給出一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)厚度及路段樁號(hào)就草草了事,結(jié)果導(dǎo)致許多補(bǔ)強(qiáng)路段補(bǔ)強(qiáng)后彎沉值大于設(shè)計(jì)值,造成新路強(qiáng)度不足,早期破壞嚴(yán)重。
2.4路面施工。對(duì)原材料檢驗(yàn)不嚴(yán),對(duì)瀝青混合料的配合比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn),使瀝青路面早期出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等。施工機(jī)械設(shè)備陳舊、不配套,使混合料的配合比計(jì)量、拌和均勻性、壓實(shí)度、平整度等受到很大影響。瀝青混合料加熱溫度過(guò)高,瀝青和礦料拌和時(shí),瀝青便被礦料的高溫灼焦、瀝青老化,使路面強(qiáng)度不足,產(chǎn)生松散、坑槽等病害。碾壓溫度過(guò)高,造成溫度過(guò)高的原因有兩種情況:一是瀝青混合料出廠溫度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的上限值;二是瀝青混合料出廠溫度雖然在規(guī)定的范圍內(nèi),但接近高限,如果運(yùn)距較短,攤鋪碾壓又很及時(shí),就會(huì)使碾壓溫度超過(guò)規(guī)范高限。如果碾壓溫度過(guò)高,混合料就壓不實(shí),就會(huì)出現(xiàn)推移,發(fā)生微裂。
三、公路瀝青路面病害的防治措施
3.1提高路基工作區(qū)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基是路面的基礎(chǔ),路基工作區(qū)又是路基經(jīng)受行車(chē)荷載影響較大的深度區(qū)域,該深度區(qū)域具有足夠的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性對(duì)保證路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性極為重要。必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝,確保路基強(qiáng)度。填筑材料首選石、礫、砂類土,其次選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土。粉質(zhì)土和有機(jī)土不能用于填筑路基。而在路基路面設(shè)計(jì)時(shí),車(chē)輛荷載是按標(biāo)準(zhǔn)的額定軸(BZZ一100)考慮的,當(dāng)公路建成后,路基工作區(qū)的深度已經(jīng)是固定成型了。公路交付使用后,當(dāng)公路上車(chē)輛超載運(yùn)行時(shí)。路基工作區(qū)的深度必將會(huì)隨之加大。由于超載的緣故。路基工作區(qū)的實(shí)際深度超出了預(yù)設(shè)深度,這樣未經(jīng)處理的超出部分的路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剮度明顯不足,在實(shí)際使用中,路基路面就會(huì)產(chǎn)生裂縫、沉陷、車(chē)轍、變形過(guò)大等病害。
3.2嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量,混合料的含水量不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。半剛性基層碾壓完成后,要及時(shí)養(yǎng)生。半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層。透層或封層完成后,應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。瀝青砼施工期間,交通管制必須有專人負(fù)責(zé),禁止非施工車(chē)輛上路,防止上路機(jī)械漏油,保持路面干凈整潔。
3.3選擇防裂性能好的材料。選用抗沖刷能力好,干縮、溫縮系數(shù)小、抗拉能力高的半剛性材料作基層,最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo);在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下。應(yīng)采用某些添加劑或聚合物。以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能。在穩(wěn)定度滿足要求的前提下。選用針人度較大的瀝青作兩層。采用密實(shí)型瀝青混凝土面層,空隙率對(duì)面層的疲勞壽命有很大影響,密實(shí)型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時(shí)也延緩了裂縫的擴(kuò)展。瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應(yīng)填加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅埽瑫r(shí)應(yīng)盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。
3.4道路的養(yǎng)護(hù)。圍繞建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、維修與預(yù)防的關(guān)系,隨著路網(wǎng)的不斷完善,只有長(zhǎng)期保持良好的路面使用性能,道路建設(shè)的巨額投資才能充分發(fā)揮其投資效益,而長(zhǎng)期保持路面良好的技術(shù)狀況必須有一個(gè)強(qiáng)有力的養(yǎng)護(hù)維修支持系統(tǒng)來(lái)保障。在路面養(yǎng)護(hù)和維修的關(guān)系上,長(zhǎng)期以來(lái)人們總是習(xí)慣于等到路面開(kāi)始出現(xiàn)損壞后,才對(duì)它進(jìn)行維修,而對(duì)于路面還處于良好狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義則往往認(rèn)識(shí)不足。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)質(zhì)上是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施,并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞。當(dāng)路面剛出現(xiàn)病害先兆時(shí),及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)要比發(fā)生大的病害后處理簡(jiǎn)單,節(jié)省費(fèi)用,說(shuō)明重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)意義。
主題詞:車(chē)轍類型 形成機(jī)理防治措施
車(chē)轍是瀝青路面鋪裝層的主要病害,嚴(yán)重影響著路面高速行車(chē)的安全性與舒適性,也是瀝青路面大面積損壞的主要誘因。我國(guó)的高等級(jí)公路和城市道路中,路面的車(chē)轍也日趨嚴(yán)重。在城市主干道的交叉口和行車(chē)渠化嚴(yán)重的非交叉口段,甚至高速公路的一些路段,在開(kāi)放交通不久便出現(xiàn)了過(guò)量車(chē)轍,使得道路的交通事故率明顯上升,嚴(yán)重降低了道路服務(wù)性能,使得路面維修期提前及維修費(fèi)用大幅度的增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在高等級(jí)公路的維修原因中,車(chē)轍病害發(fā)生比重高達(dá)到80%以上,可見(jiàn)問(wèn)題的嚴(yán)重性。以下就筆者本人長(zhǎng)期從事瀝青路面施工經(jīng)驗(yàn),講一下瀝青路面病害形成機(jī)理及防治措施。
車(chē)轍的類型
車(chē)轍是行車(chē)道輪跡帶上產(chǎn)生的永久變形,由輪跡的凹陷及兩側(cè)的隆起組成,根據(jù)車(chē)轍的不同形成過(guò)程,可將其分成三大類型。
失穩(wěn)性車(chē)轍
失穩(wěn)性車(chē)轍指當(dāng)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足時(shí),瀝青路面結(jié)構(gòu)層在車(chē)輪荷載作用下,其內(nèi)部材料因流動(dòng)而產(chǎn)生橫向位移,通常發(fā)生在輪跡處,這也是車(chē)轍的主要類型,其形成如圖1所示。
結(jié)構(gòu)型車(chē)轍
結(jié)構(gòu)型車(chē)轍指瀝青路面結(jié)構(gòu)層在交通荷載作用下產(chǎn)生的整體永久變形,這種變形主要由于路基變形傳遞到路面層而產(chǎn)生的,其形成如圖2所示。
磨耗型車(chē)轍
瀝青路面結(jié)構(gòu)層的材料在車(chē)輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下,不斷的損失而形成的車(chē)轍。汽車(chē)在使用了防滑鏈后,這種車(chē)轍更容易發(fā)生。其形成如圖3所示。
由于我國(guó)大多數(shù)瀝青路面都采用水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料做基層,也經(jīng)常采用其他半剛性材料做底基層,這些材料的強(qiáng)度和模量都相當(dāng)高。因此,瀝青路面的車(chē)轍主要來(lái)源于瀝青面層所產(chǎn)生的變形,故一般情況的車(chē)轍均為失穩(wěn)型車(chē)轍。
車(chē)轍的形成機(jī)理
車(chē)轍的形成過(guò)程可以分為三個(gè)階段:
瀝青的混合料的后續(xù)壓實(shí)
瀝青混合料在被碾壓成型前由骨料、瀝青及空氣組成的松散混合物。經(jīng)碾壓后,高溫下處于半流態(tài)的瀝青及由瀝青與礦粉組成的膠漿被擠進(jìn)礦料間隙中,同時(shí)骨料被強(qiáng)力排擠成具有琿定骨架的結(jié)構(gòu)。碾壓完畢交付使用后,瀝青混合料會(huì)在初期階段,在汽車(chē)荷載的作用下進(jìn)一步壓實(shí),形成微量永久變形。如果壓實(shí)效果良好,這一變形可以忽略不計(jì)。圖4為瀝青混合料的壓密變形示意圖。
2、瀝青混合料的流動(dòng)變形
在高溫及車(chē)輛荷載作用下,瀝青混合料中的自由瀝青與礦料形成的瀝青膠漿會(huì)首先產(chǎn)生流動(dòng),從而引發(fā)瀝青混合料的流動(dòng)變形,但此時(shí)瀝青混合料尚未產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。圖5所示為瀝青混合料的剪切流動(dòng)變形示意圖。
3、瀝青混合料的結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)變形
處于半固態(tài)的瀝青混合料,由于瀝青膠漿在荷載及高溫作用下流動(dòng),混合料中粗、細(xì)骨料組成的骨架逐漸成為荷載主要承擔(dān)者,隨著溫度的升高或荷載的增大,再加上瀝青的作用,硬度較大礦料顆粒在荷載的直接作用下會(huì)沿礦料間接角面滑動(dòng),促使瀝青及其集漿向其富集區(qū)流動(dòng),致使瀝青混合料的結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性;特別是當(dāng)骨料間瀝青及膠漿過(guò)多時(shí),這一過(guò)程會(huì)更加明顯,也往往產(chǎn)生較大的流動(dòng)變形。圖6所示為瀝青混合料的結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)變形示意圖。
三、車(chē)轍的影響因素
影響瀝青路面的影響因素可分為內(nèi)在因素和外在因素兩個(gè)方面。內(nèi)在因素主要是路基路面結(jié)構(gòu)類型、材料性能與組成(如集料、瀝青結(jié)合料、瀝青混合料等)、施工質(zhì)量等。外在因素主要有交通荷載條件、氣候條件、水文地質(zhì)條件及路線縱坡等。
1、交通荷載條件
隨著公路等級(jí)的提高,交通量愈來(lái)愈大,輪載也不斷加重,車(chē)轍產(chǎn)生的速率越來(lái)越快。研究表明,車(chē)轍的發(fā)展速率隨荷載作用次數(shù)的增加而減小。但車(chē)轍深度隨累計(jì)荷載作用次數(shù)的增加面增加,以至于道路喪失使用性能。
2、氣候與水文地質(zhì)條件
路面溫度對(duì)車(chē)轍的產(chǎn)生有很大的影響。在寒冷地區(qū),路面溫度低,車(chē)轍出現(xiàn)的可能性較少,在炎熱地區(qū),瀝青路面在一定氣溫和日照作用下,能吸收大量熱量,從而導(dǎo)致路面溫度升高,產(chǎn)生車(chē)轍。殘留在路面內(nèi)的水分會(huì)大大降低各結(jié)構(gòu)層的抗變能力,極易導(dǎo)致大車(chē)轍的產(chǎn)生。
3、路面結(jié)構(gòu)類型
在一定厚度范圍內(nèi),瀝青路面的厚度越大,永久變形也愈大。采用剛性基層或半剛性基層材料的瀝青路面,由于基層具有很高的高溫穩(wěn)定性和抗剪變形能力,因此,車(chē)轍主要產(chǎn)生在瀝青面層內(nèi),而剛性基層和土基所產(chǎn)生的車(chē)轍只占很小的比例。
4、路面材料性能與組成
瀝青混合料是一種粘彈性塑性材料,其抗變形能力取決于瀝青的粘結(jié)力和礦料顆粒之間的嵌擠力。因而瀝青與礦料性能以及瀝青混合料的級(jí)配類型與配比組成,都直接影響著瀝青路面的抗變形能力和其他路用性能。
5、施工因素
瀝青混合料在施工過(guò)程中,材料質(zhì)量控制、瀝青混合料的材料與溫度均勻性、各種材料用量的控制、壓實(shí)溫度及壓實(shí)度的控制、層間的潔凈度及粘結(jié)效果等都會(huì)影響到路面的抗車(chē)轍能力。
四、車(chē)轍的控制與防治措施
1、以車(chē)轍為指標(biāo)的路面設(shè)計(jì)方法的提出
目前,我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)方法中的控制指標(biāo)為彎沉和彎拉應(yīng)力,尚缺乏控制瀝青路面車(chē)轍深度的指標(biāo)。因此,要在設(shè)計(jì)階段防治車(chē)轍,就必須在瀝青路面設(shè)計(jì)中添加車(chē)轍控制指標(biāo)?,F(xiàn)行規(guī)范在材料設(shè)計(jì)階段對(duì)瀝青混合料進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)所得的動(dòng)穩(wěn)定度提出了要求,但運(yùn)穩(wěn)定度在路面設(shè)計(jì)中未作為控制指標(biāo),導(dǎo)致了材料設(shè)計(jì)與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分離,滿足動(dòng)穩(wěn)定度要求的瀝青混合料在路面中能產(chǎn)生多大的車(chē)轍或者車(chē)轍是否超過(guò)允許值都不得而知。應(yīng)控制瀝青混合料的材料選擇及配比設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計(jì)與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一。
2、瀝青材料及礦料的選擇準(zhǔn)則
(1 )礦料
礦料所形成的骨架及嵌擠力是瀝青混合料抗變形能力的基礎(chǔ),因此形狀接近立方體、抗壓及耐磨性能強(qiáng)的礦料及合理的級(jí)配,是瀝青混合料抗車(chē)轍能力的根本所在。此外,礦粉也有很大的影響。因?yàn)榈V粉具有很大的表面積,特別是活化礦粉。用石灰?guī)r軋磨的礦粉配制的瀝青混合料具有較高的高溫穩(wěn)定性,而含有石英巖礦粉的瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性較低?;罨V粉對(duì)提高瀝青混合料的抗剪切能力起特殊作用?;罨V粉與瀝青相互作用形成兩個(gè)特點(diǎn):
①形成了較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)瀝青膜,大大提高了瀝青的粘聚力;
②降低瀝青混合料的空隙率,因而減低了自由瀝青的含量。
因此,在選擇礦料時(shí)盡量采用含活化礦粉多的礦料,這會(huì)使瀝青混合料抗剪切能力有很大提高。
(2)瀝青結(jié)合料
影響塑性變形的首要因素是瀝青混合料的組成,但是對(duì)于組成確定的混合料,其性能將取決于瀝青的粘度。如果說(shuō)礦料形成瀝青混合料的骨架,則填充于骨料之間的瀝青與細(xì)集料所形成的膠砂無(wú)疑是瀝青混合料的肌肉。因此,選擇高溫穩(wěn)定性良好的瀝青,將有助于瀝青混合料抗車(chē)轍能力的提高。
對(duì)于瀝青的選擇,可以通過(guò)由最高路面溫度確定瀝青混合料的最小臨界溫度,并根據(jù)該臨界溫度值確定所用瀝青的粘度或軟化點(diǎn),從而選擇合適的瀝青材料。瀝青類型也有多種,有改性瀝青、非改性瀝青、天然湖瀝青、工廠煉制的似改性瀝青的寬域?yàn)r青等,此外還有瀝青混合料改性劑等。有許多技術(shù)可以提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,需結(jié)合技術(shù)與經(jīng)濟(jì)條件合理地選用。
(3)瀝青混合料
瀝青混合料中的空隙率、瀝青用量和礦料級(jí)配是影響瀝青混合料抗車(chē)轍能力的主要因素。
①在瀝青混合料中良好級(jí)配所形成的骨架作用因增加了礦料之間的嵌擠力提高了瀝青混合料的抗車(chē)轍能力,所以說(shuō),礦料級(jí)配的選用很重要。從材料性能上分析,選用高粘度的瀝青和非配性且近立方體的礦料可提高瀝青混合料的抗車(chē)轍能力。
②瀝青混合料中的空隙率過(guò)小會(huì)使得瀝青混合料內(nèi)沒(méi)有足夠隙來(lái)“吸收”由荷載引起的流動(dòng),造成材料的整體變形而形成車(chē)轍,但空隙過(guò)大則易于誘發(fā)其他病害。
③瀝青混合料中的瀝青用量直接影響著礦料的骨架作用,車(chē)轍隨瀝青用量的增大而增大,并且十分敏感。但是,馬歇爾方法確定的瀝青用量并非控制車(chē)轍的最佳用量。
3、施工工藝
為了防止瀝青路面出現(xiàn)車(chē)轍,在施工過(guò)程中可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制。
(1)材料質(zhì)量控制
嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量,尤其是大規(guī)模施工時(shí)對(duì)礦料質(zhì)量的控制。同時(shí)注意生產(chǎn)過(guò)程中瀝青混合料配合比的變化,確保實(shí)際配合比在允許的范圍內(nèi)變化。這對(duì)工程質(zhì)量是至關(guān)重要的。許多項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題,都是因?yàn)檫@一環(huán)節(jié)沒(méi)有把握好。此外,要注意對(duì)瀝青混合料材料、溫度及碾壓不均勻性的控制,以避免路面出現(xiàn)局部的車(chē)轍或水損壞等,確保路面整體的使用性能。
(2)碾壓溫度
一般地講,在規(guī)定溫度范圍內(nèi)瀝青混合料的溫度愈高,愈容易達(dá)到高密實(shí)度。碾壓溫度的測(cè)定位置是攤鋪的瀝青混合料的中部。為了保證壓實(shí)的整體效果。在施工過(guò)程中應(yīng)盡可能是攤鋪碾壓溫度。特別是初壓和和復(fù)壓的溫度。在不發(fā)生推移、表面無(wú)發(fā)裂的情況下,初壓的壓路機(jī)可一直緊跟攤鋪機(jī),以減少瀝青混合料熱量的損失,確保在較高的溫度下進(jìn)行碾壓。復(fù)壓應(yīng)緊跟初壓,終壓也應(yīng)盡可能在地較高溫度下進(jìn)行。但考慮到終壓的目的是消除缺陷和保證面層有較好的平整度,不宜僅僅提高終壓溫度,應(yīng)以瀝青面層無(wú)輪跡和無(wú)明顯缺陷為判斷標(biāo)準(zhǔn),確定適宜的終壓溫度。
(3)壓實(shí)厚度
現(xiàn)在的瀝青面層的集料普遍偏粗,尤其是中下而層,與其相匹配的壓實(shí)層厚度稍微偏薄,不利壓實(shí),而且容易造成離析,影響礦料骨架的形成,給工程質(zhì)量帶來(lái)隱患。根據(jù)我國(guó)高速公路的大量實(shí)踐和探討,特別是考慮到壓實(shí)效果,路面層厚度不宜過(guò)薄,以大于礦料最大公稱粒徑的3倍為宜。
(4)碾壓工藝
采用何種壓路機(jī)和碾壓方式,以達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,一般通過(guò)鋪筑試驗(yàn)段來(lái)確定。確定試鋪的碾壓組合時(shí),應(yīng)根據(jù)施工隊(duì)所配備的碾壓設(shè)備及以往的施工經(jīng)驗(yàn),確定切實(shí)可行的方案進(jìn)行試鋪,以確定大面積施工可采用的方案。
(5)有效壓實(shí)時(shí)間
所謂有效壓實(shí)時(shí)間,是指混合料攤鋪后,溫度降至最低允許碾壓溫度所需的時(shí)間。該時(shí)間越長(zhǎng),則可用于壓實(shí)的時(shí)間就越長(zhǎng);若有效壓實(shí)時(shí)間較短,則可能無(wú)法完成碾壓流程,以致壓實(shí)度不足,將難以保證壓實(shí)質(zhì)量。
(6)壓實(shí)度與平整度
壓實(shí)度與平整度是評(píng)價(jià)瀝青面層質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)。平整度是外在質(zhì)量的體現(xiàn),而壓實(shí)度則是內(nèi)在質(zhì)量的根本保證,必須在確保壓實(shí)度的情況下提高平整度。較好的壓實(shí)度能使平整度在通車(chē)后的衰減較慢,這樣更有利于行車(chē)的平穩(wěn)舒適。
4、交通管理
在貨車(chē)道、汽車(chē)站、平面交叉或慢車(chē)道上的瀝青路面經(jīng)常發(fā)生車(chē)轍,這是由于車(chē)輛超載、啟動(dòng)與剎車(chē)制動(dòng)造成的。因此,要通過(guò)限制超載、提高行車(chē)速度、定期變更車(chē)道劃線位置等措施來(lái)防止車(chē)轍的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞:公路瀝青路面;常見(jiàn)病害;成因
引言
瀝青路面憑借自身諸多的優(yōu)勢(shì)得到了公路建設(shè)單位的普遍好評(píng)與應(yīng)用,而瀝青路面的病害防治是當(dāng)前公路施工重點(diǎn)所關(guān)注的主要方面,尤其是如何保證瀝青路面的平整度和防治裂縫問(wèn)題是當(dāng)前的施工單位、政府以及普通民眾極為關(guān)注的問(wèn)題。瀝青混凝土路面材料在諸多路面材料中屬于耐性較好、承載力較高、強(qiáng)度較大的材料,在當(dāng)前公路工程中被廣泛使用。一旦瀝青混凝土路面發(fā)生病害,不僅會(huì)影響車(chē)輛的安全行駛,還將導(dǎo)致路面使用壽命的降低。由于瀝青混凝土路面施工的程序較多、施工步驟較為復(fù)雜、影響因素較多,病害的防治往往不盡人意。由此可見(jiàn),在此背景下對(duì)瀝青路面病害防治措施進(jìn)行分析探究是極其有必要的。
1 公路瀝青路面常見(jiàn)病害
1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫
結(jié)構(gòu)性裂縫是瀝青路面裂縫的常見(jiàn)類型,導(dǎo)致該類型裂縫產(chǎn)生的原因較多,具體可以分為以下幾點(diǎn):首先,路面施工過(guò)程不夠規(guī)范,對(duì)人員操作管理不夠嚴(yán)格,施工人員對(duì)路面的受力結(jié)構(gòu)不夠了解,在施工過(guò)程中施工建材和設(shè)備隨意堆放,人員擅自更改施工工序,施工操作不按照規(guī)定進(jìn)行,隨意起吊、運(yùn)輸?shù)?,這些都會(huì)造成路面因?yàn)樨?fù)荷過(guò)大而產(chǎn)生裂縫;其次,混凝土施工工藝也是影響裂縫產(chǎn)生的重要原因之一。施工人員不熟練、不科學(xué)的混凝土施工工藝極有可能導(dǎo)致道路橋梁裂縫產(chǎn)生,垂直裂縫是施工工藝不當(dāng)導(dǎo)致的較為常見(jiàn)的裂縫之一;最后,混凝土的振搗和澆筑施工也是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性裂縫的重要原因,振搗不夠密實(shí)、澆筑速度過(guò)快等都會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫
除了結(jié)構(gòu)性裂縫外,其他路面裂縫都被歸類為非結(jié)構(gòu)性裂縫,非結(jié)構(gòu)性裂縫主要是外在因素導(dǎo)致,這些因素具體有以下幾點(diǎn):首先,由于弱熱脹冷縮的物理原因,瀝青混凝土周邊溫度變化幅度過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化,造成形變問(wèn)題。一旦應(yīng)力的增加超過(guò)了瀝青混凝土本身的抗拉伸極限,那就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。其次,在眾多導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因中,凍脹是最常見(jiàn)的一種。瀝青混凝土內(nèi)部是含有部分水分的,若是溫度低于零攝氏度,其內(nèi)部的水分子就會(huì)凝結(jié)成冰,從而導(dǎo)致其體積的膨脹,這種膨脹會(huì)造成其內(nèi)部膨脹應(yīng)力的產(chǎn)生。與此同時(shí),混凝土凝膠孔內(nèi)的水也會(huì)結(jié)冰,滲透壓因此產(chǎn)生,膨脹應(yīng)力也被相應(yīng)的提高,最終超過(guò)混凝土的承受極限,產(chǎn)生裂縫。這種情況在混凝土內(nèi)部水分含量最大即初凝時(shí)最為嚴(yán)重,也最為常見(jiàn)。再次,瀝青原材料質(zhì)量是關(guān)系到路面質(zhì)量的關(guān)鍵所在,若是原材料質(zhì)量不合格,那就無(wú)從談起管理路面建設(shè)質(zhì)量。當(dāng)前公路路面施工所采用的瀝青質(zhì)量得不到保證,是導(dǎo)致瀝青路面常發(fā)生裂縫的原因之一。最后,路面排水系統(tǒng)是當(dāng)前路面工程施工中最容易忽略的部分,路面層間排水極為不暢,而我國(guó)大部分路面都有較大的空隙率,雨水極易深入到空隙層中,層間排水不暢就會(huì)導(dǎo)致這些雨水長(zhǎng)時(shí)間停留在空隙層中,在車(chē)輛不斷行駛的壓力下,雨水會(huì)深入到路面內(nèi)部,改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低其強(qiáng)度,最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
2 公路瀝青路面常見(jiàn)病害處治施
2.1 瀝青路面裂縫
首先,使用高質(zhì)量的瀝青原材料和高強(qiáng)度粗細(xì)集料,從原材料上保證瀝青路面的質(zhì)量。其次,對(duì)已出現(xiàn)的路面裂縫要及時(shí)修整,根據(jù)裂縫大小和產(chǎn)生原因選擇合適的裂縫修補(bǔ)方法;再次,施工人員的專業(yè)素質(zhì)直接影響瀝青路面的施工質(zhì)量,尤其是原材料配比和操作施工等環(huán)節(jié)。培訓(xùn)教育工作首先要注重對(duì)施工人員責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng),讓他們了解到自身工作和崗位的重要性,而且要讓他們知道瀝青路面裂縫問(wèn)題的危害,只有建立相應(yīng)的責(zé)任意識(shí),才能采取有效的措施。此外,還要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理,注重施工工序的正確性,加強(qiáng)對(duì)建材質(zhì)量的檢查,合理控制混凝土配比比例。首先,加強(qiáng)對(duì)瀝青路面行駛車(chē)輛的控制,避免超載車(chē)輛的碾壓;其次,完善的路面排水系統(tǒng)能夠避免雨水滲入到瀝青路面的混凝土空隙層中,而且能夠降低冬季凍脹問(wèn)題的影響。所以,必須重視瀝青路面工程排水系統(tǒng)的建設(shè)和完善。最后,施工圖紙是整個(gè)瀝青路面工程的施工指向標(biāo),它是影響路面工程質(zhì)量的源頭所在。若是能夠從這一源頭對(duì)裂縫問(wèn)題進(jìn)行控制,那路橋裂縫問(wèn)題將大大減少。所以,必須保證施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量,重點(diǎn)考慮裂縫問(wèn)題,圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要注重細(xì)節(jié),考慮周全,避免路面發(fā)生結(jié)構(gòu)性的突變。
2.2 瀝青路面水損害
瀝青路面水損害一般發(fā)生在多雨的季節(jié),在路面受損前,就已經(jīng)有了較小裂縫;加之雨季降水較多,路面長(zhǎng)時(shí)間在雨水浸泡下,水分很容易的就侵入到瀝青與集料的結(jié)構(gòu)內(nèi);瀝青膜慢慢地脫落,集料中的粘力減弱并逐漸消失,這就是瀝青路面的水損害的全過(guò)程。
2.3 凍脹和翻漿
在路面的凍脹災(zāi)害之后,隨著氣溫的升高,路面的災(zāi)害又開(kāi)始出現(xiàn)。凍脹與翻漿兩種病害分別發(fā)生在冬季與春季,主要是受氣溫的影響,冬季氣溫驟降,春季回暖溫度升高。瀝青道路翻漿的影響因素有很多,是各種因素共同引發(fā)的;其中主要因素有三:個(gè)水分入侵路基、溫度變化、行車(chē)載荷;前面兩個(gè)是客觀因素,后面一個(gè)是主觀因素;此三種成因都具備的情況下,才會(huì)導(dǎo)致瀝青路面翻漿的情況。
2.4 瀝青路面的沉陷
在瀝青公路施工的半填半挖段,施工機(jī)械難以在要壓實(shí)的部位展開(kāi)施工,使半填半挖路段的路面難以被壓實(shí),路基的強(qiáng)度不夠,產(chǎn)生塌陷。部分橋梁橋臺(tái)的后部填土壓實(shí)不夠,導(dǎo)致橋頭跳車(chē)現(xiàn)象[4]。橋頭路基的強(qiáng)度不均以及橋頭路面沉降量不均,使瀝青路面的固有的結(jié)構(gòu)變形。瀝青路面的沉陷的防治措施是:在橋臺(tái)臺(tái)背處填埋石灰土與水泥土,因?yàn)槭^與水泥可以吸收水分,固化不容易變形。
2.5 路基施工質(zhì)量的保證
路基是整個(gè)瀝青路面工程的基礎(chǔ)所在,也是影響瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵性因素,所以,必須保證路基的施工。首先進(jìn)行原地面處理,這是路堤填筑前必須要開(kāi)展的工作,保證路基填筑的密實(shí)性,特別是坡面地基和原地面的處理要高度重視。路堤的填料施工應(yīng)該采取極具吸水性的材料,例如砂礫等材料,而不應(yīng)該使用泥土等材料。使用什么樣的土是存在固定的標(biāo)準(zhǔn)的,即所用的路基填土,其液限小于五十,塑性指數(shù)應(yīng)該要小于二十六。公路工程施工完成之后,需要進(jìn)行竣工驗(yàn)收工作,而開(kāi)展驗(yàn)收的時(shí)候一定要嚴(yán)格遵循國(guó)家的相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。工作人要要全力保持路基的干燥和整潔與牢固,要將路面的積水進(jìn)行攔截和排除,禁止其下滲。此外,有些地下水也會(huì)影響到路基的穩(wěn)定性,對(duì)此應(yīng)該通過(guò)降低水位、截?cái)嗟姆绞竭M(jìn)行解決。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著公路規(guī)模的不斷擴(kuò)大,更應(yīng)該重視公路的建設(shè)質(zhì)量,杜絕“豆腐渣”工程和存在質(zhì)量問(wèn)題的路面工程。瀝青路面病害是當(dāng)前公路工程常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,必須從施工人員、施工設(shè)備、原材料、施工工藝等對(duì)其進(jìn)行控制,對(duì)瀝青路面病害問(wèn)題的控制僅僅是保證公路工程質(zhì)量的第一步。
參考文獻(xiàn)
[1]李慶勇.半剛性基層瀝青路面的常見(jiàn)病害及防治措施[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2011(8).
[2]鞏玉發(fā).畢業(yè)就當(dāng)施工員(公路工程)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2011(11).
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;質(zhì)量通病;分析;防治
從2007年以來(lái),我縣興建了大量的瀝青混凝土道路,以前許多破損的水泥混凝土道路,也都進(jìn)行了“黑色化”改造,改建為瀝青混凝土路面,平均年建成路面近50萬(wàn)平方米。瀝青混凝土道路優(yōu)點(diǎn)突出:路面表面平整、行車(chē)舒適、冷熱變形適應(yīng)性強(qiáng)、美觀大方、易修補(bǔ)等。然而,一些瀝青混凝土道路在使用2—3年時(shí)間,出現(xiàn)了許多表觀質(zhì)量缺陷,有的還“愈演愈烈”,給正常的道路交通帶來(lái)嚴(yán)重影響。究其原因,主要是施工、超載、自然氣候等多方面造成的。各種路面質(zhì)量通病的出現(xiàn),大大縮短了道路的使用壽命,必須及時(shí)維修,并在以后的工程建設(shè)中予以避免。
一、瀝青混凝土路面常見(jiàn)質(zhì)量病害的產(chǎn)生類型
瀝青混凝土路面的表觀顯現(xiàn)質(zhì)量病害總體上分為兩大類,并呈現(xiàn)多種不同的表現(xiàn)形式。一是結(jié)構(gòu)性病害:路面結(jié)構(gòu)的整體或其某一個(gè)或幾個(gè)組成部分出現(xiàn)了病害,主要以各種結(jié)構(gòu)裂縫的形式表現(xiàn)出來(lái);二是功能性病害:表面通行功能逐漸衰減的病害,表現(xiàn)在路面狀況不良、平整度及抗滑度性能逐步降低。
近幾年,通過(guò)對(duì)我縣臺(tái)州路、寧波路、大連路、迎賓大道、瑞聲大道等多條道路的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土路面常見(jiàn)的典型質(zhì)量病害主要表現(xiàn)為橫裂、縱裂、網(wǎng)縫、泛油、坑槽、脫皮、啃邊等幾種形式。
二、路面常見(jiàn)典型質(zhì)量病害的成因分析
1、橫向裂紋
指與路中心基本垂直、沿路面方向出現(xiàn)的規(guī)則裂縫,縫寬不一。
成因:(1)半剛性基層的收縮而產(chǎn)生的反射裂縫;(2)瀝青質(zhì)量差或標(biāo)準(zhǔn)低,瀝青面層溫度收縮大于瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度;(3)施工縫未處理好,接縫不緊密;(4)橋梁或涵洞的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降;(5)在舊水泥混凝土路面上鋪筑瀝青面層的復(fù)合式路面,通常在混凝土的接縫處,也會(huì)在瀝青面層上產(chǎn)生橫裂縫。
2、縱向裂紋
裂紋走向基本與行車(chē)方向平行,裂縫長(zhǎng)度和寬度不一,通常出現(xiàn)在行車(chē)道上,而且通常以單條或多條平行的裂縫形式出現(xiàn),有時(shí)伴有少量的支縫。
成因:(1)通常是由于路基或基層的沉降而產(chǎn)生的,如縱向溝槽回填土壓實(shí)質(zhì)量差而發(fā)生沉陷;(2)在路面加寬的新老路面交界處,或半填半挖的路基中填挖分界線處容易形成;(3)在行車(chē)道的輪跡帶處,因?yàn)樾熊?chē)荷載的重復(fù)作用,也會(huì)引起縱向的疲勞裂縫;(4)瀝青混合料攤鋪時(shí),由于縱向搭接不好,在搭接處也會(huì)產(chǎn)生縱縫。
3、網(wǎng)狀裂紋
裂紋縱橫交錯(cuò),一般縫寬1mm以上,面積1m?以上。
成因:(1)路面結(jié)構(gòu)中夾有軟弱層或泥灰層,粒料水穩(wěn)性差;(2)瀝青混合料質(zhì)量差、延度低,抗裂性差;(3)瀝青層厚度不足,層間粘結(jié)差,水分滲入,加速裂縫形成;(4)面層材料的低溫收縮或?yàn)r青的老化等。
4、泛油
瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部或下部向上移動(dòng),使表面有過(guò)多瀝青,未見(jiàn)或很少看到集料,路面光滑,容易引起行車(chē)滑溜交通事故。泛油對(duì)行車(chē)安全產(chǎn)生很大的不利影響。
成因:(1)瀝青用量過(guò)大、集料撒布量過(guò)少、油石比掌握不準(zhǔn)確是泛油產(chǎn)生的主要原因;(2)夏季的連續(xù)高溫,以及行車(chē)荷載的反復(fù)作用,也是誘發(fā)路面泛油不可忽視的重要因素;(3)冬季施工,面層成型慢,集料散失過(guò)多;(4)瀝青標(biāo)號(hào)不適當(dāng),針入度過(guò)大。
5、坑槽
指表層局部松散,形成深度2cm以上的凹槽。在水的侵蝕和行車(chē)的作用下,進(jìn)一步擴(kuò)大,形成較大較深的坑槽,它嚴(yán)重影響行車(chē)的安全性和舒適性。
成因:(1)瀝青混凝土孔隙率大、瀝青加熱溫度過(guò)高、壓實(shí)度不足或過(guò)分離析是路面產(chǎn)生坑槽的內(nèi)在原因;(2)攤鋪時(shí),下層表面泥灰、垃圾未徹底清除,使上下層不能有效粘結(jié);(3)養(yǎng)護(hù)不及時(shí),當(dāng)路面出現(xiàn)松散、脫皮、網(wǎng)裂等病害時(shí),未及時(shí)養(yǎng)護(hù)修復(fù)。
6、脫皮
指瀝青路面上層與下層或舊路上的罩面層與原路面粘結(jié)不良,表面層呈成塊狀或成片狀的脫落。
成因:(1)攤鋪時(shí),下層表面潮濕或有泥土或有灰塵等,降低了上下層之間的粘結(jié)力;(2)舊路罩面,原路面未鑿毛,或未噴灑粘層瀝青,造成新舊面層粘結(jié)不良而脫皮;(3)面層偏薄,厚度小于混合料集料最大粒徑的2倍,難以碾壓成型。
7、啃邊
指路面邊緣破損松散、脫落。
成因:(1)路邊積水,使集料與瀝青剝離、松散;(2)路面邊緣碾壓不足,面層密實(shí)度較差;(3)路面邊緣基層松軟,強(qiáng)度不足,承載力差。
三、常見(jiàn)質(zhì)量病害的防治
1、裂縫的處理
對(duì)于表現(xiàn)形式比較簡(jiǎn)單的裂縫(橫裂、縱裂),傳統(tǒng)上采取封堵的方法:縫寬在5mm以內(nèi)時(shí),清除縫內(nèi)的雜物后,將稠度較低的熱瀝青灌入縫內(nèi),填入干凈的石屑或粗砂并搗實(shí)刮平;縫寬在5mm以上時(shí),首先要除去已松動(dòng)的裂縫邊緣,清楚縫內(nèi)的雜物后用熱拌瀝青混合料填入縫中。具體可采用開(kāi)槽灌縫的方法進(jìn)行處治。
(1) 開(kāi)槽:用開(kāi)槽機(jī)沿裂縫開(kāi)槽,槽寬2槽深2。開(kāi)槽長(zhǎng)度視裂縫長(zhǎng)度而定,一般要沿裂縫可能繼續(xù)發(fā)展的方向略長(zhǎng)于裂縫。用吹風(fēng)機(jī)將槽內(nèi)雜物清理干凈,再用熱風(fēng)機(jī)烘干槽內(nèi)可能殘留的水份;
(2) 灌縫:用專用的灌縫材料-采用專用密封膠進(jìn)行灌縫處理,一般需澆灌2遍~3遍,直至灌縫材料與路面平齊為止。必要時(shí)將干燥潔凈的石屑撒到灌縫表面,即可開(kāi)放交通。所用灌縫材料為專用灌縫材料,具有良好的高低溫穩(wěn)定性,設(shè)備操作簡(jiǎn)單灌縫效果較好。
對(duì)于形式復(fù)雜的裂縫,一般出現(xiàn)的面積比較大??梢圆捎孟{封層、瀝青薄層罩面、單層瀝青表處等處于等形式進(jìn)行處治;當(dāng)基層、土基強(qiáng)度不足時(shí),要首先對(duì)基層、土基進(jìn)行處治,然后再加鋪面層。近幾年來(lái),瀝青路面灌縫材料、灌縫機(jī)械的研究有了進(jìn)一步的發(fā)展,一些新材料、新機(jī)械(如美國(guó)CRAFCO 公司生產(chǎn)的灌縫料與灌縫機(jī))在實(shí)踐中被廣泛采用,對(duì)于裂縫的處治具有很好的效果。
2、 坑槽的處治
(1) 材料的選擇。瀝青混凝土:選用AC-13或AK-13改性瀝青混凝土;乳化瀝青:采用快裂型乳化瀝青,也可采用慢裂快凝型乳化瀝青,保證修補(bǔ)后能迅速開(kāi)放交通。如殼牌美國(guó)公司的KOCH型快裂陽(yáng)離子乳化瀝青和CRS-2型快裂聚合物改性乳化瀝青。由于進(jìn)口乳化瀝青稠度較大,瀝青含量約70%,使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行稀釋,常用的稀釋方法有兩種加熱稀釋(溫度一般大于40攝氏度)和加水稀釋(比例為2%)兩種;
(2) 作業(yè)前的準(zhǔn)備。將選擇好的瀝青混凝土裝進(jìn)貯料倉(cāng),并用液化氣進(jìn)行加熱;將選擇好的乳化瀝青注入貯罐。注意不要加滿,乳化瀝青受熱后會(huì)膨脹;檢查整臺(tái)機(jī)器的完好情況,堅(jiān)持例行保養(yǎng)和及時(shí)維修;檢查液壓系統(tǒng)是否工作正常,檢查乳化瀝青管道是否暢通;預(yù)熱乳化瀝青;將清洗液貯罐加滿柴油,便于及時(shí)清洗乳化瀝青管道;
(3) 施工:
1)如路基完好,坑槽深度僅涉及下面層的維修。
第一、確定需修補(bǔ)的坑槽范圍,應(yīng)方正且與行車(chē)方向平行或垂直;
第二、削去修補(bǔ)范圍內(nèi)的面層,槽壁應(yīng)垂直,槽底應(yīng)堅(jiān)實(shí)無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象;
第三、將槽壁、槽底清理干凈后,均勻涂刷一層粘層瀝青,用量約0.3—0.6kg/m;
第四、填入瀝青混合料,攤鋪平整,攤鋪系數(shù)為1.2—1.25;
第五、用壓實(shí)機(jī)具在攤鋪好的瀝青混合料上反復(fù)碾壓至于原路面平齊。如坑槽較深或面積較小,無(wú)法用壓實(shí)機(jī)具一次成型時(shí),應(yīng)分層鋪筑,下層可采用人工夯實(shí),上層則應(yīng)采用機(jī)械壓實(shí)。
2)如基層已損壞,須先將基層補(bǔ)強(qiáng)或重新鋪筑,基層應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整,沒(méi)有松散和軟弱現(xiàn)象。
3)對(duì)于交通量較小的慢車(chē)道、支干道,采用熱拌瀝青混合料有困難時(shí),可采用冷拌的乳化瀝青混合料來(lái)修補(bǔ)面層,但須采用較密實(shí)的級(jí)配,并充分碾壓,以防止雨水再次下滲。
在進(jìn)行坑槽修補(bǔ)作業(yè)時(shí),一定要把握好乳化瀝青噴灑的均勻程度、瀝青混凝土的用量、壓實(shí)這三大操作關(guān)鍵,從而達(dá)到均勻、密實(shí)、快速修補(bǔ)坑槽的最佳效果。
3 、泛油的處治
(1)施工前,須根據(jù)本地區(qū)的氣候條件選定合適的瀝青標(biāo)號(hào),我們蘇北地區(qū),一般選用AH—70號(hào)道路石油瀝青,其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)表4.2.1-2“道路石油瀝青技術(shù)要求”;
(2)由于泛油往往是瀝青用量過(guò)大造成的,所以在配合比設(shè)計(jì)階段必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行最佳油石比(一般為4.7%--5.0%)的選定;它的用量高低直接影響路面質(zhì)量,油石比大則路面容易泛油,反之則影響強(qiáng)度和防水效果。在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照工程師批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行施工,嚴(yán)格控制瀝青用量、集料規(guī)格和撒布量;
(3)冬天施工時(shí),面層成型慢,集料容易喪失,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)撒集料,避免低溫季節(jié)施工。
4、脫皮的防治
(1)鋪設(shè)瀝青面層前,必須徹底清理下層表面,保持干凈、干燥;舊路面加罩面層時(shí),原路面應(yīng)用風(fēng)鎬、十字鎬鑿毛或銑削機(jī)銑削,經(jīng)清掃、噴灑粘層瀝青后,再加罩面層;防止脫皮現(xiàn)象的發(fā)生。
(2)脫皮較嚴(yán)重的地段,應(yīng)將瀝青面層全部削去,重新鋪筑面層,處理材料、工藝、施工方法與處理坑槽基本相同。
5、啃邊的處治
在啃邊路段修補(bǔ)范圍內(nèi),離瀝青面層邊緣5—10cm處畫(huà)出標(biāo)線,用切割機(jī)械將面層材料挖除,經(jīng)清掃后,在底面、側(cè)面涂刷粘層瀝青,然后按原路面的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行修復(fù),接縫處以熱烙燙邊,使接縫緊密。
四、建議
瀝青混凝土路面的常見(jiàn)病害形式有多種,根據(jù)幾年來(lái)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要以各種形式的裂縫為主。這里總結(jié)了道路路面一些主要病害的形成原因及常用的處理方法,希望對(duì)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)具有一定的參考作用。在對(duì)瀝青路面質(zhì)量病害進(jìn)行防治時(shí),首先要分清病害形成的原因,采取正確的措施和方法,才能達(dá)到治理病害的目的。
(身份證號(hào):321321197609080019)
參考文獻(xiàn)
1、《道路橋梁工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002。
關(guān)鍵詞:瀝青水破壞分析預(yù)防措施
一、概述
近幾年來(lái),公路建設(shè)突飛猛進(jìn),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是許多公路建成運(yùn)營(yíng)后,發(fā)生早期損害較為嚴(yán)重,特別是瀝青路面,主要表現(xiàn)在坑槽、松散、脫皮、麻面等方面。產(chǎn)生這些病害的主要原因是水的破壞,如何有效的控制水破壞,保證公路的安全、舒適、暢通,延長(zhǎng)公路使用壽命,降低工程造價(jià),是廣大公路工程技術(shù)人員的共同愿望。本文從瀝青路面設(shè)計(jì)、施工及管理等方面談?wù)勊畬?duì)瀝青路面造成的破壞及預(yù)防措施。
二、水破壞的表現(xiàn)方式
公路水破壞在公路中的表現(xiàn)有很多種,但主要有一下幾種:軟彈、唧漿、坑洞、沉陷、裂縫、破碎等。
三、原因分析
1.水的由來(lái)
造成瀝青路面水損害破壞的主要原因之一是瀝青混合料空隙率過(guò)大。設(shè)計(jì)時(shí),有時(shí)為了考慮瀝青路面的抗滑性能、保證路面行車(chē)有一定的構(gòu)造深度,混合料設(shè)計(jì)空隙率一般都在6%以上,而有關(guān)資料介紹,空隙率在8%-12%之間,路面水最容易侵入面層混合料內(nèi)部,一旦瀝青面層內(nèi)部含有一定的水分,水將在瀝青混合料內(nèi)部自由流動(dòng),再加上車(chē)輛荷載的反復(fù)作用,面層中的水產(chǎn)生壓動(dòng)力,這部分水逐漸侵入到瀝青與集料的界面上,使瀝青膜漸漸地從集料表面脫離,最終導(dǎo)致瀝青與集料之間的粘結(jié)力喪失,造成水破壞。尤其是瀝青類路面面層在使用初期,其透水性較大。因此,雨季表面水有可能透過(guò)瀝青面層進(jìn)入基層和底基層中。表面水也有可能從兩側(cè)路肩或路面與路肩的結(jié)合處以及中央分隔帶緣石(通常是預(yù)制混凝土塊)與路面的結(jié)合處透入路面結(jié)構(gòu)層中。如果瀝青面層上產(chǎn)生了裂縫,表面水更會(huì)從裂縫透入路面結(jié)構(gòu)層中。如果中央分隔帶下部無(wú)排水盲溝,表面又沒(méi)有封閉,則雨水還可能從中央分隔帶透入路面結(jié)構(gòu)層和土基上部。
在地下水位接近地表的地段,特別在路基填土不高時(shí),地下水可通過(guò)毛細(xì)作用進(jìn)入土基上部和路面結(jié)構(gòu)層;在冰凍地區(qū),由于冬季水分重分布的結(jié)果,路基上層和路面底基層都可能處于潮濕或過(guò)分潮濕狀態(tài)。瀝青面層雖不是完全不透水的,但卻能阻礙路面結(jié)構(gòu)層和土基中的水分蒸發(fā)。
2 .瀝青路面的沖刷唧漿現(xiàn)象形成原因
(1)發(fā)生在裂縫處的唧漿、網(wǎng)裂現(xiàn)象
唧漿、網(wǎng)裂。水透過(guò)瀝青面層滯留在半剛性基層頂面,在大量高速行車(chē)作用下,自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表面的細(xì)料,形成灰白色漿?;覞{又被行車(chē)壓唧,通過(guò)各種形狀不一和寬窄不一的裂縫(橫縫、縱縫、斜縫、網(wǎng)裂)到路面,灰漿還可能通過(guò)水滲入瀝青混凝土的局部小面積或個(gè)別通道被壓唧到路表面,使路面產(chǎn)生網(wǎng)裂和變形。
(2)局部唧漿和坑洞
坑洞??佣词亲畹湫偷乃茐默F(xiàn)象。當(dāng)自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中,不管是普通混凝土還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA,在行車(chē)作用下,特別是在降雨過(guò)程中和雨后行車(chē)道上的局部網(wǎng)裂會(huì)逐漸松散。松散的石料被車(chē)輪甩出形成坑洞。由于瀝青混凝土的不均勻性,坑洞總是首先在局部混凝土空隙率較大處產(chǎn)生,因此,它是隨機(jī)分布的一個(gè)孤立的坑洞。
水泥混凝土路面的面板下的基層同樣會(huì)產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象?;炷撩姘宓慕涌p處由于板在行車(chē)作用下的泵吸作用造成唧漿現(xiàn)象;由于唧漿使混凝土板的邊、角脫空而造成邊、角斷裂。
(3)凍融現(xiàn)象
在冰凍地區(qū),在地下水位接近地表或路基兩側(cè)有長(zhǎng)期積水的情況下,如果路基填土高度不大,在冬季土路基中會(huì)發(fā)生水分重分布,在0-30C溫度較長(zhǎng)期滯留的深度會(huì)形成嚴(yán)重的聚冰現(xiàn)象,土層中會(huì)有很多冰晶體,甚至冰夾層。這層土長(zhǎng)稱做路基中的聚冰帶。到春融期間該聚冰帶化凍時(shí),土層變的過(guò)分潮濕,使土基的強(qiáng)度急劇下降。如果在這種可能變得過(guò)分潮濕的土基上鋪筑直接與土基相接觸的路面結(jié)構(gòu)層 的材料具有明顯的毛細(xì)水作用,例如含細(xì)土較多的粒料土、石灰土、水泥土等,則在這種材料層內(nèi)也會(huì)發(fā)生水分重分布現(xiàn)象。如這些材料層又位于冰凍深度范圍內(nèi),則在這些材料層內(nèi)也可能發(fā)生聚冰帶,到春融化凍期間,這些材料的強(qiáng)度也會(huì)明顯下降,導(dǎo)致路面整體承載能力明顯下降,甚至發(fā)生破壞。
四、處理方法
1.地表水的處理
(1)由于路基路面排水設(shè)計(jì)不夠完善,對(duì)路面排水設(shè)施不夠重視,造成路面破損狀況較為普遍。因此在公路路面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)一步完善路面排水設(shè)計(jì),如:增加路拱、增設(shè)排水設(shè)施、保持邊溝暢通等。為了防止路面面層的滲透,應(yīng)將其設(shè)計(jì)施工成不透水的密級(jí)配瀝青磨耗層,在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置防水層、基層頂面設(shè)置封層,在中央分隔帶處設(shè)置縱橫向排水滲溝,在土路肩處采用碎石填料進(jìn)行填筑,在挖方路段應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有針對(duì)性地進(jìn)行排水設(shè)計(jì),減少水在路面的停留時(shí)間,以減少其對(duì)路面的破壞。
(2)對(duì)于路緣石的施工應(yīng)加以改進(jìn),在施工中多采用現(xiàn)澆(或預(yù)制)路緣石,這種施工方法,增加了路緣石的整體性能,外觀也達(dá)到了平整順暢。但它隔斷了路面滲水的排出,極易造成路面與路緣石的結(jié)合部產(chǎn)生水破壞。
京滬高速公路滄州段在路緣石施工中,采用了一種預(yù)制路緣石下鋪設(shè)10厘米無(wú)砂混凝土的施工方法,從使用效果看,路基外側(cè)有明顯的水分滲出,解決了路面滲水排不出去的難題。
(3)中央分隔帶滲水的處理,為了減少中央分隔帶滲水對(duì)路面的水破壞,在中央分隔帶中增設(shè)小型明溝或盲溝,將滲水從盲溝中排出,消除因滲水對(duì)路面產(chǎn)生的水破壞。
(4)嚴(yán)格控制集料規(guī)格。瀝青路面的材料、集料規(guī)格,直接影響到瀝青與集料粘附性能,直接影響到水損害的程度。所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)原材料的把關(guān),每批瀝青進(jìn)場(chǎng)都要進(jìn)行試驗(yàn),保證瀝青的粘度、延度、針入度等各項(xiàng)指標(biāo)符合要求,對(duì)每批集料進(jìn)場(chǎng)都要嚴(yán)格進(jìn)行抽檢、篩分。保證每批進(jìn)場(chǎng)充分保證瀝青混合料的粘結(jié)性能,提高瀝青集料的粘結(jié)力,降低水對(duì)瀝青路面的破壞能力。
(5)壓實(shí)度對(duì)瀝青路面的使用性能和壽命影響很大,它是保證瀝青混合料密實(shí)度與空隙率大小的關(guān)鍵。因此在施工過(guò)程中,進(jìn)一步加強(qiáng)管理,提高壓實(shí)機(jī)具標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)試驗(yàn)段得出的碾壓數(shù)據(jù),控制碾壓遍數(shù)、速度、時(shí)間、溫度。碾壓要均勻,派專人指揮負(fù)責(zé),從輕到重、從慢到快、從兩邊到中間,輪跡要重疊,既要保證路面平整度、路拱橫坡度,又要保證壓實(shí)度。并根據(jù)施工規(guī)范要求的壓實(shí)度抽檢頻率,進(jìn)行抽檢。發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不足的地方堅(jiān)決返工,保證壓實(shí)度符合要求,降低混合料空隙率,減少水的侵入破壞。
(6)橋梁滲水的處理,對(duì)于鋪設(shè)瀝青混凝土鋪裝層的橋面,在設(shè)計(jì)施工中雖然對(duì)于橋面排水做了安排,但往往忽略了橋面滲水的處理,因此,在橋面兩側(cè)常出現(xiàn)水破壞現(xiàn)象。這是因?yàn)椋阂皇切顾孜恢脝?wèn)題,泄水孔入口高出水泥混凝土面層,使?jié)B水無(wú)法排出;二是由于泄水孔間距較大,滲水不能及時(shí)排出;三是梁體間在澆注契口縫時(shí)不飽滿有積水存在,空心梁體內(nèi)部有積水,冬季產(chǎn)生凍脹造成破壞(已出現(xiàn)具體實(shí)例);
解決方法:一是使泄水孔口高度設(shè)置在低于水泥混凝土面層0.5厘米的位置上,避免孔口積水;二是在橋面兩側(cè)設(shè)置易透水的結(jié)構(gòu)層,京滬高速公路采用了在橋面邊緣處將瀝青混凝土下面層10厘米范圍內(nèi)鋪裝無(wú)砂混凝土,使橋面滲水及時(shí)排出,經(jīng)觀察使用效果良好;三是施工時(shí)注意契口縫震搗密實(shí),吊裝前將梁體內(nèi)積水清除干凈,如出現(xiàn)積水現(xiàn)象,立即在積水痕跡處打眼將水放出,避免凍脹。
2地下水的處理
對(duì)于地下水的處理根據(jù)各地地質(zhì)、地理?xiàng)l件的不同有很多不同的處理方法。
(1)排除公路邊溝積水
當(dāng)邊溝積水較多時(shí),公路路基在一定范圍內(nèi)受到水的浸漬,使路基產(chǎn)生水破壞。當(dāng)公路沿線有良好的排疏宣泄條件時(shí),可采用疏干路基邊溝范圍內(nèi)的淺水層,加快路基自然固結(jié)的方法,將低軟土內(nèi)的含水量,改善土壤物理性質(zhì)。
(2)設(shè)置墊層
修筑適宜的結(jié)構(gòu)墊層,以調(diào)節(jié)路基的水溫狀態(tài),也是一種有效的處理方法,而且應(yīng)用范圍比較廣泛。目前主要應(yīng)用的是防水層和割斷層。防水層主要應(yīng)用各種合成材料和瀝青、水泥等結(jié)合料,摻入集料共同組成不透水、抗沖刷的結(jié)構(gòu)層,設(shè)置于路基和路面之間或路基底部,起到防止地下水侵入的作用。割斷層與防水層類似,主要目的在于割斷地下水的上升路徑,從而減小或消除其對(duì)路基的破壞作用。
(3)提高路基標(biāo)高
人為提高路基標(biāo)高,保證路基工作層在下水位以上一定高度,這是最簡(jiǎn)單和傳統(tǒng)的解決方法。對(duì)路堤而言實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易、簡(jiǎn)單,但由于路塹和零填情況,還有當(dāng)缺乏合格的填土?xí)r,實(shí)現(xiàn)起來(lái)可能不現(xiàn)實(shí)。
人工提高路基標(biāo)高主要考慮地下水位高度和選擇合格的路基填料,保證公路路基穩(wěn)定性所要求的路基標(biāo)高應(yīng)至少高出地下水位2M以上,同時(shí)提高標(biāo)高可以預(yù)防和消除路基深層凍漲,兩者綜合確定高度。在提高的同時(shí)應(yīng)特別注意填土不能破壞天然的地下排水條件,且不要造成出現(xiàn)人工水頭的條件。
五、加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)管理
公路建成后,養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵。要延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命,必須加強(qiáng)路面的養(yǎng)護(hù)管理。雨后要及時(shí)補(bǔ)洞,補(bǔ)洞要及時(shí),補(bǔ)洞要規(guī)范、整齊,嚴(yán)格按照《瀝青公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求及操作規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài),避免雨水從病害處滲入,造成路基彈簧路面大面積破壞。
關(guān)鍵詞:瀝青路面 施工質(zhì)量控制 損害
中圖分類號(hào):U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)012-014-02
1 瀝青路面施工質(zhì)量控制分析
1.1 集料質(zhì)量規(guī)格控制
在瀝青路面施工中所使用的集料,很多施工單位非常的隨意,進(jìn)而造成施工中所使用的集料的規(guī)格存在差異,含土量過(guò)大,集料表面的粉塵太多,因?yàn)闆](méi)有對(duì)施工集料的控制,造成施工中瀝青與集料之間存在的粘結(jié)力也隨之下降。因此,在進(jìn)行集料的選材上,要確保所有的施工材料都選自一家供應(yīng)商,這樣才能確保投入的施工材料規(guī)格的統(tǒng)一性,并且,所有的集料要確保干燥、潔凈、無(wú)雜質(zhì),使用的礦粉也是一樣,要保證使用的施工材料不得放在露天的位置,同時(shí),瀝青的使用還要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)的要求,這樣才能確保瀝青和集料存有粘結(jié)力。
1.2 瀝青混合料拌和運(yùn)輸控制
瀝青在運(yùn)往鋪路施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)都是有著一定溫度的,并且呈現(xiàn)著黏糊的狀態(tài)。在瀝青出場(chǎng)到施工現(xiàn)場(chǎng)這個(gè)過(guò)程,瀝青的溫度要嚴(yán)格的按照要求進(jìn)行控制,一般瀝青的溫度在125-160℃之間。有很多的施工單位對(duì)瀝青拌和的溫度控制不夠嚴(yán)格,瀝青溫度過(guò)高可能會(huì)造成瀝青原有的質(zhì)量變質(zhì),而瀝青的溫度過(guò)低就會(huì)導(dǎo)致在拌合的過(guò)程中出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象,這兩種情況在鋪路施工的過(guò)程中,都有可能造成瀝青混合料離析的情況發(fā)生。所以,有效的控制瀝青混合料的溫度,不僅能防止離析的現(xiàn)象發(fā)生,更能確保鋪路的壓實(shí)性以及有效的降低水損害等效果。
1.3 瀝青混合料攤鋪質(zhì)量控制
瀝青混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),就是要進(jìn)行攤鋪的環(huán)節(jié)了,在這個(gè)攤鋪的過(guò)程中,對(duì)瀝青的溫度控制也是至關(guān)重要的。要保證瀝青混合物在攤鋪時(shí)的溫度在135-165℃之間,如果瀝青混合料的溫度較低,就會(huì)對(duì)壓實(shí)度帶來(lái)影響,并且,還要注意攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪的寬度不得超過(guò)6m,如果攤鋪寬度大于6m的話,由于分料軸過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致瀝青混合料的離析,還造成路面的壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),出現(xiàn)的空隙也隨之增加,進(jìn)而就加大了水對(duì)路面造成的損壞程度。所以,在攤鋪過(guò)程中保持?jǐn)備亴挾龋刂茢備伜穸染鶆?,以及行使分幅作業(yè),才能更有效的提高施工的質(zhì)量。
1.4 壓實(shí)度的控制
瀝青混合料的壓實(shí)度是直接影響瀝青混合料的密實(shí)度與空隙率的主要因素,也是導(dǎo)致水損害的主要原因。壓實(shí)度越好,瀝青混合料之間的空隙也越小,但是要實(shí)際施工中確保壓實(shí)度,必須遵守各個(gè)環(huán)節(jié)才能達(dá)到更好的施工效果。碾壓機(jī)在工作時(shí),要特別需要注意的是壓路機(jī)的振幅,如果壓路機(jī)工作過(guò)程中振幅過(guò)大,或是壓碎的石料過(guò)多,就會(huì)出現(xiàn)瀝青路面的表面有露白的情況,就會(huì)直接導(dǎo)致水滲透到瀝青和集料之間的空隙中。碾壓時(shí)的混合料溫度控制不好、不均勻、遍數(shù)不夠、操作不規(guī)范以及壓路機(jī)等都是影響碾壓的壓實(shí)度的主要因素。如果混合料的溫度過(guò)低,碾壓的過(guò)程中混合料之間的摩擦力也會(huì)增大,就會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)不均勻的現(xiàn)象;如果碾壓的過(guò)程中出現(xiàn)碾壓不均勻的話,就會(huì)造成局部路面出現(xiàn)開(kāi)裂、松散的現(xiàn)象;如果碾壓時(shí)的溫度過(guò)高,在碾壓的過(guò)程中,混合料就會(huì)出現(xiàn)推移的現(xiàn)象,不僅影響了壓實(shí)度,還會(huì)造成路面產(chǎn)生裂縫;在碾壓的過(guò)程中,如果壓路機(jī)不是在勻速行駛,或碾壓遍數(shù)不夠的話,就會(huì)造成路面的壓實(shí)度不均勻,局部可能會(huì)出現(xiàn)混合料過(guò)多或較少的情況,這也會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)損害的主要原因。在碾壓這個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)派專業(yè)技術(shù)工作人員進(jìn)行指導(dǎo)或參與此環(huán)節(jié)工作,發(fā)現(xiàn)有壓實(shí)度不夠的地方,要及時(shí)的進(jìn)行返工補(bǔ)工,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定的要求,才能有效的降低瀝青混合料之間的空隙率,才能更好的減少水滲透到空隙中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞的情況的發(fā)生。
1.5 瀝青路面接縫質(zhì)量控制
瀝青路面施工中還有個(gè)環(huán)節(jié)是要值得注意的,就是路面接縫的環(huán)節(jié)。因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)是比較薄弱的,已經(jīng)壓實(shí)的路面和新鋪的混合料的溫度肯定是不均勻的,試想,新鋪的混合料和已經(jīng)壓實(shí)的混合料的溫度大不相同,會(huì)產(chǎn)生離析的現(xiàn)象,而且,還有很多的施工單位為了追求美觀,只注重路面接縫處的平整度,完全忽視的接縫處的壓實(shí)度,導(dǎo)致空隙增多,也給水的侵襲制造了良好的契機(jī),最終造成路面出現(xiàn)很多的損壞。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生,在路面的接縫處可以先把壓實(shí)的混合料進(jìn)行預(yù)熱,當(dāng)然,要對(duì)接縫處的位置進(jìn)行詳細(xì)的清掃,不要存有灰塵等雜物,然后再把邊緣涂抹一層瀝青,再把壓實(shí)后的混合料用熱烙鐵將其燙平,最后再在接縫處涂抹一層瀝青,并且撒上石粉進(jìn)行封口,確保瀝青路面施工的質(zhì)量。
1.6 施工過(guò)程中出現(xiàn)的其他情況
在瀝青路面施工中,可能會(huì)出現(xiàn)一些其他特殊的情況,尤其是在施工機(jī)械停留在已經(jīng)鋪好的路面上,這種情況已經(jīng)不在是意外的情況,是多有發(fā)生的。如果出現(xiàn)這種情況的話,應(yīng)該注意的是要在機(jī)械的下面鋪墊一層防水防油的塑料膜,以達(dá)到采取防油的效果,因?yàn)橐坏┯偷稳氲铰访嫔系脑?,就?huì)造成已經(jīng)鋪好路面的瀝青出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象,嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)瀝青混合料的松散和脫落的情況,直接對(duì)瀝青和集料之間的粘結(jié)力造成了影響,也就造成更有利于水滲透的損害條件。理論上任何一種瀝青的混合料都會(huì)存在空隙率的,或多或少都會(huì)造成水的破壞的,為了更好的避免水對(duì)路面的破壞,鋪路工程應(yīng)該在瀝青的表層涂上一層新型的防水材料,以達(dá)到隔水的效果。所以,應(yīng)采用最新的防水材料以及工藝流程,來(lái)進(jìn)一步的降低瀝青混合料的空隙率,從而降低了路面因?yàn)樗斐傻钠茐?,確保工程的施工質(zhì)量和道路日后的良好使用。
2 損害分析
在瀝青路面的損害方面,主要就是水損害。水對(duì)路面的破壞度是極為嚴(yán)重的,排水不良則是造成水破壞的主要原因。在瀝青混合料道路中,有很多的道路都遭到了水的破壞,其主要原因除了在正常施工中出現(xiàn)的問(wèn)題之外,還可能就是排水的功能不足,造成路面空隙中的積水沒(méi)有及時(shí)得到清除,水的在路面縫隙中長(zhǎng)時(shí)間的寄存,就會(huì)對(duì)瀝青混合料造成影響,也會(huì)使瀝青混合料的路面的破壞程度增加,造成瀝青混合料積水的主要原因則是早期工程中路面產(chǎn)生的空隙率過(guò)大。通過(guò)專家的調(diào)查,瀝青混合料鋪路的空襲率在8%左右的時(shí)候是水最容易滲入到瀝青混合料內(nèi)部的。如果瀝青混合料內(nèi)部存有積水的話,再加上路面過(guò)車(chē)對(duì)道路不停的碾壓,那些存在于瀝青混合料基層內(nèi)部的自由水也會(huì)隨著過(guò)往車(chē)輛反復(fù)的作用而產(chǎn)生相應(yīng)的作用,也促使道路損壞的加速。隨著水的繼續(xù)作用,就會(huì)有水慢慢的滲入到瀝青和集料的粘結(jié)面上,由于瀝青是屬于柔性的材料,所以,也造成了瀝青膜逐漸的從集料的表面上脫離下來(lái),最終導(dǎo)致瀝青混合料和集料之間的粘結(jié)力逐漸的喪失,水對(duì)道路的損壞就會(huì)加劇。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文針對(duì)于瀝青路面施工質(zhì)量控制與損害進(jìn)行了具體的分析和研究,通過(guò)本文的探討,我們了解到,在實(shí)際的瀝青路面施工中,需要對(duì)集料質(zhì)量規(guī)格、瀝青混合料拌和運(yùn)輸、瀝青混合料攤鋪、壓實(shí)度、瀝青路面接縫等方面進(jìn)行質(zhì)量控制,確保工程的施工質(zhì)量,進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)道路施工水平的進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn):
[1] 王鑫華,王振宇.市政道路瀝青路面平整度的施工質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009(13).
[2] 王成久,馮昌龍.通村公路瀝青路面質(zhì)量控制與管理[J].黑龍江交通科技,2006(09).
[3] 李曉敏,李曉華.淺談瀝青路面產(chǎn)生不平整的原因及處理措施[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2007(23).
[4] 劉建陽(yáng).百色-羅村口高速公路瀝青路面施工控制要點(diǎn)[J].西部交通科技,2006(05).
關(guān)鍵詞:提高;瀝青路面;平整度;方法;分析
Abstract: This paper discusses the construction preparation, construction surveying and setting out, road paving, rolling, construction joint and other aspects, and introduces the matters needing attention and measures taken of improving the asphalt concrete pavement smoothness.
Key words: improve; asphalt pavement; smoothness; method; analysis
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
當(dāng)前,我國(guó)建成的路橋?yàn)r青路面的使用壽命偏短,早期損壞現(xiàn)象普遍,在某些地方甚至很?chē)?yán)重,大多數(shù)瀝青路面在未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的情況下就已出現(xiàn)了各種早期病害,如車(chē)轍、壅包、松散、剝落、推移、裂縫等。路橋?yàn)r青混凝土路面的面層結(jié)構(gòu),一般分為:底面層、中面層和表面三層。對(duì)不同結(jié)構(gòu)層有不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求。對(duì)表面層,要求是應(yīng)具有抗滑、耐磨、密實(shí)和透水性小,并具有良好的穩(wěn)定性和耐久性;對(duì)中面層和底面層,要求是能防止反射裂縫,保持整體的熱穩(wěn)性和使用壽命。
提高瀝青路面平整度的關(guān)鍵問(wèn)題是路面施工,因此,要提高路面的平整度,必須采用先進(jìn)的施工設(shè)備、先進(jìn)的施工工藝、先進(jìn)的施工方法,同時(shí)要有科學(xué)的管理,嚴(yán)格控制每個(gè)施工工序,認(rèn)真把好每一道關(guān),精心施工。
1 現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備與施工放樣
1.1 標(biāo)高與平整度控制
路基頂層、底基層、基層的平整度和標(biāo)高,對(duì)瀝青混凝土面層的平整度影響很大,因此,在路基頂層及路面各結(jié)構(gòu)層的施工中,要認(rèn)真并且嚴(yán)格地控制其標(biāo)高與平整度以及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工并按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐層驗(yàn)收。若發(fā)現(xiàn)不合格工序決不能進(jìn)行下層的施工,應(yīng)按規(guī)范的要求進(jìn)行處理,達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求方可進(jìn)行下道工序的施工,為保證路面的平整度打下良好的基礎(chǔ)。
1.2 測(cè)量放樣
基層驗(yàn)收合格后,進(jìn)行瀝青路面施工前的施工放樣準(zhǔn)備工作,根據(jù)中樁坐標(biāo)及設(shè)計(jì)寬度放出中樁及邊樁,完成側(cè)石及路緣石施工。測(cè)量人員按5m―10m間隔測(cè)放中樁及邊樁,按虛鋪厚度及下返高度等指標(biāo)計(jì)算出基準(zhǔn)線的掛線高度,掛鋼絲以利攤鋪機(jī)攤鋪。由于鋼絲下垂,故要求放樣中樁間距盡量采用較小值,以保證路面的平整。由于瀝青混凝土路面的高程和平整度之間是緊密相關(guān)、密不可分的,所以,在高程測(cè)量過(guò)程中,要認(rèn)真細(xì)心,力求準(zhǔn)確無(wú)誤。鋼絲跨中的下垂量不超過(guò)lmm~2mm,測(cè)量標(biāo)高放樣單點(diǎn)最大誤差不超過(guò)3mm。
2 機(jī)械施工攤鋪?zhàn)鳂I(yè)
根據(jù)施工機(jī)械配備、路面寬度等情況,選擇采用1臺(tái)大寬度的攤鋪機(jī)如ABG423或佛格勒2500,全寬一次攤鋪成型或采用2臺(tái)攤鋪(如佛格勒1800等),相距5m~8m梯隊(duì)攤鋪。調(diào)整攤鋪機(jī)熨平板寬度使之與設(shè)計(jì)寬度相符,調(diào)整攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平裝置及橫坡傳感器,將調(diào)整好的熨平板徐徐落到預(yù)先準(zhǔn)備好的墊板上,并調(diào)整到合適的橫坡位置。固定好攤鋪機(jī)的側(cè)板,然后接通預(yù)熱開(kāi)關(guān),加熱到熨平板與混合料同溫。自卸汽車(chē)運(yùn)送成品混合料到現(xiàn)場(chǎng)后,將料卸入料斗內(nèi),攤鋪機(jī)推動(dòng)自卸汽車(chē)進(jìn)行攤鋪,保證汽車(chē)和攤鋪機(jī)同步,并隨時(shí)使攤鋪機(jī)的行駛速度保持均勻,使混合料均勻地?cái)備佋谠O(shè)計(jì)寬度上。為保證攤鋪工作順利進(jìn)行,在施工中,必須注意以下幾個(gè)方面。
2.1 瀝青混合料運(yùn)輸
瀝青混合料采用大噸位自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)焦さ?。首先將?chē)箱底板及周壁清洗干凈,并涂一層油水混合液。對(duì)已經(jīng)離析、花白料、結(jié)成硬殼或被雨淋濕以及溫度不合格的混合料必須堅(jiān)決廢棄。
2.2 運(yùn)料汽車(chē)與攤鋪機(jī)配合
運(yùn)料汽車(chē)和攤鋪機(jī)應(yīng)恰到好處地配合。如果運(yùn)料汽車(chē)駕駛員剎車(chē)太緊,使得攤鋪機(jī)難以推動(dòng),或倒車(chē)過(guò)猛碰撞攤鋪機(jī),或汽車(chē)行駛太快,混合料撒落在下承面,都會(huì)影響面層平整度。
2.3 攤鋪機(jī)攤鋪前的檢查
每天或每次攤鋪前都應(yīng)檢查攤鋪機(jī)的熨平板寬度和高度是否適當(dāng),對(duì)于熨平板加長(zhǎng)而出現(xiàn)的撓度變形,應(yīng)及時(shí)調(diào)整。在攤鋪過(guò)程中,隨時(shí)調(diào)整好自動(dòng)找平裝置,以保證攤鋪面的平整度。
2.4 供料和布料匹配
攤鋪機(jī)刮板輸送器通過(guò)閘門(mén)向后供料和螺旋攤鋪器向兩側(cè)布料,使兩者的工作速度匹配。
2.5 攤鋪機(jī)行駛速度
攤鋪機(jī)的行駛速度要根據(jù)拌和、運(yùn)輸能力來(lái)計(jì)算,以保證施工作業(yè)的均勻連續(xù)性,并盡可能滿足自卸車(chē)運(yùn)料和攤鋪?zhàn)鳂I(yè)不間斷地進(jìn)行。攤鋪機(jī)前最少有5部車(chē)方可攤鋪,這樣避免由于攤鋪機(jī)的頻繁停機(jī)、起動(dòng)產(chǎn)生的小波浪,較好地保證攤鋪面的平整度。
2.6 攤鋪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)
行駛中發(fā)生暫時(shí)性的斷料時(shí),攤鋪機(jī)應(yīng)保持運(yùn)轉(zhuǎn),停止振搗,并接通熨平板加熱器。因?yàn)?00℃以上的混合料遇到30℃以下的熨平板底面時(shí),將會(huì)粘結(jié)在底板上,這些粘附的顆粒隨板向前拖移時(shí),會(huì)拉毛鋪面表層,使之形成溝槽和裂紋,影響路面平整度。熨平板也不可過(guò)熱,否則,將會(huì)使鋪面燙出瀝青膠漿和拉溝。
2.7 混合料攤鋪溫度
斷料時(shí)間超過(guò)0.5h,應(yīng)起動(dòng)熨平板加熱裝置,保持混合料的攤鋪溫度。如果超過(guò)2h應(yīng)將余料全部攤鋪出來(lái),按橫縫處理,以保證路面的良好平整度。
2.8 平整度、厚度檢查
攤鋪現(xiàn)場(chǎng)放3m直尺1把,厚度檢測(cè)尺1把,并設(shè)專人檢查平整度、厚度等指標(biāo),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù)或調(diào)整。
3 碾壓成型
混合料完成攤鋪后,應(yīng)立即對(duì)路面進(jìn)行檢查,對(duì)不規(guī)則之處應(yīng)及時(shí)用人工調(diào)整。檢測(cè)攤鋪面混合料的溫度,待溫度合適,即可進(jìn)行充分的碾壓。碾壓區(qū)段一般以100m左右為宜,且先攤鋪的瀝青混合料溫度不低于初壓溫度,這樣不致因碾壓區(qū)段太短,壓路機(jī)起、停、推、趕產(chǎn)生碾壓波浪。碾壓分為初壓、復(fù)壓、終壓3個(gè)過(guò)程。在整個(gè)碾壓過(guò)程中,所有壓路機(jī)都要?jiǎng)蛩傩旭?,行駛速度要符合?guī)范規(guī)定的要求。初壓采用輕型鋼筒式壓路機(jī)或用振動(dòng)壓路機(jī)不掛振碾壓。碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)。初壓后檢查平整度和路拱度,必要時(shí)應(yīng)予以修整。復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行,復(fù)壓宜采用重型輪胎壓路機(jī),也可采用振動(dòng)壓路機(jī)。終壓緊接在復(fù)壓后進(jìn)行,終壓應(yīng)采用雙輪鋼筒式壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)不掛振碾壓。碾壓作業(yè)應(yīng)在混合料不產(chǎn)生推移、開(kāi)裂等情況下進(jìn)行,盡量在攤鋪后有較高溫度時(shí)碾壓,一般初壓不得低于130℃,復(fù)壓不得低于110℃ ,終壓完成時(shí)的溫度不得低于90℃。溫度愈高,愈容易提高路面的平整度和壓實(shí)度。在碾壓期間,壓路機(jī)不得中途停留、轉(zhuǎn)向或制動(dòng)。當(dāng)壓路機(jī)來(lái)回交替碾壓時(shí),前后兩次停留地點(diǎn)應(yīng)相距10m以上,并應(yīng)駛出壓實(shí)起始線以外。碾壓應(yīng)縱向進(jìn)行,并由材料攤鋪的低邊向高邊慢速進(jìn)行,相鄰碾壓至少重疊寬度30cm。壓路機(jī)碾壓不到的地方,應(yīng)采用熱的手夯或機(jī)夯把混合料充分壓實(shí)。
4 施工接縫攤鋪
瀝青混凝土混合料鋪路應(yīng)使縱橫縫接縫數(shù)量最少??v縫應(yīng)采用熱縫,不能采用冷縫處理。因工作的中斷產(chǎn)生的施工橫縫,應(yīng)與鋪筑方向大致成直角,嚴(yán)禁使用斜接縫。橫縫相連的層次和相鄰的行程間距均應(yīng)至少錯(cuò)開(kāi)1m。在接縫處,用切割機(jī)切去塌落部分或未壓實(shí)部分,縫邊上下使其垂直,線形順直。攤鋪熱料后,人工將粗料除掉,篩些細(xì)料添補(bǔ),先在原鋪路面上將壓路機(jī)擺好,碾壓開(kāi)始時(shí)只允許10~20cm輪寬落于新鋪路上,逐步向新鋪方向發(fā)展,碾壓工作進(jìn)行到接縫平整(用3m直尺現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè))而密實(shí)時(shí)為止。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的迅速增長(zhǎng),對(duì)瀝青混凝土路面平整度的要求也越來(lái)越高,要有效地保證瀝青混凝土路面的平整度,就必須在與施工相關(guān)的各個(gè)方面下功夫。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡長(zhǎng)順黃輝華 高等級(jí)公路路基路面施工技術(shù)
關(guān)鍵詞:低溫條件下;瀝青路面;施工;分析
Abstract: Taking the expressway asphalt pavement low temperature construction in the winter as the research object, this paper introduces the main warm-mixed agent technical characteristics at home and abroad, and does the technique contrast detection.
Key words: low temperature condition; asphalt pavement; construction; analysis
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
某高速公路位于典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū),由于受路基填筑工期的限制及雨季的影響,原施工計(jì)劃全部落空。為保證總工期,必須在低溫下施工。為此,經(jīng)與有關(guān)部門(mén)協(xié)商,采用溫拌混合料技術(shù)以保證低溫季節(jié)瀝青路面的施工質(zhì)量。
1 溫拌瀝青混合料介紹
WMA的原理是使用添加劑,降低瀝青在高溫下的粘度,使瀝青混合料能在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)與施工。一般情況下,WMA的拌和、攤鋪和碾壓的溫度比普通熱拌瀝青混合料HMA(Hot Mix As-phalt)可以降低20~50℃,其混合料具有與普通HMA相當(dāng)?shù)氖┕ず鸵仔耘c路用性能。溫拌劑主要有5種類型:
1.1 觸變有機(jī)添加劑,主要有固體石蠟Sasobit和低分子量酯化合物;
1.2 泡沫瀝青;
1.3 沸石降粘技術(shù)Alpha-Min;
1.4 乳化瀝青;
1.5 國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新技術(shù)———表面活性劑和低分子聚合物共聚型HPAS。Sasobit是德國(guó)Schiimann-Sasol公司生產(chǎn)的產(chǎn)品,屬合成蠟。Sasobit的凝固點(diǎn)為100℃
,遠(yuǎn)高于瀝青軟化點(diǎn),而135℃的粘度卻很低,這體現(xiàn)了Sasobit對(duì)瀝青改性的主要特點(diǎn):一方面提高瀝青的軟化點(diǎn)進(jìn)而提高瀝青的高溫抗變形能力;另一方面又能降低瀝青的高溫粘度進(jìn)而降低瀝青混合料的拌和溫度和碾壓溫度。摻量一般為瀝青質(zhì)量的3%。泡沫瀝青溫拌技術(shù)是殼牌公司(SHELL)和挪威Kolo-Veidekke研發(fā)的,自2000年開(kāi)始推出,已成功地在歐洲和美國(guó)進(jìn)行試驗(yàn)路的建設(shè)和研究。相應(yīng)于傳統(tǒng)的熱拌瀝青,它的拌和溫度只有100~120℃,攤鋪溫度下降到80℃左右。
Aspha-Min是德國(guó)Eurovia公司的產(chǎn)品,為一種含水人工合成沸石,結(jié)晶水含量約為20%,85℃以上時(shí)水分散失出來(lái),從而使瀝青發(fā)泡,泡沫起到劑的作用,從而使混合料在較低溫度(120~130℃)下具有可拌和性。摻量為混合料質(zhì)量的0.3%。
Evotherm,中 國(guó) 稱 為 益 路DAT,是 由 美 國(guó) 的MeadWestvaca(美德維實(shí)偉克)公司研發(fā),其原理是通過(guò)獨(dú)特的化學(xué)表面活性劑,配置成皂液的形式直接加入拌和缸,與瀝青﹑石料進(jìn)行攪拌,在化學(xué)表面活性劑和水膜共同作用下改變了瀝青短暫的動(dòng)力粘度,從而提高了較低溫度下的拌和性能。Evotherm溫拌瀝青混凝土的碾壓溫度相比于熱拌降低30~50℃。DAT濃縮液的摻量為瀝青質(zhì)量的5%。HPAS屬中國(guó)自主研發(fā)產(chǎn)品,它屬于低分子量梳型聚合物,支鏈系含硅長(zhǎng)鏈,具有良好的耐高溫分散作用,通過(guò)調(diào)節(jié)主鏈長(zhǎng)度,可有效降低瀝青高溫粘度,同時(shí)加入定量的表面活性劑。加入到融態(tài)瀝青中,輕微機(jī)械攪拌能使瀝青分散成碎片,迅速充分包裹于砂石料表面,形成均一高度分散的瀝青膠體,其作用機(jī)理為:a.增大瀝青表面的動(dòng)電電位,增大瀝青膠粒之間的靜電斥力,從而破壞瀝青膠粒的膠凝結(jié)構(gòu)使瀝青膠粒分散;b.吸附在粒子表面形成溶劑化水膜阻止膠凝
結(jié)構(gòu)的形成,產(chǎn)生空間保護(hù)作用;c.在瀝青表面形成吸附層,提高了瀝青與集料表面的性能,提高瀝青漿的流動(dòng)性;d.引入穩(wěn)定均勻的微小氣泡,減小瀝青膠粒之間的摩擦,從而提高瀝青的分散性和穩(wěn)定性;e.殘留物不會(huì)對(duì)瀝青混合料的路用性能產(chǎn)生影響。HAPS摻量為瀝青質(zhì)量的5%~6%。
2 不同溫拌劑的性能對(duì)比試驗(yàn)
根據(jù)溫拌劑的生產(chǎn)規(guī)模、國(guó)外產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化的水平、使用情況及質(zhì)量水平,初選3種溫拌劑進(jìn)行試驗(yàn),分別是Sasobit、益路DAT和HPAS。鑒于人工合成沸石和Warm-form在中國(guó)使用案例很少,此次試驗(yàn)未將其納入。采用上面層AC-16原材料:玉石灣石料、邱家峽水洗石屑、水洗砂,青峰礦粉廠石灰?guī)r礦粉和殼牌(SHELL)瀝青。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的降溫幅度,確定室內(nèi)試驗(yàn)溫度如表1所示。
2.1 降溫效果驗(yàn)證
對(duì)不摻溫拌劑、摻3%Sasobit、摻10%DAT(稀釋液)、摻6%HPAS在同一級(jí)配、同一油石比(4.8%)下進(jìn)行Marshall試 驗(yàn),剔除變異數(shù)據(jù)后結(jié)果見(jiàn)表2。
DAT使用前先加入等質(zhì)量的水分配制成稀釋液,摻量調(diào)整為10%DAT稀釋液。對(duì)每個(gè)Marshall試件在將混合料裝入試模前測(cè)試溫度并記錄(表2)。
由試驗(yàn)溫度和Marshall試件的體積指標(biāo)可知:
2.1.1 摻3%Sasobit溫拌混合料的空隙率比熱拌混合料的高0.73%,說(shuō)明Sasobit溫拌混合料的降溫應(yīng)小于15℃,最大室內(nèi)降溫幅度需進(jìn)一步試驗(yàn)。
2.1.2 摻10%DAT(稀釋液)溫拌混合料的空隙率與熱拌混合料的基本一致并略偏高,說(shuō)明DAT溫拌混合料的室內(nèi)降溫約為25℃。
2.1.3 摻6%HPAS溫拌混合料的空隙率與熱拌混合料的基本一致并略偏高,說(shuō)明
HPAS溫拌混合料的降溫約為25℃。
以上降溫效果僅限于室內(nèi)試驗(yàn)溫度,至于更低溫度下是否還能獲得較低的空隙率還需進(jìn)一步試驗(yàn)。但有研究表明對(duì)于液體類溫拌劑,采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型比
Marshall成型的降溫幅度更大,說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)碾壓的搓揉作用能使降溫幅度更大,這也是很多使用案例在更低溫度下能壓實(shí)成功的原因。
2.2 路用性能驗(yàn)證
對(duì)熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)和車(chē)轍試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表3、4、5所示。表3殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果
從試驗(yàn)結(jié)果可知:3種溫拌混合料的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂均符合熱拌瀝青混合料的規(guī)范要求。3種溫拌混合料的車(chē)轍均符合規(guī)范要求。
3 溫拌劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析及選擇
溫拌劑的主要考察技術(shù)指標(biāo)有:降溫幅度和混合料性能的提高度或損失度。經(jīng)濟(jì)性主要考慮3個(gè)因素:摻量x、進(jìn)場(chǎng)單價(jià)p和降溫幅度ΔT。
降溫能使集料的加熱溫度降低,這樣就減少了因加熱集料的能量損耗,減少的能耗便是產(chǎn)生的效益。設(shè)因混合料的拌和溫度降低引起的集料加熱降低溫度為ΔT,則效益(減少的能耗)Q可用式(1)表達(dá),使用溫拌劑產(chǎn)生的費(fèi)用F可用式(2)表達(dá)。
式中:K為常數(shù)。根據(jù)對(duì)3種產(chǎn)品價(jià)格的了解,認(rèn)為HPAS具有更高的效益費(fèi)用比。通過(guò)溫拌混合料的路用性能對(duì)比、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能分析及環(huán)境效益的對(duì)比分析,最終確定選擇HPAS。
4 試驗(yàn)路使用效果
2010年10月29日晚11:00到次日0:00,進(jìn)行了溫拌瀝青混合料的試驗(yàn)路鋪筑,氣溫在-3℃左右,并于第2天進(jìn)行了檢測(cè)。試驗(yàn)路方案為:
4.1 熱拌瀝青混合料,出料溫度為180~190℃;
4.2溫拌瀝青混合料,出料溫度為160~170℃;
4.3溫拌瀝青混合料,出料溫度為150~160℃。鋪筑時(shí)從拌和樓取料成型試件的體積指標(biāo)如表6所示。鋪筑時(shí)對(duì)每車(chē)混合料進(jìn)行溫度測(cè)試,測(cè)定出料溫度、攤鋪溫度、初壓溫度及終壓溫度,以及試驗(yàn)段的 壓實(shí)度及滲水結(jié)果如表7所示。
從試驗(yàn)段芯樣壓實(shí)度來(lái)看,摻HPAS的溫拌瀝青混合料在降低40℃之后,其壓實(shí)度仍然比熱拌瀝青混合料的高,說(shuō)明HPAS的降溫幅度在
40℃以上。
5 結(jié)論
5.1 評(píng)述了溫拌劑的種類及各種溫拌劑的特性、使用狀況等。
5.2 各種溫拌劑對(duì)混合料性能的影響不一,Saso-bit能較顯著地提高混合料的高溫性能。
5.3 從溫拌劑對(duì)混合料性能的影響以及經(jīng)濟(jì)性論證分析認(rèn)為HPAS具有最高的效益費(fèi)用比,最后選擇HPAS。
5.4 采用HPAS溫拌劑鋪筑了溫拌混合料試驗(yàn)路,檢測(cè)結(jié)果證明HPAS的降溫幅度在40℃以上。
參考文獻(xiàn):
[1] 冉晉,徐世法.Sasobit對(duì)瀝青混合料物理力學(xué)指標(biāo)的影響分析[J].公路,2009(4).
[2] 侯月琴,鄭南翔,李栓.摻Sasobit的瀝青及混合料性能研究[J].中外公路,2010(5).
[3] 孫大權(quán),王錫通,湯士良,等.環(huán)境友好型溫拌瀝青混合料制備技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油瀝青,2007(4).
[4] 郭紅兵,陳栓發(fā).Aspha-min溫拌瀝青混合料技術(shù)現(xiàn)狀與路用性能[J].中外公路,2008(2).
[5] 王鵬,黃衛(wèi)東.采用DAT添加劑的溫拌瀝青拌和溫度[J].長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(2).