摘 要:本文從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題、現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制、投入運(yùn)營(yíng)后超載車(chē)輛管理等方面,結(jié)合本人的工程實(shí)踐,分析了瀝青路面早期破壞的原因。
關(guān)鍵詞:瀝青路面 病害 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 質(zhì)量控制
一、引言
近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)公路建設(shè)投資力度的加大,我國(guó)的公路工程建設(shè)十分迅速。但是,隨著公路的建成并投入運(yùn)營(yíng),瀝青路面早期病害現(xiàn)象也越來(lái)越引起業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注。瀝青路面早期病害的現(xiàn)象有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車(chē)轍等九種。這些病害極具普遍性和嚴(yán)重性,對(duì)新建公路的正常使用形成了嚴(yán)重的威脅。雖然造成瀝青路面病害的因素很多,但綜合起來(lái)主要有路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題、現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制、投入運(yùn)營(yíng)后超載車(chē)輛管理不嚴(yán)等幾個(gè)方面。本文就結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就這些成因進(jìn)行分析,以供參考。
二、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題
1.瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類(lèi)型的選擇
瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類(lèi)型的選擇是個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題,根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范,瀝青面層除應(yīng)滿(mǎn)足車(chē)輛的使用要求外,還應(yīng)滿(mǎn)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。
路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次,設(shè)計(jì)單位為了計(jì)算方便,一般將設(shè)計(jì)公路的交通量劃分為一定車(chē)型的標(biāo)準(zhǔn)交通量與另一定型的非標(biāo)準(zhǔn)車(chē)交通量,然后將確定車(chē)型的非標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的軸次,換算成標(biāo)準(zhǔn)車(chē)軸載的當(dāng)量軸次,最后用設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸次,計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉及結(jié)構(gòu)厚度。經(jīng)過(guò)大量的觀(guān)察認(rèn)為:在非標(biāo)準(zhǔn)車(chē)向標(biāo)準(zhǔn)車(chē)軸載換算過(guò)程中,實(shí)際上不管是按標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的軸載,尤其是非標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的軸載,車(chē)輛的實(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載(貨運(yùn)車(chē)輛絕大多數(shù)為超載運(yùn)輸),而由當(dāng)量軸次的計(jì)算公式知,當(dāng)量軸次與軸載比的4.35次方成正比例。由此得知設(shè)計(jì)路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計(jì)依據(jù)的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期破壞情況較多的癥結(jié)之一所在——公路在短期內(nèi)(如1-2年)已達(dá)到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。
2.瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵問(wèn)題,瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段,即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段,生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段,生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段,各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時(shí),有的單位壓縮兩至三個(gè)階段,有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,因此,從理論和實(shí)踐來(lái)講存在較大的偏差,從而導(dǎo)致瀝青混合料內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足,另一方面由于目前國(guó)家現(xiàn)狀所致,公路建設(shè)工期較短加上標(biāo)價(jià)偏低,碎石料場(chǎng)不規(guī)范,大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān),料場(chǎng)分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性,穩(wěn)定性均有較大的差別,雖然大部分單位在開(kāi)工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過(guò)程中也檢測(cè)并予調(diào)整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確,油石比級(jí)配都在變化,這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見(jiàn)病害的原因之一。
三、現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制問(wèn)題
路面施工過(guò)程是其質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直接影響面層質(zhì)量的施工環(huán)節(jié)主要是面層本身的施工、基礎(chǔ)施工及相關(guān)聯(lián)接層施工。
1.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;瀝青混合料拌合溫度的控制,從規(guī)范角度控制比較嚴(yán)格對(duì)石油瀝青拌合出廠(chǎng)溫度要求在120~165℃,而實(shí)際上有些施工單位在拌合溫度控制方面不是那么嚴(yán)格,時(shí)高時(shí)低很不穩(wěn)定,有的瀝青砼拉到工地量測(cè)將近180℃,而有時(shí)不足110℃,溫度過(guò)高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì),沒(méi)有粘性使瀝青混合料松散,溫度過(guò)低,瀝青混合料拌合不勻,影響級(jí)配; 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(chǎng)溫度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的上限值;二是瀝青混合料出廠(chǎng)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。落后的攤鋪機(jī)對(duì)路面影響也較大,縱橫接縫處理問(wèn)題也較多,特別是碾壓受到限制,不容易控制在規(guī)范要求的碾壓溫度內(nèi)完成全部碾壓工序,瀝青混合料壓實(shí)度難以達(dá)到。
2.施工過(guò)程中的路面污染
當(dāng)前許多公路投標(biāo)項(xiàng)目劃分太細(xì),路基撟涵、路面、交通工程都嚴(yán)重影響平整度,在同一路段上施工單位較多,加上工期較緊,平行作業(yè),相互影響,如在高速公路中瀝青混合料攤鋪底面層中面層時(shí),路基施工單位要刷邊坡,挖邊溝,其他路段的車(chē)輛也通行,導(dǎo)致路面污染嚴(yán)重,從而使路面上層鋪設(shè),層與層之間的粘結(jié)受到影響,特別是當(dāng)瀝青面層較薄時(shí),在車(chē)輛高速行駛荷載作用下,瀝青路面產(chǎn)生脫落,推擁、扭曲裂縫,我們經(jīng)常見(jiàn)的橋面鋪裝被拉開(kāi)、拉裂就是這方面原因所致。此外,路面鋪設(shè)完后其他作業(yè)工序的機(jī)械,包括交通工程,中央分隔帶,路基填土,有些機(jī)械在上面停留漏柴油使路面污染,嚴(yán)重的地方,造成路面局部松散、剝落。
3.基層施工
基層是承擔(dān)面層傳遞的車(chē)輛荷載的主要承重層,基層的強(qiáng)度及穩(wěn)定直接關(guān)系面層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性;鶎邮┕さ闹饕獑(wèn)題: 基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結(jié)構(gòu)層前,若路面結(jié)構(gòu)層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈,在雨水作用下,浮層細(xì)料變軟被行車(chē)擠壓造成的高壓水流沖刷成漿,進(jìn)而波及到瀝青面層表面; 基層松鋪系數(shù)(或基層標(biāo)高)控制不嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補(bǔ)加層,因二次補(bǔ)加層與下層基層無(wú)法緊密連接,自身厚度又較小,因而極易松散,進(jìn)而引起瀝青層的網(wǎng)裂、松散、坑槽等破壞; 部分基層壓實(shí)度不足的問(wèn)題,在最大干密度確定的情況下,基層的壓實(shí)度與混合料中粗、細(xì)集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關(guān),當(dāng)粗粒含量很大時(shí),即使壓實(shí)度超過(guò)100%,并不表示該基層已經(jīng)密實(shí)。因此,要適當(dāng)增大碾壓噸位、增加碾壓遍數(shù),確;鶎拥揭(guī)定壓實(shí)密度。
四、投入運(yùn)營(yíng)后超載車(chē)輛管理不嚴(yán)
目前,柔性路面國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范仍然采用彎沉值控制,使用年限采用累計(jì)折合成標(biāo)準(zhǔn)荷載次數(shù)作為控制指標(biāo),而對(duì)重型車(chē),特別是超重型車(chē)輛對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響卻沒(méi)有過(guò)多過(guò)細(xì)的理論保證,規(guī)范中的折算系數(shù)并沒(méi)有考慮路面承載極限能力,比如一個(gè)正常的搬運(yùn)工他一趟能搬起一包水泥,那么他把一車(chē)水泥下完是不會(huì)有問(wèn)題,但是如果一趟讓他搬起三包,那么恐怕會(huì)將身體壓垮,身體一旦嚴(yán)重受傷,那么肯定他連一包水泥都搬不起,對(duì)于道路而言也應(yīng)該是同樣的道理,一旦超出極限荷載的行駛將導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷。促使路面開(kāi)裂、推擁,甚至局部下陷,導(dǎo)致路面破壞。嚴(yán)格控制超載車(chē)輛,公路管理部門(mén)應(yīng)該按照《公路法》及交通部《超限運(yùn)輸車(chē)輛行駛公路規(guī)定》的要求對(duì)超載車(chē)輛進(jìn)行強(qiáng)制卸載。而目前高等級(jí)路面上或其它等級(jí)的公路上,超重型車(chē)輛,特重型車(chē)輛隨處可見(jiàn),因此對(duì)瀝青路面的損害是非常大的。
五、結(jié)束語(yǔ)
總之,瀝青混凝土路面常見(jiàn)病害的產(chǎn)生有多方面的因素,無(wú)論設(shè)計(jì)方面、還是施工方面、或是路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理等方面都存在一些不足。鑒于目前瀝青路面病害早期化的特點(diǎn),在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí),更為重要的是應(yīng)該加強(qiáng)施工管理、提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量,規(guī)范施工,盡量在提高瀝青路面使用性能的同時(shí),延長(zhǎng)使用壽命,提高投資效益。
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