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        沥青混凝土路面病害防治措施

        摘要:我省公路建设进入了一个新的时期,随着交通的不断发展,交通量日夜增多,车辆严重超载超重,致使混凝土沥青路面出现较多的病害,事实上影响沥青路面施工质量的因素很多,有来自于压实机械、碾压遍数、碾压遍数的影响,有集料的级配、集料和沥青质量的影响,还有拌和运输、气温环境的影响,影响因素多、施工工序繁琐、技术要求高,稍有不慎就会留下质量隐患。本文提出了沥青混凝土路面常见病害在施工时应该注意的问题以及防治措施。

        关键词:沥青路面;病害;开裂;拥包;离析;水损坏;桥头跳车;防治措施

        0引言

        沥青路面最常见的的病害就是沥青路面的开裂、拥包、离析、水破坏、桥头跳车等现象。这些病害的出现大大缩短了沥青路面的使用寿命,也影响了道路工程的投资效益。因此,正确认识这些病害是如何形成的,怎么在施工过程中及时防止这些现象的发生,成为我们关注的重点和后续要改进的主要工作。

        1路面开裂的防治措施

        沥青混凝土路面开裂的主要是由于交通量日益增加以及重载车辆超速超重,导致沥青路面在车轮反复碾压下形成裂缝,另外就是沥青混合料摊铺过程中面层上下温度差异形成裂缝。还有水稳基层因底部拉应力不足出现的纵向横向裂缝处理的效果不佳,往往会反射到沥青路面上来形成反射裂缝。防治的措施主要是:①严格按规范和设计方件要求,通过室内试验确定基层混合料的最佳含水量,在施工过程尽量控制施工水量比最佳含水量稍大一些,但应在沥青施工技术规范允许范围内。在保证强度的情况下应减少水泥稳定碎石的水泥剂量。②基层施工段落完成后,工人及时跟进行铺设土工合材料覆盖,做好一段铺一段防止基层表面失水。土工合材料覆盖好后洒水车跟进养生,应使基层达到养生期后达到设计强度及时进行下封层施工。③下封层或粘层撒布完成后,应立即进行下面层沥青混合料的施工。在铺筑沥青路面之前,要对基层进行裂缝调查,发现裂缝要采取相玻纤格栅等土工格栅材料进行处理,防止裂缝扩大并跟踪观测,防止铺上沥青混合料后沥青混凝土路面反射裂缝的发生。采用高强度土工材料和成熟的基层裂缝处治工艺,能有效地控制基层的反射裂。④路面沥青混合料设计时应充分考虑沥青面层整体强度,提高沥青混合料的稳定度以及残留稳定度,提高沥青路面抗疲劳性能,减少沥青路面开裂。⑤随着时间增长路面用的沥青往往会出现老化现象,致使沥青混凝土面层的抗裂缝能力逐年下降,采用优质沥青或改性沥青会明显减少因气候、温度、湿度变化而产生裂缝。⑥选择合适的季节施工,不能因为赶工期选择昼夜温差大的季节,减少摊铺时混合料上下层温差,尽量选在夏季施工。

        2泛油、拥包的防治措施

        道路使用过程中,部分沥青路面段落泛油严重,局部有拥包现象,并形成大量车辙。甚至出现路面推移,扭曲,变形,路面下陷等造成路面破坏情况,而造成这种现象主要是沥青原材料的质量问题及沥青混合料用沥青用量过大。①沥青最佳用量、矿料级配和各项体积指标应配合比设计阶段进行确定,确定目标配合比后并进行试拌,通过相关试验数分析确计算生产配合比,然后选取试验段进行试铺,通过试验验证并时进行试铺总结最终确定生产配合比;在施工过程中严格按照监理工程师批准的配合比进行施工,控制细集料的用量,尤其是4.75mm、2.36mm、0.075mm的级配范围,任何人不得随意改变生产配合比。②沥青材料质量必须通过试验确定后选用,特别是针入度、软化度、延度等关键性指标必须符合设计文件和相关规范要求,同时应按气候分区选择适应当地气候条件的沥青标号。③水稳基层上的下封层以及面层的粘层沥青应采用优质乳化沥青,并且尽量与面层用的沥青材质相同,尤其在最佳油石比设计时考虑对其影响,在做粘层适层施工时一定要注意,洒布要均匀施工中透层油一般按1.2kg/m2,粘层油设计一般要求0.8kg/m2。④选择计量精确的拌和楼,采用每盘混合料自动化打印,每天施工的沥青材量用量与试验抽提试验进行校核,严格控制材料用量,防止因人为错误操作造成不符合施工要求沥青混合料。

        3沥青路面离析的防治措施

        路面离析现象是造成沥青路面渗水、唧浆、坑槽等病害的主要原因,沥青混合料称最大粒径与铺面厚度之间比例不匹配,沥青混合料级配不佳,容易形成离析,另一种情况是混合料拌和不均匀,运输过程中发生混合料的离析,由于摊铺机工作状况不佳,温度变化会造沥青混合料的离析,离析造成混合料空隙率很大,雨水容易渗入到混合料中,在车辆荷载反复作用下,及冰雪冻融的变化就会造成沥表路面的早期破,使沥青路面使用寿命大大降低。①编制合理施工组织设计,控制沥青混合料运输环节,适当平整运输通道,实行交通管制,降低行驶速度,使运输过程中,尽量减少颠簸;对料堆要采取相关保温措施,比如要加盖篷布或棉被等。②运料装料时应至少分三次装料,避免形成一个锥体使粗集料滚落锥体。卸料时,应该将车箱大角度快速开启,使混合料整体下滑,以避免大集料向车厢和摊铺机受料斗两侧滚动堆积,造成集料集中在一起,过程中运料车严禁碰撞摊铺机。③建议在采用沥青混合料转运机,可以对摊铺的混合料重新进行搅拌。可以有效防止矿料离析和温度离析。④控制沥青混合料的摊铺环节,保持摊铺机受料斗内的余料均匀和连续供料,严禁随意停机待料,使用大直径低转速螺旋布料器,布料顺端部距熨平板边缘15-20mm,确保螺旋布料通道流动顺畅,合理协调摊铺机的工作参数在作业中功率消耗最大的环节也在螺旋分析过程(约为整机的50~60%)。⑤注意摊铺机接料斗的操作程序,每车料摊后是否拢料应以不发生离析为原则,减少摊铺机拢料次数,每车料卸料时,摊铺机料斗刮料器上应尚有一定厚度沸合料时即卸料,卸料时汽车车箱应渐渐提升,消除块状离析。

        4水损坏的防治措施

        所谓水损坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,由于施工不当沥青混合料发生离析,则粗集料集中,细集料较少的局部,将严重渗水或给水分滞留创造空间,水分不易蒸发或排走,在水分长期浸蚀下,局部出现水损坏。水损坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均匀、压实效果差等导致的沥青混合料空隙率过大所造成的。①采用沥青面层结构厚度与沥青混合料集料公称最大粒径之比小于2.0~3.0类型的沥青混合料。②施工过程中局部调整矿料设计配合比,适当增加中等颗粒的比例,使其级配在生产配合比控制的允许范围内。③摊铺机应调整到最佳状态,熨平板和夯锤的激振强度要适宜,使铺面达80~85%的压实度,各块熨平板的激振强度应均匀一致。摊铺机的螺旋布料器内沥青混合料的充满度应均匀一致,并应将布料器用沥青混合料埋至2/3处。④局部压实度不够,路面空隙率较大,渗水严重,在车轮动水压力和温度膨胀的共同反复作用下,将沥青膜从料表面剥离下来,使路面强度和水稳定性大大降低。因此,在施工过程中优化施工艺和碾压组合,严格按照生产配合比进行摊铺,控制沥青路面空隙率,达到渗水系数设计要求。

        5桥头跳车的防治措施

        有的路面刚投入使用就出现严重桥头跳车现象,高差4~10cm,使桥头混凝土搭板遭到破坏,影响了行车舒适与安全。①应按设计图纸要求进行施工,根据桥涵结构物地基的土质情况,台背回填土的填土高度、路基宽度、路基沉降情况制定合理施工方案,台后及桥头处路基设置必要排水设施,减少因路基土浸润造成路基沉降。②控制好结构物台背路基每层填筑厚度和相应的碾压遍数,对特殊路段的台背回填采用挖台阶的形式进行填筑,对于结构物边角、死角处大型压实机械不能碾压到位的,应采用小型压实进行压实,并对每层路基填筑质量实施灌砂法检测,严格控制好台背回填压实度,压实度标准不得低于同层路基压实度标准,确保路基回填质量,也是防止桥头跳车的关键工序。③后台连接处填土应该尽量与桥台彻筑协调进行。④设置桥梁结物桥头搭板是防治桥头跳车的有效手效手段。我省在高等级公路设计中,桥梁结构物多数都设置了桥搭板,使路基填土与结构物拼接处形成纵坡变化进行缓和过渡。

        6车辙的防治措施

        车辙是行车荷载多次重重复作用下路基和路面塑性变形(包括压密和剪切变形)逐步积累的结果。①粗集料应粗糙具有较多的破碎裂面。集料应采用多棱角的石灰岩或玄武岩较好,增加矿料间的嵌挤和摩阻力。控制粗细集料的粉尘含量,集料粉尘含量大,集料在拌和楼里加热时除尘不到位,粉胶比较大,集料颗料表面粘附的粉尘降低了与沥青的粘附性,将导致路面抗车辙能力降低。②据据气候条件选择优质沥青,对特殊路段采用改性沥青或高性能沥青。优化配合比设计,严格控制级配,沥青混合料空隙率一般控的制在3-7%之间。沥青与矿料之间形成的沥青膜的厚薄直接影响矿料间的骨架作用,沥青含量的大小决定车辙大小。③施工时按规范碾压,控制碾压时混合料的温度,施工中应尽可能减小沥青混合料前后场的运输距离,制定合理的施工组织设计,认真履行沥青混合料出场和到过摊铺现场温检测工作,作好相关温度记录,严格控制混合料到达现场时温度,提高沥青混合料的碾压温度,保证面层压实度。④根据沥青路面设计规范的要求,道路路面结构设计时,每层厚度不超过最大粒径的4倍。

        7结束语

        综上所述,沥青混凝土路面作为现代公路的主要结构形式,严格控制原材料的质量、调整部分沥青面层厚度和混合料的类型、彻底解决沥青路面混合料的离析,提高路面均匀性、增加碾压功能、控制沥青混合料的运输、压实温度,提高压实标准等一系列措施,防止沥青路面病害的形成,使路面的使用性能大大提高,延长路面的使用期限。

        参考文献:

        [1]JTGF40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

        [2]江苏省高速公路论文集[M].人民交通出版社.

        [3]王鑫.沥青混凝土路面病害分析及防治[J].公路交通科技(应用技术版),2016(01).

        作者:谭二军 单位:南京交通职业技术学院

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