所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2011-04-11 16:59 熱度:
【摘要】本文簡要分析了瀝青路面在早期容易出現的病害成因,并結合工程實踐經驗,從路面結構設計、氣侯影響、現場施工質量控制、投入運營后超載車輛管理不嚴等方面分析造成瀝青路面早期病害主要成因。
【關鍵詞】瀝青混凝土路面、早期病害、成因
一、前言
近年來,瀝青路面因具有表面平整、堅實、無接縫,行車舒適、耐磨、噪聲低,施工期短,養護維修簡便,高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害以及防止雨水滲入基層的功能。并適宜于分期修建,被廣泛應用在高速公路建設中。但隨著交通量不斷增長,很多高速路面呈現一定的早期破壞現象,如坑槽、車轍、擁包、剝落、縱向橫向開裂等。有的高速公路甚至當年通車即發生了病害,正常維修期大大提前,直接影響了車輛的運行,也增大了養護管理資金的投入。本文從設計,施工,運營幾方面分析常見病害的幾點原因。
二、高速公路瀝青混凝土路面常見早期病害形成的幾點原因
1、設計原因
由于我國的高速公路起步較晚,但發展速度極快,設計工作的相對滯后是導致我國高速公路瀝青路面在運營期間出現早期破壞的原因之一。要完成一個路面工程設計,必須采集大量的相關數據,包括交通量、軸載組成、原材料品質、混合料性能、高低溫、降雨、土質、地質條件等。路面結構設計合理的一個必要條件是上述各種輸入數據要準確。大量瀝青路面使用經驗證明,由于交通量預測偏差、不良地質條件判斷不準確、建筑材料品質變異性較大等原因,往往造成同一條公路的不同路段路面結構的承載能力出現較大差異,個別路段通車后很快出現病害現象。路面設計的另一個非常重要的內容是結構層混合料設計,但在實踐中還沒有得到足夠的重視。即使在高速公路瀝青路面結構設計中,設計單位真正通過室內外材料試驗確定材料設計參數的很少,多數采用了規范推薦取值范圍的中值進行設計。事實上,不同路段所用石料品質、規格差異很大,所用瀝青、改性瀝青品質、指標各不相同,簡單套用規范中值與實際情況相差較大。從目前的調查情況看,通車高速公路出現的種種病害,由于結構層厚度不足引起的病害所占比例非常小,而因為面層瀝青混合料本身物理、力學性能缺陷造成的路面病害占了大多數。
2、 施工原因
從原材料進場到混合料配合比設計、混合料拌和生產,到最后碾壓成型,涉及材料、試驗、施工工藝等多個環節。另外,路面施工的人員、機械設備的水平高低也在對路面工程質量產生著影響,落成高速工程很難與設計完全相符。由于項目管理分段招標,各承包商在施工過程中對施工工藝和質量的控制參差不齊,雖然業主和監理管理的要求是一樣的,設計標準也是相同的,但在相同的氣候和交通量的情況下,施工質量差的路段很快就會出現病害。
(1) 材料選取:為了達到指標,瀝青供應商擅自在瀝青中添加某種成分,影響使用壽命;石料選取把關不嚴,以次充好,謀取利潤。嚴重影響路面使用壽命。
(2) 目標配合比與生產配合比不符。施工單位為節約某種高價位原材,或更好的達到規范規定的主要檢測數據,擅自變動生產配合比,從而降低路面使用壽命。
(3) 拌合:瀝青混合料加熱溫度過高,瀝青和礦料拌和時,瀝青便被礦料的高溫灼焦、瀝青老化,使路面強度不足,產生松散、坑槽等病害。
(4) 施工工藝:混合料的拌和、攤鋪和壓實是路面施工的重要環節。攤鋪質量不好往往伴隨著裂縫、車轍等病害的發生。攤鋪過程中除嚴格按《路面施工規范》要求施工外,還應著重控制攤鋪溫度、供料速度與前進速度相協調、防止大料滾動離析等環節。碾壓過程應遵循少量噴水,保持高溫,梯形迭進的原則。決不能片面追求平整度,進行低溫碾壓,降低壓實度標準;低溫碾壓易造成空隙率過大,壓實度不足,使路面滲水,瀝青混合料產生水損壞的可能性最大。如果瀝青路面壓實度不夠,雨后在飽水狀態下承受行車荷載和動水壓力的反復作用,瀝青與石料逐漸剝離,容易造成松散,坑槽。過度碾壓易造成構造深度偏小,甚至出現泛油病害,影響行車安全。碾壓過程要及時、迅速,并要保持碾壓要求。絕對不允許壓路機中途急停、轉向,一面發生推擠、擁包現象,從而影響平整度。
(5) 路基處理不當:有些高速公路早期破壞與路基施工質量有關,特別是軟土地區。路基軟土地基不穩定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導致路面的早期破壞。究其原因,大部分與施工工期短、施工單位為趕工程進度有關。
(6) 基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結構層前,若路面結構層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈,在雨水作用下,浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿,進而波及到瀝青面層表面。
3、 高速公路落成,運營中的破壞
路面建成通車后,與車輛、氣候環境和路基又構成了一個新的相互作用系統。行車荷載是造成路面車轍最主要的原因之一。特別是超重嚴重的車輛,使瀝青層產生不可逆轉的超負荷剪力變形。另外,行駛車輛漏油,交通事故燃油泄漏,千斤頂的使用,也會對路面造成破產生,就會迅速壞。而且一旦有破壞向周圍擴散,若養護工作不及時,很可能造成更大的破壞。另外有些養護人員,在瀝于混凝土路面上采取人工噴油(或灑布機噴油)、人工灑料方法進行養護,結果破壞了原路面的平整度,甚至由于噴油不夠,用油量控制不平,造成泛油、推擁、松散等病害。
三、結束語:
從上面的分析可以看出,路面工程是一個系統工程,其病害形成原因往往不是某一個單一因素作用的結果。因此,要準確分析路面病害問題的成因,選擇合理的處治對策和預防措施,可以延長路面的使用壽命。高速公路瀝青路面出現的一些病害是制約高速公路路面質量進一步提高的主要問題,因此客觀、全面、科學分析病害現象的成因,研究解決的措施將對今后高速公路瀝青路面的設計、施工和使用具有廣泛而深遠的意義。
參考文獻:
[1]《公路瀝青路面設計規范》.(JTJ014-97).
[2]《公路瀝青路面施工技術規范》.(JTGF40-2004).
文章標題:高速公路瀝青混凝土路面早期病害成因淺談
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