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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時間:瀏覽:次
摘要:公路瀝青路面施工是公路工程中一個重要的環(huán)節(jié),經(jīng)過多年的科研和實踐,技術(shù)已比較嫻熟,但由于設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等諸多環(huán)節(jié)的不妥善,以及隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通量的猛增,特別是大型車輛軸載成倍增長,導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)了不同程度的損壞,嚴(yán)重影響了公路交通的安全性。本文主要分析了影響路面平整的因素及常見問題,并提出了瀝青混凝土路面防裂施工技術(shù)的探討。
關(guān)鍵詞:公路,瀝青路面,通病,防治措施
一、導(dǎo)致路面不平整的因素
1、基層頂面平整度較差。基層頂面平整度不好,將直接影響到瀝青路面的平整度。由于瀝青面層往往很簿,如果基層 平整度較差,利用瀝青面層進(jìn)行找補(bǔ)是相當(dāng)困難的。同時,基層的平整度差,使其上瀝青面 層薄厚不勻,開放交通一段時間后,瀝青面層混合料密實度變異性加大,在行車反復(fù)荷載作 用下,瀝青混合料進(jìn)一步壓密,使不平整度增大。
2、路基不均勻沉降。由于地基處理不當(dāng)或路基壓實度不夠,公路使用一段時間后,路基會產(chǎn)生不均勻沉降,必將 導(dǎo)致路面平整度的嚴(yán)重下降。而車輛在不平整路面上行駛,產(chǎn)生較大的沖擊力,進(jìn)一步使不 平整度加大。
3、配合比設(shè)計不理想。瀝青面層混合料的配合比設(shè)計直接影響面層的各項指標(biāo)。良好的級配,合理的瀝青用量將保 證路面的平整和使用壽命。否則,由于配合比設(shè)計導(dǎo)致瀝青混合料高溫穩(wěn)定性差、水穩(wěn)定性 不好,產(chǎn)生嚴(yán)重的車轍、擁包、裂縫等病害,必將嚴(yán)重影響路面平整度。另外,基層配合比 的設(shè)計將影響到半剛性基層的整體強(qiáng)度,作為面層的直接承重層,基層強(qiáng)度的好壞將直接關(guān) 系到瀝青面層的各項質(zhì)量指標(biāo)。
4、施工工藝水平低及機(jī)械設(shè)備的落后。施工過程中,不講求工藝,操作粗放,工序銜接不緊密,攤鋪、碾壓溫度控制不嚴(yán),接縫處 理不當(dāng)?shù)日w施工工藝水平低,加之從拌合、運(yùn)料到攤鋪、碾壓機(jī)械化程度水平較低,而且 機(jī)械化施工的匹配與組合欠佳,檢測手段落后或不及時、認(rèn)真,均對路面平整度產(chǎn)生不利影 響。只有采用先進(jìn)的、自動化控制水平較高的機(jī)械設(shè)備并合理的配套使用,才能提高平整度 ,保證路面質(zhì)量。因此,需要在施工中反復(fù)總結(jié),不斷提高施工水平,逐步達(dá)到較高的施工 質(zhì)量要求。
二、公路瀝青路面常見問題分析
1、瀝青路面水損害破壞
所謂瀝青路面水損害,系指瀝青路面在滿足水侵蝕的條件下,在正常交通荷載以及自然日常溫差變化雙重作用,引起兩階段的現(xiàn)象:(1)水由瀝青路面表面侵蝕到瀝青與集料的混合臨界面;(2)荷載等原因使得水產(chǎn)生高壓強(qiáng),壓力水使得瀝青膜從集料表面脫落。兩方面過程的影響導(dǎo)致瀝青路面發(fā)生破壞,久而久之,路面行駛困難。
2、汽車對瀝青路面的影響
當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程加快,隨著人貨交流數(shù)量的猛增,使得等級公路上交通量普遍增大,隨著交通部門不斷提高效率,降低運(yùn)輸成本及能源消耗,大噸位重型汽車普遍行駛在等級公路路面,也就是說當(dāng)前二級公路交通普遍具有重載、大交通量、超載車現(xiàn)象。當(dāng)路基路面各結(jié)構(gòu)層都無嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題和設(shè)計錯誤問題時,同等狀況下,處于“重載、大交通量、超載車”狀態(tài)的路段,多會產(chǎn)生行車道輪跡帶車轍、裂縫。首先來講,車轍產(chǎn)生是由于重型車輛的反復(fù)作用下,瀝青路面各結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生永久變形,不斷積累而形成。長時間交通流量大,公路重載,車轍便會達(dá)到一定深度,容易使得轍槽內(nèi)積水。一般來講,輪跡帶車轍、裂縫類損害影響不到路面承載能力,然而,一旦轍槽積水,水沿裂縫進(jìn)入路表面以下的結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,這樣直接影響著路面的結(jié)構(gòu)性能。
3、泛油
瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。當(dāng)混合料組成設(shè)計出現(xiàn)問題、混合料拌和控制不嚴(yán)、粘層油用量不當(dāng)、施工質(zhì)量差、水破壞都會造成泛油現(xiàn)象。更有雨水作用造成下層瀝青與石料脫離,在壓力水動力作用下瀝青膜剝落,上泛會造成局部表層泛油的現(xiàn)象。
4、網(wǎng)裂
瀝青路面常見的裂縫問題有橫向裂縫、縱向裂縫以及網(wǎng)裂,其中以網(wǎng)裂最為棘手。所謂網(wǎng)裂是指相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫,在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網(wǎng)。
三、瀝青混凝土路面防裂施工技術(shù)
通過公路路面開裂情況的實地調(diào)查分析后,總結(jié)各個裂縫的成因,對瀝青混凝土路面防裂的施工技術(shù)進(jìn)行了淺顯的研究,主要工作包括路基抗裂施工技術(shù)、混凝土層抗裂技術(shù)和瀝青路面抗裂技術(shù)研究三個方面。
1、路基抗裂施工技術(shù)通過對市區(qū)周邊地區(qū)公路路線地質(zhì)的實地考察,本地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造為10m深度內(nèi)以沙質(zhì)土壤為主。針對本市區(qū)的土壤結(jié)構(gòu),通過采集的土樣和筆者施工經(jīng)驗,瀝青混凝土公路可以在本市管轄地區(qū)推廣應(yīng)用。結(jié)合瀝青混凝土的施工經(jīng)驗,對具體的施工方法在1條國道沉降的補(bǔ)修中進(jìn)行了實驗。因該國道發(fā)生沉降路段與城市排水溝相鄰,且路基土層較為疏松,對修補(bǔ)后仍有可能會發(fā)生沉降的路基點,采取在碎石底層下預(yù)埋大塊石料,增加抗壓能力,加厚碎石層厚度15cm,蹍平填。為保證路基的穩(wěn)定行,三合土層的用土來自鋪設(shè)碎石時取出的土壤,與石灰按4:1比例混合均勻后鋪設(shè)碾實,各層物料粒度由底層向上依次降低。經(jīng)過上述方法補(bǔ)修后,該路段已安全使用四年,暫未發(fā)現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象。
2、混凝土層抗裂技術(shù)從開裂機(jī)理分析,防止混凝土層開裂的關(guān)鍵在于降低混凝土拉應(yīng)力。主要通過降低混凝土收縮量和減輕層間限制,將強(qiáng)限制轉(zhuǎn)化為弱限制的途徑解決。膨脹補(bǔ)償收縮技術(shù)在路面工程中運(yùn)用還很少,該技術(shù)主要用于混凝土的防裂、自應(yīng)力、防水、防滲等,通過膨脹水泥和膨脹劑消除層間粘結(jié)剪應(yīng)力,在上述國道鋪設(shè)混凝土層的時,通過加入膨脹劑后混凝土層因收縮引起的細(xì)微裂縫少于未加膨脹劑的裂縫30%左右。此法簡單、效果明顯,且膨脹劑價格便宜,宜在新建公路中推廣使用。
在可能發(fā)生沉降的路基處的混凝土層處,加雙層10cm孔徑的六邊形鋼筋蜂窩網(wǎng)格,增強(qiáng)混凝土的抗拉應(yīng)力。最后就是混凝土層的欲開裂技術(shù)的應(yīng)用。在路面施工階段溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時鋸縫,釋放混凝土的溫度收縮應(yīng)力。下午澆筑的混凝土在次日混凝土溫度升高至混凝土澆筑溫度前鋸縫。對各條混凝土公路裂縫的實地調(diào)查分析,可以看出上午澆筑的混凝土發(fā)生施工斷板的問題較多,其斷裂的原因即由晝夜溫差造成混凝土板收縮而發(fā)生斷裂,所以建議施工單位根據(jù)所使用水泥的強(qiáng)度增長速度確定鋸縫時間,一般強(qiáng)度增長較快的水泥,上午澆筑的混凝土板當(dāng)天鋸縫,下午澆筑的混凝土板次日清晨鋸縫。
3、瀝青路面層抗裂技術(shù)瀝青路面層的抗裂能力主要取決于骨料特征、瀝青計量和粘結(jié)劑的特性。骨料通過膨脹系數(shù)與粘結(jié)劑的粘結(jié)性相互作用,尤其是粘合劑含量特性在抵抗開裂中起主導(dǎo)作用。因此,在選擇粘結(jié)劑時,一定要保證粘結(jié)劑的含量。目前通常采用聚合物-瀝青的方法滿足這一綜合目的。一般使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和醋酸乙烯基乙烯作為聚合物材料。在前幾年的施工中,就曾發(fā)生油石比比設(shè)計值底的情況,發(fā)生次情況的原因一般是油泵出現(xiàn)故障,三相電只有兩相電工作或輸油管堵塞而未及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致輸油量減少,這樣砂石料輸送數(shù)量正常,實際油石比值則小于設(shè)計值造成。此外,礦料加熱溫度過高也是瀝青路面開裂的一個重要原因。當(dāng)加入得瀝青和礦料在攪拌中因溫度過高而導(dǎo)致瀝青高溫灼焦。這時的瀝青混合料呈暗灰色,亮而脆、沒有粘結(jié)性,用手搓呈碎顆粒且不粘手。攤鋪碾壓時,瀝青混合料便不成形、不定位,隨著壓路機(jī)鋼輪的滾動而推移,此時必須更換成品瀝青混合料。在JTJ規(guī)范中,瀝青的加熱溫度135~160℃,碾壓溫度為110~140℃之間。
四、結(jié)束語
瀝青路面平整度涉及的面很廣,影響因素很多。瀝青混凝土路面施工的關(guān)鍵是人員、材料、設(shè)備的合理配置。在施工過程中要善于總結(jié),克服不良人為因素,注重引進(jìn)新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備。對整個施工過程實施有效的動態(tài)管理,嚴(yán)格控制各種試驗及檢測。施工當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問題及時處理,只有加強(qiáng)管理,精心組織施工,才能鋪筑出高質(zhì)量、高水平的瀝青混凝土路面,創(chuàng)造優(yōu)良工程。