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談瀝青砼路面常見的病害原因及預防措施

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瀝青路面是公路常用的柔性路面,由於受到交通量的增長,抗變形能力差、脆性大,在溫度變化等因素的影響下,易出現病害。本文就瀝青路面常見病害成因進行分析,提出相應的一些防治措施。

談瀝青砼路面常見的病害原因及預防措施

一、瀝青路面常見的病害及成因

1、瀝青路面常見病害

瀝青混凝土作為一種路用結合料,在世界各國得到了廣泛的應用,從鄉村道路到城市道路,從三級路到高速公路,從路面底基層到路面面層,均普遍採用,成為道路建設長久使用的一種材料,但由於瀝青混凝土材質本身的差異,以及受設計和施工水平的影響,瀝青路面常常出現開裂、泛油、鬆散、坑槽等病害。這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全,加大了汽車磨損,縮短了瀝青路面使用壽命。

2、病害出現原因分析

1、原材料的影響

(1)礦料:設計好的瀝青混合料首先應認真抓好礦質原材料的選材,嚴格控制礦質原材料備料質量。目前,市場上供應水泥砼用或建築用集料多采用傳統小型鍔式破碎機生產,加工的碎石針片狀含量大,級配和材料均勻性差,採用這樣的礦料很難生產出質量穩定的瀝青混合料。

(2)瀝青:各地根據氣候分割槽選擇與本地氣候、交通條件相適應的瀝青種類及標號,並使用優質的瀝青,對預防瀝青路面早期出現車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。

2、設計規範存在的問題

目前,柔性路面國家設計規範仍然採用彎沉值控制,路面設計以軸載100kN 的雙輪組單軸為標準軸載;對瀝青混凝土面層應採用容許回彈彎沉、彎拉應力和剪應力三項指標設計;在交通量小的支路上鋪築瀝青時,可僅用容許彎沉值設計;對瀝青碎石面層採用容許回彈彎沉和剪應力兩項指標設計。設計年限內標準軸載累計數和摺合成標準軸載累計數作為控制指標。

在路面設計中,一方面交通車輛調查資料,是為通行能力服務的,沒有考慮到超載的問題,使得設計中得不到準確軸載,造成設計年限內累計標準軸載出現與事實不相符的情況。這樣,對於一些道路而言,從一開始就降低了累計標準軸的數量,使得設計彎沉值偏大,基層、低基層的拉應力偏小,造成路面整體剛度不足,導致路面提前破壞。

3、氣候的影響

(1)低溫裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應力鬆弛效能,溫度升降產生的變形不至於產生過大的溫度應力,但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發硬並開始收縮。此時半剛性基層的底部將產生拉應力,當拉應力瀝青混合料的應力鬆弛趕不上溫度應力增長,混合料勁度急劇增大。由於瀝青面層在路面中是受到約束的,面層中產生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,瀝青面層就會開裂,產生裂縫。由於瀝青路面寬度有限,收縮路面結構

的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。

(2)溫度疲勞裂縫。這種裂縫主要發生在日溫差大的地區。由於溫度反覆升降導致瀝青面層溫度應力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應力鬆弛效能降低,最終達到極限抗拉強度使路面產生裂縫。瀝青路面具有高溫軟化特性,儘管設計及施工中儘可能降低油石比,最大限度地利用骨料級配增大高溫穩定性,但在車輛長期作用下仍要產生車轍。泛油一般出現在高溫天氣,由於氣溫升高而導致瀝青軟化點的不適應。

4、車輛超載的影響

隨著我國經濟的迅速發展,某些部門僅從自身利益出發,車輛超載嚴重,甚至達到了令人無法想象的程度。嚴重超載是造成早期破壞的主要原因之一。

5、施工方面存在的問題

(1)瀝青砼配合比設計存在的問題。瀝青混合料的配合比不合理,如:油石比較大,已鋪築的路面會產生擁包和泛油;油石比較小,路面會出現鬆散;礦料的質量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩定度降低,容易出現路面的各種病害。

(2)瀝青砼拌合的控制。拌和裝置出現意外情況:剛開爐,料溫低、含水量大時,會出現料溫不均勻現象;當篩分系統出現問題時,造成骨料級配發生較大變化;有時也會出現花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過高造成瀝青老化,不能保證瀝青混凝土攤鋪質量;拌和能力過小,出現停工待料狀況,使接頭處溫度降低,出現溫度差,形成一個個坎,當運輸裝置不配套或司機技術較差時,會撞擊攤鋪機,使機身後移,形成臺階。

(3)瀝青砼的攤鋪及壓實。攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具裝置,其本身的效能及操作對攤鋪平整度影響很大。目前在國內問題比較大,有些交通部門攤鋪裝置落後,攤鋪面過窄,沒有自動找平系統,完全憑經驗、憑操作人員的感覺進行施工,甚至有些高速公路要求全斷面攤鋪,只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫。由於攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側由於距離大必然產生離析。

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