瀝青混凝土路面工程病害及防治
2011-12-27 來(lái)源:建友網(wǎng)
1、前言
在高速公路的建設(shè)中,我國(guó)的絕大部分高速公路都采用瀝青混凝土路面。瀝青混凝土面層具有良好的力學(xué)性能和較好的耐久性以及行車(chē)舒適性,適合于各種車(chē)輛的通行,并具有堅(jiān)實(shí)、耐久、平整、良好的抗滑、防滲、耐疲勞的性能和抗高溫開(kāi)裂的溫度穩(wěn)定性,但是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速、協(xié)調(diào)發(fā)展,交通量的不斷增長(zhǎng),我國(guó)道路交通量日益增大,車(chē)輛迅速大型化且嚴(yán)重超載,使公路路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。很多高速公路瀝青路面均呈現(xiàn)出一定的早期破壞,如開(kāi)裂、泛油、剝落、車(chē)轍等現(xiàn)象,有的高速公路甚至當(dāng)年通車(chē)即發(fā)生了病害,正常維修期大大提前,直接影響了車(chē)輛的運(yùn)行,也增大了養(yǎng)護(hù)管理資金的投入。對(duì)此,調(diào)研組就其原因及對(duì)策作了詳細(xì)的分析。
2、高速公路瀝青路面早期破壞的原因
目前我國(guó)高速公路瀝青路面出現(xiàn)的早收縮和半剛性基層的干縮引起;路基壓實(shí)度不足也會(huì)引起這種期破壞和損壞高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)使用壽命為15年,如果通車(chē)1~3年內(nèi)就發(fā)生嚴(yán)重病害和較大面積損壞,可視為早期破壞。調(diào)研組對(duì)我國(guó)高速公路瀝青路面發(fā)生的早期破壞類型歸納為:
2、1水損壞,隨著時(shí)間的推移,特別是長(zhǎng)期下雨后,路面的顏色愈來(lái)愈黑,并出現(xiàn)輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續(xù)沉陷,再發(fā)展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現(xiàn)面層松散、剝落、坑槽等。松散的集料表面光溜溜的,瀝青膜已剝落貽盡。這是典型水損害現(xiàn)象。通常水損害產(chǎn)生的原因有下列幾種:
2、1、1路面排水系統(tǒng)不健全;
2、1、2路面壓實(shí)度不足;
2、1、3路面離析;
2、1、4其它:集料表面粉塵太多。
2、2 裂縫路面裂縫是路面早期破損最常見(jiàn)的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞。其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。
2、2、1橫向裂縫,橫裂縫橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣,或由于車(chē)輛嚴(yán)重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其疲勞強(qiáng)度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。這種病害比較普遍,主要由于瀝青面層溫度病害;
2、2、2縱裂縫縱向裂縫可分為兩種情況:一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻,路面不均勻沉陷而引起的,如發(fā)生在半填半挖處的裂縫。另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時(shí),兩幅接茬未處理好,在行車(chē)載荷作用下,易形成縱縫。有時(shí),車(chē)轍邊緣也會(huì)有縱裂縫??v向裂縫,大多發(fā)生在半填半挖路基或路面加寬處,主要由路基的不均勻沉降造成;
2、3 龜裂龜裂又稱網(wǎng)裂,通常是由于路面整體強(qiáng)度不足,基層軟化,穩(wěn)定性不良其初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫,逐漸在縱縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫,等原因引起的,瀝青路面老化變脆,也會(huì)發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫。一般多發(fā)生在行車(chē)道輪跡形成龜裂。主要由路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足引起。這種病害在我國(guó)早期修建的高速公路上較為普遍;
2、4車(chē)轍,車(chē)轍變形車(chē)轍是在行車(chē)載荷重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽,表現(xiàn)為沿行車(chē)帶出現(xiàn)橫向高差,主要是由于瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理、穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工時(shí)壓實(shí)度不足,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車(chē)荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起;另外,重載或超載車(chē)輛過(guò)多也是產(chǎn)生車(chē)轍的重要原因。
2、5波浪,主要原因是路面組成材料設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差,導(dǎo)致路面材料不足以抵抗車(chē)輪水平力的作用;在縱坡段,由于高溫的原因也會(huì)出現(xiàn)這種病害。
2、6松散,原因主要是采用的瀝青粘結(jié)力差,瀝青用量偏少,或所用的礦料過(guò)濕,鋪撒不勻,或所用的嵌縫料不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢。對(duì)表處面層還會(huì)產(chǎn)生大面積松散、唧泥現(xiàn)象,從而導(dǎo)致瀝青面層脫落。在我國(guó)早期的高速公路上曾出現(xiàn),現(xiàn)在主要出現(xiàn)在水損壞嚴(yán)重的路段上;
2、7坑槽,主要原因是面層的網(wǎng)裂、龜裂后不及時(shí)養(yǎng)護(hù)而逐漸形成的。另外基層局部強(qiáng)度不足,在行車(chē)作用下也易產(chǎn)生坑槽。是由龜裂和松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果;
2、8沉陷,一般是由基層局部成形不足,強(qiáng)度不夠,在行車(chē)載荷和自然因素等作用下形成的。對(duì)于大面積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均勻沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基壓實(shí)度不足引起,特別是在一些高填方和壓實(shí)困難的半填半挖路段以及構(gòu)造物兩端出現(xiàn);
2、9凍脹和翻漿,多發(fā)生在北方和東北地區(qū)挖方或填挖交界的路段,主要是由于路基排水設(shè)計(jì)不合理,造成路基含水量過(guò)大引起的冬季凍脹春融翻漿;
2、10剝落,如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料,將會(huì)造成集料與瀝青之間的粘附性不足,在行車(chē)荷載的作用下,集料從路面剝落,使路面形成麻面,進(jìn)而可能發(fā)展成為坑槽、松散等病害;施工時(shí)混合料離析也是產(chǎn)生剝落的原因之一;
2、11泛油,瀝青混合料中瀝青含量過(guò)多,空隙率較小,高溫穩(wěn)定性差,是產(chǎn)生泛油的主要原因。從調(diào)查結(jié)果分析,目前我國(guó)高速公路瀝青路面的早期破壞主要表現(xiàn)為裂縫、車(chē)轍、沉陷、泛油等,由于惡劣天氣原因以及抄造車(chē)原因水損壞和松散也時(shí)有發(fā)生,重度類型的損壞由于及時(shí)的養(yǎng)護(hù)已經(jīng)很少出現(xiàn)。
3、我國(guó)高速公路瀝青路面發(fā)生早期破壞和損壞的原因分析
高速公路瀝青路面直接與大氣接觸,除承受交通荷載外還受自然因素的影響,在運(yùn)營(yíng)期間出現(xiàn)早期損壞現(xiàn)象,致使表面服務(wù)性能緝拿工地,影響正常運(yùn)營(yíng)。調(diào)研組的總結(jié)分析的原因可歸納為:
3、1路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中可供設(shè)計(jì)人員選擇的結(jié)構(gòu)單一,而且級(jí)配范圍較寬,如AC、AK結(jié)構(gòu)都具有很強(qiáng)的優(yōu)缺點(diǎn):AC結(jié)構(gòu)具有良好的密水性,但表面較細(xì),抗滑指標(biāo)難以保證,而且礦料組成中往往是粗骨料懸浮于細(xì)集料之中,在行車(chē)荷載作用下,容易出現(xiàn)材料重分配,因此容易出現(xiàn)車(chē)轍現(xiàn)象;AK結(jié)構(gòu)具有很好的骨架,抗車(chē)轍能力強(qiáng),粗糙的表面滿足了抗滑要求,但空隙率偏大,透水嚴(yán)重,這是造成近幾年水損破壞普遍產(chǎn)生的主要原因之一。根據(jù)調(diào)查,現(xiàn)場(chǎng)鋪筑的瀝青混凝土空隙率在8%~13%時(shí),瀝青混合料產(chǎn)生水損壞的可能性最大。在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中II型瀝青混凝土混合料的空隙率為4%~10%,與之比較接近,而且施工中壓實(shí)度低值要求95%,容易造成水損壞。這是因?yàn)橛晏熘?,瀝青路面在飽水狀態(tài)下承受重載車(chē)輛沖擊與動(dòng)水壓力的反復(fù)作用,瀝青膜與礦料漸漸剝離,形成松散的凹坑,若不及時(shí)予以修補(bǔ),極易發(fā)展擴(kuò)大成坑槽,造成更大的損壞。這在南方雨水較多的尤其嚴(yán)重。另外,設(shè)計(jì)規(guī)范中該的設(shè)計(jì)車(chē)輛荷載于實(shí)際車(chē)輛荷載不相符,按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的瀝青混凝土路面難以承受當(dāng)前交通運(yùn)輸重車(chē)多、超載嚴(yán)重的交通狀況。我國(guó)高速公路建設(shè)現(xiàn)仍出在一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期,對(duì)高速公路許多方面認(rèn)識(shí)也在逐步加深,一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍停留在多年前的水平就不能滿足發(fā)展的需要,加上外界因素的影響,甚至出現(xiàn)了所謂“合理的病害”。針對(duì)規(guī)范滯后于當(dāng)前高速公路建設(shè)及運(yùn)輸市場(chǎng)的實(shí)際情況,為防止高速公路瀝青路面出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象,各省都在路面結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行研究,但現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的修改跟不上迅速發(fā)展的高速公路建設(shè)需要,不符合其應(yīng)有的嚴(yán)肅地位。
3、2設(shè)計(jì)與路段實(shí)際情況相差大
如某二級(jí)公路穿過(guò)土基過(guò)濕地段,但設(shè)計(jì)方面卻按一般正常情況設(shè)計(jì),全部利用挖方和就地借方填筑路基,采取逐層晾曬法施工,造成極大的窩工,影響了工期。施工單位只好申報(bào)監(jiān)理工程師并經(jīng)業(yè)主同意,遠(yuǎn)運(yùn)借土填筑,僅此一項(xiàng)就較原設(shè)計(jì)增加費(fèi)用數(shù)百萬(wàn)元。先瀝青路面(特別是挖方路段)破壞較為嚴(yán)重,已多次修補(bǔ)。這說(shuō)明正確區(qū)劃路基干濕類型極為重要。
3、3 科研
由于我國(guó)的高速公路起步較晚,但發(fā)展速度極快,科研工作的相對(duì)滯后是導(dǎo)致我國(guó)高速公路瀝青路面在運(yùn)營(yíng)期間出現(xiàn)早期破壞的原因之一。
3、4外界因素的影響
3、4、1隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高速公路的貨車(chē)今天能夠量增長(zhǎng)非??欤承┎块T(mén)從自身利益出發(fā),超載嚴(yán)重,甚至達(dá)到了令人無(wú)法想象的程度。超載嚴(yán)重是造成早期破壞的主要原因之一。這一問(wèn)題,單靠交通部門(mén)的努力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
3、4、2氣候因素這是造成高速公路出現(xiàn)車(chē)轍和推移的原因。
3、4、3人為因素交通事故及車(chē)輛漏油交通事故及車(chē)輛漏油、千斤頂引起的路面破壞。
3、5施工與養(yǎng)護(hù)因素的影響
3、5、1材料選擇目前我國(guó)各省高速公路建設(shè)部門(mén)非常注重瀝青的選擇,大部分選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口瀝青,上面層采用改性瀝青,但在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),有些省份的高速公路建設(shè)部門(mén)為了確保瀝青的質(zhì)量,在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)將指標(biāo)值定得過(guò)高,以至于有些瀝青供應(yīng)商為了迎合主管部門(mén)的需要,在瀝青中加入某種成分以提高指標(biāo)值,嚴(yán)重影響了瀝青路面的壽命。除此之外,砂石料質(zhì)量的參差不齊也造成了高速公路建設(shè)質(zhì)量的下降。在這方面,可借鑒吉林省長(zhǎng)吉高速公路的做法:建設(shè)部門(mén)對(duì)砂石料的供應(yīng)統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一招標(biāo),在條件適宜的路段自建料廠,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格以及質(zhì)量提供材料,不僅滿足了工程進(jìn)度的需要,也確保了工程質(zhì)量。
3、5、2施工配合比的控制調(diào)研中發(fā)現(xiàn),在實(shí)際生產(chǎn)中,許多地方多年來(lái)形成了一種習(xí)慣,那就是嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室配合比中的骨料用量應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。但這種方法生產(chǎn)的混合料往往不到設(shè)計(jì)要求,有的甚至出現(xiàn)較大偏差,出現(xiàn)了“目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)”與“生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)”不相符的情況,其原因就在于骨料的吸水性上。我國(guó)現(xiàn)行的瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)方法中,集料密度采用的是視密度,而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,因?yàn)樽匀粭l件、環(huán)境因素的影響,使生產(chǎn)配合比與實(shí)驗(yàn)室配合比出入很大。在高速公路的建設(shè)中,解決這個(gè)問(wèn)題唯一的辦法就是加大抽檢力度,通過(guò)試驗(yàn)路段確定生產(chǎn)配合比,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理,實(shí)行跟蹤作業(yè),定點(diǎn)、定量取樣,取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,指導(dǎo)生產(chǎn),切實(shí)把質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到施工過(guò)程中。
3、5、3混合料的拌和、攤鋪和壓實(shí)攤鋪和壓實(shí)兩項(xiàng)工作是路面施工的重要環(huán)節(jié)。攤鋪質(zhì)量不好往往伴隨著裂縫、車(chē)轍等病害的發(fā)生。攤鋪過(guò)程中除嚴(yán)格按《規(guī)范》要求施工外,還應(yīng)著重控制攤鋪溫度、供料速度與前進(jìn)速度相協(xié)調(diào)、防止大料滾動(dòng)離析等環(huán)節(jié)。碾壓過(guò)程應(yīng)遵循少量噴水,保持高溫,梯形迭進(jìn)的原則。決不能片面追求平整度,進(jìn)行低溫碾壓,降低壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn);低溫碾壓易造成空隙率多大,壓實(shí)度不足,使路面滲水,導(dǎo)致早期破壞;過(guò)度碾壓易造成構(gòu)造深度偏小,甚至出現(xiàn)泛油病害,影響行車(chē)安全。碾壓過(guò)程要及時(shí)、迅速,并要保持碾壓要求。絕對(duì)不允許壓路機(jī)中途急停、轉(zhuǎn)向,一面發(fā)生推擠、擁包現(xiàn)象,從而影響平整度。山東省的經(jīng)驗(yàn):在日竹高速公路施工中,根據(jù)實(shí)際情況,將抗滑表層的馬歇爾試驗(yàn)制件采用了雙面擊實(shí)各75次的標(biāo)準(zhǔn),壓實(shí)度不低于98%,混合料空隙控制在6%以內(nèi),壓實(shí)后經(jīng)路面現(xiàn)場(chǎng)取芯檢測(cè)都收到了良好效果??梢?jiàn),壓實(shí)措施好壞對(duì)瀝青路面的平整度、防止水損壞和提高抗車(chē)轍能力都有很大影響。
3、5、4路基施工缺陷的影響從調(diào)查材料看,有些高速公路早期破壞與路基施工質(zhì)量有關(guān),特別是軟土地區(qū)。路基軟土地基不穩(wěn)定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實(shí)度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會(huì)導(dǎo)致路面的早期破壞。究其原因,大部分與施工工期短、施工低欄為趕進(jìn)度有關(guān)。
3、5、5橋梁施工缺陷的影響由于橋梁施工質(zhì)量控制不足的影響,橋面瀝青路面也時(shí)常發(fā)生早期破壞。通常發(fā)生在那些預(yù)拱度設(shè)置不合理造成橋面瀝青面層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、簡(jiǎn)支梁橋伸縮縫施工質(zhì)量差的橋梁結(jié)構(gòu)上。由于橋面的變形條件和彈性狀態(tài)受橋梁的整體剛度和局部剛度控制,與一般路基上路面變形狀態(tài)不同,未達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的瀝青面層往往受到剪切破壞。而且一旦有病害發(fā)生,便迅速擴(kuò)展到全橋,很難局部修復(fù)。這種類型的早期破壞在這次調(diào)研中并不鮮見(jiàn)。另外,由于橋頭兩端壓實(shí)不足發(fā)生的不均勻沉降,也往往造成橋頭兩端瀝青路面發(fā)生早期破壞之一。
3、5、6養(yǎng)護(hù)與管理路面早期養(yǎng)護(hù)措施不及時(shí)、不完善等也是高速公路瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的原因。允許超載車(chē)輛進(jìn)入高速公路或?qū)Τd車(chē)輛控制不嚴(yán)則更是早期破壞的直接原因。
4、防止高速公路瀝青路面發(fā)生早期破壞和損壞的對(duì)策
調(diào)研組的專家一致認(rèn)為,在現(xiàn)有的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下,應(yīng)該采取下列措施來(lái)防止高速公路瀝青路面的早期破壞。
4、1根據(jù)實(shí)際情況確定并嚴(yán)格控制高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)、施工各項(xiàng)指標(biāo),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),科學(xué)合理地安排工期,不搞獻(xiàn)禮工程;
4、2將瀝青路面科研工作與高速公路建設(shè)結(jié)合起來(lái),改變科研與建設(shè)脫節(jié)的現(xiàn)狀,特別是將科研結(jié)合在施工過(guò)程中,無(wú)疑將大大提高我國(guó)高速公路瀝青路面的建設(shè)水平,有效防止出現(xiàn)早期破壞。
4、3學(xué)習(xí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)、成熟的技術(shù)。
4、4強(qiáng)化施工管理,提高工序控制的科學(xué)性。
4、5保證現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確,杜絕弄虛作假。特別是瀝青材料、砂石料的試驗(yàn)數(shù)據(jù),必須做到抽樣合理,數(shù)據(jù)真實(shí)保證瀝青路面材料的路用性能。對(duì)高路堤、軟基處理、填挖結(jié)合處、結(jié)構(gòu)物兩端填土等重點(diǎn)部位的施工重點(diǎn)監(jiān)控,防止不均勻沉降影響瀝青路面的使用性能。
4、6重視并協(xié)調(diào)高速公路瀝青路面的壓實(shí)度、均勻度、平整度和構(gòu)造深度等指標(biāo),特別處理好平整度與壓實(shí)度的關(guān)系。不能過(guò)分追求平整度而犧牲壓實(shí)度,而是要在保證壓實(shí)度的基礎(chǔ)上追求平整度,否則通車(chē)后的路面極易發(fā)生水破壞以及松散、車(chē)轍等早期病害。
4、7不過(guò)分追求某些結(jié)構(gòu),例如透水面層,由于我國(guó)的高速公路沿線以及路面灰塵較多,更容易發(fā)生早期破壞。
4、8這里紅市高速公路的排水設(shè)計(jì),防止水損壞。
4、9重視半剛性基層的養(yǎng)護(hù),防止反射裂縫的出現(xiàn)。
4、10交通執(zhí)法部門(mén)與其它行業(yè)主管部門(mén)聯(lián)合執(zhí)法,大力打擊超載運(yùn)輸,保證高速公路的正常使用。在當(dāng)前不能杜絕超載車(chē)行駛高速公路的情況下,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,防止病害的進(jìn)一步發(fā)展;引進(jìn)動(dòng)態(tài)稱重技術(shù),改變現(xiàn)有收費(fèi)方式,按實(shí)際噸位進(jìn)行收費(fèi),將在一定程度上遏止超載車(chē)對(duì)高速公路惡性行駛。
4、11加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,提高養(yǎng)護(hù)管理水平。經(jīng)驗(yàn)表明,科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)不但保證了高速公路瀝青路面的服務(wù)性能,也是防止早期病害的進(jìn)一步發(fā)展、節(jié)省養(yǎng)護(hù)資金的有效手段。
5、目前高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)技術(shù)主要問(wèn)題以及對(duì)現(xiàn)有有關(guān)瀝青路面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建議調(diào)研組認(rèn)為:
目前我國(guó)高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)技術(shù)存在的問(wèn)題歸納起來(lái),主要集中在幾個(gè)方面:
5、1應(yīng)用柔性路面理論指導(dǎo)半剛性基層路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺少系統(tǒng)研究分析的試驗(yàn)驗(yàn)證,導(dǎo)致目前在瀝青路面面層厚度上看法分歧很大;
5、2交通流不規(guī)范,超載車(chē)輛的軸重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算中標(biāo)準(zhǔn)的軸重;
5、3施工與設(shè)計(jì)脫節(jié)較大,規(guī)范應(yīng)著眼于解決目前存在的高速公路的早期破壞,保證高速公路長(zhǎng)期的服務(wù)水平;
5、4沒(méi)有大修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);
5、5缺乏專門(mén)的高速公路養(yǎng)護(hù)規(guī)范。具體的意見(jiàn)和建議如下:
5、5、1增加多層半連續(xù)體系的計(jì)算模式;
5、5、2《公路法》對(duì)超載有明確的禁止和處罰措施,但執(zhí)行起來(lái)難度大,有的超載達(dá)10倍以上(單軸重達(dá)20噸,雙軸重大50噸,雙軸最大可達(dá)70噸,而標(biāo)稱為2.5——14噸不等)。所以,在當(dāng)前還未解決超載現(xiàn)象的情況下,需在規(guī)范中增加超載車(chē)的設(shè)計(jì)模式,增加交通量調(diào)查及使用的詳細(xì)規(guī)定,改變現(xiàn)有規(guī)范中交通量預(yù)測(cè)僅按車(chē)型分類與實(shí)際軸載并不匹配的規(guī)定;
5、5、3由于半剛性基層瀝青路面不可避免會(huì)產(chǎn)生反射裂縫,常常需采用工布或土工格柵來(lái)延緩裂縫的發(fā)生或加勁處理,也有采用應(yīng)力消減層的,這與原有的層間完全接觸條件假設(shè)并不一致,修訂后的規(guī)范應(yīng)考慮這些條件;
5、5、4建議對(duì)面層、基層、地基層僅作原材料的試驗(yàn)(壓碎值、磨光值、磨耗率、堅(jiān)固性等),不再?gòu)?qiáng)調(diào)混合料試驗(yàn);
5、5、5在進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),除砂與粉煤灰能搜集到外,期于材料不確定或需試驗(yàn)單位自己加工,與實(shí)際施工時(shí)的加工機(jī)具、材料的顆粒級(jí)配、形狀及清潔程度等千差萬(wàn)別,這些因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較大。因此建議對(duì)瀝青面層、基層、底基層僅作原材料的試驗(yàn)(壓碎值、磨光值、磨耗率、堅(jiān)固性等),不再?gòu)?qiáng)調(diào)混合料試驗(yàn)。另外壓碎值等指標(biāo)受集料顆粒形狀影響較大,建議增加路面材料的立方體抗壓強(qiáng)度要求建立與壓碎值的關(guān)系;
5、5、6雖然JTJ014-97規(guī)定了各層材料的回彈摸量和抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)方法,但與JTJ057-94有較大的出入,而回彈摸量及抗拉強(qiáng)度由于偏差系數(shù)大,設(shè)計(jì)單位經(jīng)驗(yàn)不多,無(wú)法進(jìn)行充分的論證,主要還依賴規(guī)范的推薦值,所以規(guī)范應(yīng)明確和準(zhǔn)確;JTJ014-97第7.0.4中有筆誤,半剛性材料的抗壓回彈摸量采用頂面法,應(yīng)為T(mén)080-94;JT014-97第129頁(yè)要求采用95%保證率的實(shí)測(cè)抗壓摸量值,而T0808未提出保證率要求。另外JT014-97中關(guān)于力氣能夠混合料與T0713-2000的要求也有較大的出入。
5、5、7增加高速公路大修設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括舊路服務(wù)水平評(píng)價(jià)、使用周期評(píng)估、大修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及彎沉衰減計(jì)算公式等。高速公路的大修、中修不同于新建項(xiàng)目,也不同于普通公路的維修養(yǎng)護(hù),原來(lái)對(duì)瀝青路面的評(píng)價(jià)方法對(duì)高速公路不適應(yīng)。對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)采用的交通量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)年限、合理的施工組織以減少交通干擾,對(duì)未整治段落、局部處理段落、罩面處理段落及更換了面層、基層的段落的質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定、從可持續(xù)發(fā)展考慮如何合理利用挖除的材料以及營(yíng)運(yùn)高速公路大修對(duì)周邊環(huán)境的影響等,都應(yīng)做深入的總結(jié)和研究。提出一套以高速公路調(diào)查為基礎(chǔ)的、符合高速公路使用品質(zhì)情況的評(píng)價(jià)方法及相關(guān)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定響應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策已非常必要。另外,對(duì)高速公路大修的施工組織、交通安全、標(biāo)高協(xié)調(diào)提出指導(dǎo)性意見(jiàn),對(duì)沉降、車(chē)轍、縱裂、橫裂、龜裂等主要病害形式提出設(shè)計(jì)原則。
5、5、8改進(jìn)土基摸量取值方法以及承載板測(cè)定土基回彈摸量的時(shí)樣方法。在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí),需要土基摸量參數(shù),而先行規(guī)范給出的摸量參數(shù)仍按照1986年《公路柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范》的成果確定,而1986年《柔規(guī)》中土基摸量值均是在輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)條件下得到的。上個(gè)世紀(jì)六十年代,全國(guó)各省經(jīng)過(guò)調(diào)查試驗(yàn)研究,提出了與氣候、土質(zhì)、水文條件及施工水平相適應(yīng)的土基回彈摸量值,它反映了不同地區(qū)自然條件的特點(diǎn)和規(guī)律性。但其數(shù)值是針對(duì)低等級(jí)道路提出的,對(duì)于高等級(jí)公路,由于設(shè)計(jì)要求、施工條件、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的改變,其數(shù)值應(yīng)按新的情況重新考慮。高等級(jí)公路路基的填土高度普遍較以往一般公路的路基高,路面厚度較以往一般公路的路面厚,而且通常有硬路肩,并且對(duì)路面和路基排水有更明確的要求,特別是目前的高等級(jí)公路施工中,都采用了重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)路床和路堤下部各層材料的質(zhì)量提出了明確的要求,在這種情況下,路基摸量的選定方法有改進(jìn)的必要。
5、5、9承載板測(cè)定土基回彈摸量試驗(yàn)方法T0943-95,由于采用設(shè)備及土基強(qiáng)度的變化,也應(yīng)該作較大調(diào)整。
5、5、10設(shè)計(jì)指標(biāo)的調(diào)整,對(duì)于瀝青抗滑表層建議將雙面擊實(shí)由50次改為75次,另外對(duì)瀝青混合料應(yīng)提高動(dòng)穩(wěn)定度要求。
5、5、11進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)、材料的分級(jí)堆放、場(chǎng)地硬化以及其他的防離析、防污染的措施。
5、5、12進(jìn)一步細(xì)化路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水的內(nèi)容,建議取消關(guān)于基層、底基層的級(jí)配要求。
5、5、13增加路面結(jié)構(gòu)層加鋪時(shí)對(duì)路基沉降指標(biāo)的要求以及過(guò)渡路面內(nèi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
5、5、14增加SUPERPAVE內(nèi)容,與國(guó)際接軌,主引進(jìn)美國(guó)SHRP技術(shù)成果,在新版規(guī)范中兩種指標(biāo)共存,逐步過(guò)渡。
6、瀝青路面早期破損的防護(hù)
通過(guò)以上分析,可看出瀝青混凝土路面早期破損與瀝青混合料、路面設(shè)計(jì)施工、交通氣候條件的全部或部分有聯(lián)系,而交通氣候條件是客觀存在的,所以瀝青路面病害防治技術(shù)應(yīng)以路面設(shè)計(jì)、瀝青混合料和施工三個(gè)方面考慮。
6、1合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)
6、1、1 盡可能減薄瀝青面層厚度由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情減薄,控制在9-12cm之內(nèi)。第一是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載能力可由半剛性材料層(基層和底基層)來(lái)承擔(dān),無(wú)需用增厚面層來(lái)提高承載能力。第二是提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層,而是用優(yōu)質(zhì)瀝青。第三是瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫,在正常施工情況下,大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。第四是一般來(lái)說(shuō)厚的瀝青面層易導(dǎo)致車(chē)轍的產(chǎn)生。
6、1、2 加強(qiáng)瀝青路面防水設(shè)計(jì)
6、1、3 選用合理的基層和底基層結(jié)構(gòu)
6、2 嚴(yán)格控制瀝青混合料的質(zhì)量
6、2、1 瀝青的選取選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標(biāo)。
6、2、2 集料的選用骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一業(yè)數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時(shí)應(yīng)盡量降低骨料的含水量。
6、2、3 混合料級(jí)配的確定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲勞性能、低溫抗裂性,路面表面特性和耐久性是兩對(duì)矛盾,相互制約,照顧了某一方面性能,可能會(huì)降低另一方面性能?;旌狭吓浜媳仍O(shè)計(jì),實(shí)際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)化設(shè)計(jì),根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和交通情況做具體分析,盡量互相兼顧。當(dāng)然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個(gè)途徑:第一是改善礦料級(jí)配,采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善瀝青結(jié)合料,采用改性瀝青。
6、3 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量施工質(zhì)量控制不嚴(yán),早期破損必然出現(xiàn)。所以瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效的質(zhì)量保證體系,實(shí)行目標(biāo)管理、工序管理,明確責(zé)任,對(duì)施工全過(guò)程,每道工序的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制、評(píng)定,以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),具體要抓好以下幾方面:
6、3、1 嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量,拌合過(guò)程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應(yīng)立即進(jìn)行處理;加大馬歇爾試驗(yàn)頻率,嚴(yán)格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo),必要時(shí)對(duì)混合料進(jìn)行特殊配合比設(shè)計(jì)。
6、3、2 保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級(jí)配,增加粗骨料,提高大中粒徑集料含量;控制最佳含水量,改進(jìn)碾壓方法,避免過(guò)振過(guò)濕,不能使基層頂面形成灰漿硬殼,不能用細(xì)料進(jìn)行壓實(shí)后找平。對(duì)細(xì)粒土類的半剛性基層,必要時(shí)可以采用頂面栽釘?shù)绒k法加強(qiáng)基層頂面粗糙度。
6、3、3 合理灑布透層油、粘層油。在進(jìn)行各層鋪筑前,必須保持頂面清潔。根據(jù)近年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)于水泥穩(wěn)定類半剛性基層,透層油應(yīng)以慢裂型乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車(chē)噴灑時(shí),應(yīng)保持穩(wěn)定的車(chē)速和噴灑量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2?立方米/1000平方米的石屑或粗砂,用6?T鋼筒式壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍,將多余的浮料掃走。對(duì)舊瀝青路面罩面,必須灑布粘層油粘層油應(yīng)有較好的粘附性,腳踏有明顯的粘附感,整個(gè)面層取芯后不易分離。對(duì)于干線公路可以設(shè)置I型稀漿封層作為粘結(jié)層,實(shí)現(xiàn)層間結(jié)合與防水的雙重作用且不需要封閉交通。
6、3、4 提高面層攤鋪質(zhì)量。在攤鋪混合料時(shí),運(yùn)距不能過(guò)遠(yuǎn),攤鋪溫度應(yīng)控制在130℃?50℃為宜,攤鋪厚度均勻,壓實(shí)設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套,速度控制在2m/min左右,碾壓遍數(shù)不能太少,以免混合料孔隙過(guò)大;一般不能進(jìn)行補(bǔ)料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不得攤鋪,更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順,各幅之間重疊的混合料應(yīng)用人工鏟走。
7、結(jié)束語(yǔ)
路面早期破損已成為瀝青路面的主要危害之一,各級(jí)公路管理部門(mén)都應(yīng)引起足夠的重視,并根據(jù)其成因從路面設(shè)計(jì)、原材料進(jìn)場(chǎng)到具體施工,有針對(duì)性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時(shí),必須建立健全質(zhì)量保證體系,從管理部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)到施工部門(mén),層層重視、層層控制、層層落實(shí)。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面的早期破損現(xiàn)象的發(fā)生,使我省公路建設(shè)質(zhì)量全面提高,更上新臺(tái)階。