浅议高等级公路沥青混凝土路面施工质量通病成因和预防措施

'浅议高等级公路沥青混凝土路面施工质量通病成因和预防措施　　摘要：近十五年来，是我国沥青混凝土路面发展速度最快的时期。然而沥青混凝土路面仍然存在很多问题，如面层纵、横向裂缝、坑槽病害、泛油等质量通病，提高预防措施可有效减少这类质量通病的产生。关键词：沥青混凝土路面、质量通病的成因、预防措施中图分类号：TU535文献标识码：A一、裂缝病害成因分析及防治措施1、裂缝病害成因（1）龟列。该种病害的特征是:相互交错的裂缝将路面分割成形似龟纹锐角多边形小块。龟列通常是由于路面整体强度不足在行车荷载的重复作用下而引起的疲劳裂缝。（2）纵向裂缝。高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的损坏特征是:与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。这类裂缝通常是由于路基压实度不均匀、路面不均匀沉陷或施工接缝质量或结构承载力不足而引起的。9 （3）横向裂缝。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生的裂缝。2、预防纵向裂缝除了控制沥青混合料及摊铺质量外，尚可采取如下措施预防产生纵向裂缝：（1）填方路段采用分层填筑，边坡充分压实。（2）对老路加宽或半填半挖地段，路基填筑前应将边坡松土清除，并按填土厚度逐级进行开蹬处理并严格压实。（3）使用合格填料填筑路基，对淤泥等不良地基进行加固处理。3、预防横向裂缝可采取如下措施预防横向裂缝：采取防裂措施，及时对基层养生以减少前期开裂，及时铺筑面层或浇洒透油层以减少裸露时间，减少基层横向干缩性开裂。4、预防网裂或龟裂对网裂或龟裂，可采取以下预防措施：（1）采用低温变形能力高的优质沥青或改性沥青。（2）控制好基层的施工质量和沥青混合料质量。（3）1.4.3可以采用沥青碎石柔性基层缓解网裂或龟裂的程度。二、坑槽病害成因分析及防治措施1、坑槽病害成因9 （1）水损坏水损所导致坑槽的形成机理是：降雨过程中，雨水首先渗入并滞留在表层沥青混凝土空隙中，当下层的沥青混合料密水性好、层厚较大时，雨水向下渗透相对比较困难。在高速车辆反复行驶产生的动水压力、剪应力以及真空吸力等多种因素的复合作用下，沥青膜逐渐从集料表面剥落，局部沥青混凝土松散，碎石被车轮甩出，路面形成坑槽。（2）油污侵蚀油污侵蚀所致坑槽在中国南方高速公路中比较普遍，特别是一些长上坡和长下坡位置更易出现，已成为除水损坑槽外的第二大类坑槽病害。油污形成的坑槽往往较深，有的甚至深达整个沥青面层的厚度。对油污路段路面钻芯取样发现：罩面层情况较好，而中下面层沥青老化严重，无粘结能力，集料松散。2、坑槽防治由于泛油往往是沥青用量过大造成的,所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。（1）处治方法。在轻微泛油的路段,可撒上3～5mm粒径的石屑或粗砂,并用压路机或控制行车碾压;在泛油较重的路段,可先撒上5～10mm粒径的碎石,用压路机碾压。待稳定后,再撒3～5mm粒径的石屑或粗砂,9 并用压路机或控制行车碾压。（2）处治施工要点。泛油处治时间应选择在泛油路段已出现全面泛油的高温季节,并在当日气温最高时进行。撒料应顺行车方向撒,先粗后细;做到少撒、薄撒、匀撒、无堆积、无空白。禁止使用含有粉粒的细料。采用压路机或引导行车碾压,使所撒石料均匀压入路面。如采用行车碾压,应及时将飞散的粒料扫回。三、车辙病害成因分析及防治措施1、车辙病害成因（1）沥青路面因施工碾压不充分，以及沥青路面在高温下劲度下降迅速，使路面抗剪能力不足，导致矿料在轮载作用下产生滑移与位错，混合料进一步被压实，这是压密过程。（2）在高温下沥青变软，沥青劲度进一步下降，沥青对网络骨架的约束减小，使得矿质骨架的稳定性下降，从而产生失稳破坏，导致混合料产生重新组合与分布，引起沥青及沥青胶(砂)9 浆的自由流动，在受载处出现压缩和侧向错位而形成槽辙，这是混合料产生自由流动的过程。（3）若沥青的软化在矿料间产生滑移作用，细集料相对集中并产生剪切破坏，矿料将在荷载作用下沿矿料接触面处产生滑动和挤压，最终导致骨架作用的丧失和部分骨料的破碎，这是引起矿料的重分布和矿质骨架的破坏过程，这样就使高温变形得以产生，如推移、拥包、搓板和车辙等。根据车辙的形成原因和过程特点，将沥青路面的车辙分为结构性车辙、流动性车辙、磨耗磨损型车辙、压密型车辙四种类型。在我国，多数沥青路面修筑在半刚性基层上，且施工中对压实度要求较高，基层强度及板体性好、变形小，除了某些基层施工不良的路段外，结构型车辙一般很小，而磨损性车辙在我国几乎是没有的。所以目前所见到的车辙基本上都属于第二种类型，故目前讨论最多的是失稳型车辙，即属于沥青混合料的流动性车辙。2、车辙的防治沥青混合料级配组成对车辙的影响非常大，在重交通作用下，为减少沥青混凝土路面产生车辙，在今后路面沥青混合料的设计和施工控制过程中应采取措施。保证铺筑的沥青混合料包括充分的破裂捣碎的骨料，且骨料一定要有密级配足够的碎石，大骨料的结构表面一定要粗糙；沥青含量要有足够的粘度。骨料颗粒周围的沥青薄膜厚度除了有足够防止早氧化的覆盖层外，还应有足够的粘结强度；路面层必须充分压实以尽可能阻止由交通引起的附加压实，还有就是要确实保证沥青混合料按照规范进行充分压实。四、泛油病害成因及防治措施1、泛油病害成因（1）空隙率过小型9 空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节，整条路段地出现泛油现象，不管是轮迹带还是非轮迹带，只不过程度轻重不同而已。路表如镜面光滑，雨天车辆易打滑。钻心取样表明，空隙率过小型泛油的内部空隙充满了沥青，表面层厚度方向不存在明显沥青含量差异。（2）压密型压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害，泛油只发生在轮迹带，表面油膜分布较均匀。由于车辙的存在，车辆往往被迫变道行驶，而雨天容易形成积水，这些易对交通安全构成威胁。（3）动水作用型动水作用型泛油有两种表观形式：一是点状的油斑，由小到大发展；二是沿轮迹带分布的带状泛油。点状油斑的发展过程是，首先在某段轮迹带上出现小块油斑，直径1～2cm左右；随后，轮迹带上的小块油斑逐渐增多、增大，油斑的直径增大到2～5cm不等，继续沿轮迹分布；油斑发展的最后阶段，油斑的直径、面积和爆发密度进一步增大，直至各块油斑逐渐联通成片。带状泛油现象是沿轮迹带分布的。外观考察和钻芯抽提试验发现此类泛油的路段沥青用量正常，不存在过量沥青。2、泛油现象的防治（1）空隙过小型泛油是系统性泛油现象，一旦发生，危害严重，影响范围大。预防关键是做好两方面的工作：一是国家主管部门要把好技术规范或标准关；二是国家应严格施行行业准入制度，无资格认定的不准从事相关技术工作。9 （2）压实度标准偏低或压实度不足，不仅造成车辙和压密型泛油，还造成水损害等早期破坏，影响交通安全和路面耐久性。我国新规范明确指出：沥青路面的成败与否，压实是最重要的工序，许多高速公路沥青路面发生早期损坏，多与压实不足有关，因此压实度的评定至关重要。针对原规范在压实度和压实工艺方面的不足，新规范采取了两项措施：一是将原来的压实度标准提高了1%；二是对沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制，并适度钻孔抽检压实度的方法。新规范在压实度控制方面是观念上的重大转变，从原来的钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主、钻孔检测作为抽检校核的手段，将事后检查转变为过程控制，即实行施工过程中的在线监测。9 （3）由于大空隙率、高速行车和水的综合作用是动水作用型泛油的主要原因。因此，在混合料设计上对不同空隙率的混合料不应使用相同的粘附性标准，应根据沥青混凝土面层中各层孔隙率的不同，对沥青与集料的粘附性要求应随设计空隙率的变化而变化。混合料的空隙率越大，其内部遭受水侵蚀的影响越大，沥青与集料的粘附性要求应越高。对于孔隙率与路面水损害之间的关系，新规范认为孔隙率过大会造成“路面渗水情况严重，并造成严重的水损坏”，如“桥面沥青昆合料的空隙率过大，残余空隙率超过6%-8%，在汽车荷载作用下会产生很强的动水压力，加速铺装层的水损害破坏”。因此，“沥青混合料配合比设计时，最重要的指标莫过于空隙率”。新规范认为原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大，不适用于多雨潮湿地区的路面使用。对于设计孔隙率指标，新规范结合我国实际情况，规定一个空隙率范围，以适应于不同的需要，这个范围根据公路等级、气候、交通条件不同而有所不同。总之沥青路面质量控制涉及的面很广，影响因素多。在施工过程中要善于总结，克服不良人为因素，注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理，严格预控各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理，只有加强管理，精心组织施工，才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面，创造优良工程。参考文献[1］肖友高,张明伟,李春阳.深度探讨沥青路面公路施工技术与质量控制措施［J］.科技资讯,2010,(10).[2]吕化冰.市政道路沥青路面的裂缝防治[J];中国城市经济;2011年18期[3]张臻成.浅谈城市道路改造中旧混凝土路面加铺沥青出现裂缝的问题和防治[5];中华民居(下旬刊);2012年11期[4]熊佳;沥青路面质量控制策略的分析研究[D];长沙理工大学;2010年9 9'