瀝青混凝土路面常見(jiàn)病害的預(yù)防與防治

宋 亮， 鄔永 林， 熊 煒

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司第一分局，四川彭山 620860)

瀝青混凝土路面常見(jiàn)病害的預(yù)防與防治

宋 亮， 鄔永 林， 熊 煒

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司第一分局，四川彭山 620860)

瀝青混凝路面常見(jiàn)的病害有發(fā)裂、網(wǎng)裂、車轍、沉陷、脫皮、松散、泛油與坑槽等，這些災(zāi)害不僅有設(shè)計(jì)方面和施工方面的原因，也有的是自然因素造成的。就瀝青混凝土壓實(shí)度不足、平整度不佳、水損害破壞常見(jiàn)的油皮、塊裂縫及龜裂、抗滑性不足等早期破壞的質(zhì)量通病的原因和防治方法進(jìn)行了探究。

瀝青混凝土路面;質(zhì)量通病;預(yù)防處治

1 壓實(shí)度不足產(chǎn)生的原因與預(yù)防

紅星路南延線道路工程全長(zhǎng)18．3km，起于高新區(qū)(雙流界)，止于第二繞城高速。筆者就紅星路南延線瀝青混凝土路面施工中出現(xiàn)的質(zhì)量通病的原因和防治方法進(jìn)行了探究。

瀝青混凝土路面的壓實(shí)度如何，將直接影響到路面的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。當(dāng)壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)將導(dǎo)致瀝青混凝土浸入，進(jìn)而促使瀝青與骨料剝離松散，嚴(yán)重影響瀝青路面的使用壽命。瀝青混凝土的孔隙比較大，地表水易侵入基層或路基進(jìn)而造成路面沉陷，進(jìn)而增加了路面維護(hù)的難度。

1．1 形成原因

(1)在瀝青混合料配制過(guò)程中，由于原材料規(guī)格上的控制混亂，拌合機(jī)械在生產(chǎn)中計(jì)量失控，其結(jié)果是瀝青混合料中骨料的級(jí)配不正常，所配制出的瀝青混合料質(zhì)量不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)離散。

(2)瀝青混合料出料溫度低、施工溫度偏低，或在攤鋪和碾壓時(shí)溫度較低，均會(huì)造成碾壓困難而使壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)要求。

(3)所選用的碾壓設(shè)備不配套，施工工藝不規(guī)范，不能趁熱立即保溫壓實(shí)，錯(cuò)過(guò)了達(dá)到最佳壓實(shí)度的有利時(shí)機(jī)。

(4)所采用的碾壓方法不正確，在碾壓中霧化噴嘴失靈，噴出的水呈流水狀，導(dǎo)致瀝青混合料耗掉熱量，過(guò)早冷卻，從而造成碾壓比較困難。

(5)瀝青混合料的拌合溫度、環(huán)境溫度、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸車容量、等待攤鋪時(shí)的覆蓋情況、攤鋪速度、碾壓時(shí)間等處理不當(dāng)，均會(huì)造成瀝青混合料的熱量損失。溫度低的瀝青混合料將形成一個(gè)冷點(diǎn)，導(dǎo)致壓路機(jī)不能充分發(fā)揮其壓實(shí)效果，從而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。

1．2 預(yù)防措施

(1)確認(rèn)瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)，確保瀝青混合料的級(jí)配良好。在配制中要保證稱量準(zhǔn)確、攪拌均勻，使混合料在壓實(shí)過(guò)程中不產(chǎn)生波動(dòng)離散。

(2)瀝青混合料嚴(yán)格按照規(guī)范的拌合溫度進(jìn)行加熱，并在運(yùn)輸中采取適當(dāng)?shù)谋卮胧_保瀝青混合料的出料溫度、運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度不低于規(guī)定的要求，以保證使用設(shè)計(jì)要求的碾壓設(shè)備施工達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。

(3)選用性能良好的壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。碾壓前應(yīng)調(diào)整好霧化噴嘴并趁熱攤鋪、保熱壓實(shí)，瀝青混合料的最低攤鋪溫度應(yīng)符合表1中的規(guī)定?；旌狭系膲簩?shí)遍數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)壓實(shí)完畢的部位應(yīng)按規(guī)定取樣測(cè)試其壓實(shí)度;對(duì)不符合要求的部位應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

(4)當(dāng)施工中有路緣石時(shí)，路緣石應(yīng)在瀝青面層施工前安裝完畢。壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓，并應(yīng)緊靠路緣石;當(dāng)采用鋪筑式路緣石時(shí)，可以用耙子將邊緣的混合料堆積至高點(diǎn)，然后將壓路機(jī)的外側(cè)輪伸出邊緣10cm左右進(jìn)行碾壓，也可以在其邊緣空出30～40cm，待壓完第一遍后，將壓路機(jī)的大部分重量置于已壓實(shí)的混合料面上再壓邊緣，以減少邊緣向外推移的距離。

(5)要選擇保溫性良好、容量較大的運(yùn)料車運(yùn)輸瀝青混合料，在運(yùn)輸過(guò)程中要加蓋保溫布并需加強(qiáng)攪拌、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓之間的協(xié)調(diào)配合，盡量減少等候攤鋪的時(shí)間，以防止瀝青混合料溫度降低，影響攤鋪質(zhì)量和壓實(shí)度。

(6)瀝青混凝土壓實(shí)層的最大厚度不宜大于100mm，瀝青穩(wěn)定碎石混合料的壓實(shí)層最大厚度不宜大于120mm，但經(jīng)試驗(yàn)證明采用大功率壓路機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度時(shí)，其厚度允許增大到150 mm。

表1 瀝青混合料最低攤鋪溫度表

(7)瀝青混凝土路面施工應(yīng)配備足夠數(shù)量的壓路機(jī)，選擇合理的壓路機(jī)組合方式及初壓、復(fù)壓、終壓的碾壓步驟，以達(dá)到最佳的碾壓效果。當(dāng)施工氣溫低、風(fēng)速大、碾壓厚度較薄時(shí)，壓路機(jī)的數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。

(8)為確保瀝青混凝土路面達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)應(yīng)符合表2中的規(guī)定。壓路機(jī)的碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變而導(dǎo)致混合料推移。碾壓區(qū)的長(zhǎng)度應(yīng)大體確定，兩端的往返位應(yīng)隨攤鋪機(jī)的前進(jìn)而推進(jìn)，橫向不得在相同的斷面上。

表2 壓路機(jī)碾壓速度表 /km·h－1

2 平整度不合格缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防

在壓實(shí)施工中對(duì)平整度控制不嚴(yán)，在道路投入使用后，時(shí)常有行車抖動(dòng)、跳車及失重感現(xiàn)象發(fā)生，不僅使行車舒適性受到影響，而且在長(zhǎng)期行車荷載的反復(fù)作用下持續(xù)升級(jí)發(fā)展成搓板鼓包等質(zhì)量缺陷，甚至導(dǎo)致路面過(guò)早破壞。

2．1 形成原因

(1)配合比計(jì)量不準(zhǔn)確，攪拌不均勻，質(zhì)量不合格，從而造成了拌合料出現(xiàn)集料離析或細(xì)集料與粗集料粒徑曲線分布不均等問(wèn)題。由于混合料的組成材料不同，其壓縮量必會(huì)出現(xiàn)差異，最終導(dǎo)致高程與厚度上的不平整。

(2)攤鋪機(jī)中的自動(dòng)找平裝置失靈。施工前，應(yīng)仔細(xì)檢查機(jī)械設(shè)備的工作狀況。

(3)施工基準(zhǔn)線鋼釬距離較大或拉力不足，使鋼釬的位置比正常位置高。攤鋪中，若基準(zhǔn)線錯(cuò)誤，必然導(dǎo)致路面平整度達(dá)不到規(guī)定的要求。

(4)瀝青混合料攤鋪中出現(xiàn)停機(jī)、熨平板振動(dòng)下沉等情況，重新啟動(dòng)時(shí)在停機(jī)處形成了凹點(diǎn)，導(dǎo)致局部平整度不符合要求。

(5)在瀝青混合料碾壓過(guò)程中，壓路機(jī)未按操作流程工作，隨意急停、急轉(zhuǎn)和停機(jī)加水、小修，從而造成停機(jī)的路面形成鼓棱，路面不平整。

(6)當(dāng)基層頂面清理不干凈或攤鋪機(jī)滑靴和履帶時(shí)常碾壓到石料上時(shí)會(huì)引起攤鋪機(jī)局部提高，導(dǎo)致瀝青混合料厚度不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面不平整。

(7)在施工縫處理時(shí)，接茬處理不好，新舊攤鋪壓實(shí)厚度不一致，或者與構(gòu)造物伸縮縫混凝土銜接不好，均會(huì)使路面的平整度不佳。

2．2 預(yù)防措施

(1)嚴(yán)格把好生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)，做到級(jí)配合理、計(jì)量準(zhǔn)確、拌和均勻，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

(2)在施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)有專人指揮車輛。在每次攤鋪前，應(yīng)有不少于5輛卸料車在攤鋪機(jī)前等候，以確保攤鋪機(jī)作業(yè)連續(xù)、均勻。按照標(biāo)準(zhǔn)化施工，不得隨意停車、起步。

(3)針對(duì)瀝青混合料中瀝青的性能特點(diǎn)，確定壓路機(jī)的機(jī)型和重量，并確定出施工的初壓、復(fù)壓、終壓溫度，合理選擇碾壓速度和碾壓遍數(shù)以及振動(dòng)頻率與振幅。

(4)為提高構(gòu)造物伸縮縫與瀝青路面銜接部位的牢固性及平整度，應(yīng)先攤鋪瀝青混凝土面層，再做構(gòu)造物的伸縮縫。

(5)為防止汽車荷載作用造成的平整度破壞，應(yīng)嚴(yán)格開(kāi)放交通的時(shí)間。熱瀝青混合料路面應(yīng)等攤鋪層完全自然冷卻、混合料表面溫度低于65℃后再開(kāi)放交通。

3 裂縫及龜裂形成的原因及預(yù)防

瀝青混凝土路面上常出現(xiàn)油皮現(xiàn)象，薄層的油皮粘貼在瀝青路面的表面，若不及時(shí)進(jìn)行處理，隨著行車的反復(fù)碾壓，油皮現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，將逐漸發(fā)展成網(wǎng)裂、變形等。塊狀裂縫和支交裂縫把路面分成類似矩形的小塊。塊的尺寸約在50 cm×50cm～300cm×300cm之間。龜裂是一種相互交錯(cuò)的裂縫，將路面分割成類似龜紋的銳角多邊形小塊，塊的尺寸均小于50cm×50cm。

3．1 形成原因

(1)油皮的形成原因。

一是在配制瀝青混合料時(shí)，所選用的碎石集料不均勻，從而影響生產(chǎn)質(zhì)量;二是瀝青表面水的侵入，瀝青與集料分離;三是瀝青攤鋪時(shí)產(chǎn)生離析，或在瀝青運(yùn)輸過(guò)程中熱量損失產(chǎn)生離析;四是在瀝青路面鋪筑中，接頭處壓實(shí)度不好，或者瀝青混合料加熱超溫等。

(2)塊狀裂縫的形成原因。

一是面層材料的收縮和溫度的周期性變化;二是拌合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，存料倉(cāng)中料的存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng);三是縱向裂縫出現(xiàn)后，促使縱橫裂縫交叉在一起;四是基層材料中細(xì)顆粒成分含量過(guò)多。

(3)龜裂的形成原因。

一是因行車荷載重復(fù)作用產(chǎn)生的疲勞裂縫。當(dāng)瀝青底層應(yīng)變大于極限拉伸應(yīng)變時(shí)，瀝青路面發(fā)生龜裂;二是局部壓實(shí)度未達(dá)到施工規(guī)范要求，導(dǎo)致路面的承載力下降;三是路面基層的強(qiáng)度太大，未鋪筑瀝青面層時(shí)基層已發(fā)生嚴(yán)重開(kāi)裂。

3．2 預(yù)防措施

(1)油皮的防治措施。

采用規(guī)格均勻的碎石集料和質(zhì)量?jī)?yōu)良的瀝青材料，嚴(yán)格控制瀝青混合料的質(zhì)量。做好瀝青混凝土路面的施工組織設(shè)計(jì)，同時(shí)保持?jǐn)備仚C(jī)良好的工作狀態(tài)。施工人員一定要解決好瀝青混合料在運(yùn)輸過(guò)程中的離析，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工規(guī)范進(jìn)行施工。

(2)塊裂的防治措施。

盡量采用溫度敏感低、低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青;有效控制礦料級(jí)配，減少基層填筑材料的變異性。對(duì)于有條件的公路，可優(yōu)先采用瀝青碎石柔性基層。

(3)龜裂的防治措施。

增大瀝青面層厚度，可以有效地防止基層裂縫向上傳遞;將瀝青混凝土層的最下層做成高抗疲勞層，嚴(yán)格防止瀝青路面各項(xiàng)工序的交叉干擾。加強(qiáng)對(duì)壓實(shí)施工的管理，同時(shí)最大限度地避免瀝青混合料的離析。

4 水損害問(wèn)題形成的原因及預(yù)防

瀝青混凝土水損害問(wèn)題是指瀝青路面在有水分的情況下經(jīng)受交通荷載和溫度膨脹的反復(fù)作用，水分逐漸浸入瀝青與集料的界面;同時(shí)，由于水動(dòng)力的作用，瀝青漸漸從集料表面剝離，導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力降低而發(fā)生的路面破壞。

4．1 形成原因

設(shè)計(jì)方面有五個(gè)原因:第一，路面面層的結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)不合理;第二，配合比設(shè)計(jì)和規(guī)范與實(shí)際情況存在差異;第三，采用了不等厚路面與路肩面層設(shè)計(jì);第四，軟基路段面層基層設(shè)計(jì)橫坡偏小;第五，公路設(shè)計(jì)不夠完善。

施工方面存在以下四個(gè)原因:第一，瀝青混凝土面層施工質(zhì)量不合格;第二，在半剛性基層施工養(yǎng)護(hù)上存在問(wèn)題;第三，開(kāi)山路段路塹出現(xiàn)了超挖的質(zhì)量問(wèn)題;第四，排水設(shè)施的施工質(zhì)量不合格。

4．2 預(yù)防措施

必須完善瀝青混凝土路面的排水設(shè)計(jì)，按照實(shí)際情況設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層，做好瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，采用合理的S型礦料級(jí)配;采用合理的孔隙率;統(tǒng)一瀝青混合料的體積計(jì)算方法;進(jìn)行滲水性檢驗(yàn)，提高閉水性，確保水穩(wěn)定性檢驗(yàn)指標(biāo)合格。加強(qiáng)施工過(guò)程中的全面質(zhì)量管理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行施工。

5 瀝青混凝土路面早期破壞、污染的預(yù)防

瀝青混凝土路面的早期破壞是指其在設(shè)計(jì)壽命1/3期間所發(fā)生的過(guò)早的各種形式的路面破壞，常見(jiàn)的有開(kāi)裂、路面車轍等。瀝青混凝土路面的污染是指在瀝青混凝土路面施工中因各種原因造成的污染，如施工機(jī)械車輛漏油、行駛散落的石料和渣土等。

針對(duì)瀝青混凝土施工中被污染的情況，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中的管理，科學(xué)安排路面上的施工工序，同時(shí)安排人員及時(shí)清理施工運(yùn)輸車輛散落在瀝青上的散落物。對(duì)于瀝青混凝土路面出現(xiàn)的開(kāi)裂、車轍，可以采用抗車轍能力強(qiáng)的瀝青混合料，同時(shí)改進(jìn)施工工藝。石料磨光是瀝青混凝土路面表面功能衰減的主要原因，因此，可以采用堅(jiān)硬耐磨的粗集料;另外，在瀝青混凝土路面施工時(shí)，必須注意瀝青混合料拌合均勻，碾壓到位，并根據(jù)地區(qū)選擇合適類型的瀝青混凝土。

6 結(jié) 語(yǔ)

瀝青混凝土路面常見(jiàn)災(zāi)害的產(chǎn)生有多方面的因素。在優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提下，更重要的是要加強(qiáng)施工過(guò)程中的管理，提高施工質(zhì)量，規(guī)范施工。紅星路南延線瀝青混凝土路面通過(guò)事前分析可能產(chǎn)生的質(zhì)量通病，制定了有效的預(yù)防措施，取得了較好的質(zhì)量效果。

(責(zé)任編輯:李燕輝)

U415．6;U416．217;U418．6

B

1001-2184(2015)01-0054-04

宋 亮(1990-)，男，重慶市人，助理工程師，學(xué)士，從事市政工程施工技術(shù)與經(jīng)營(yíng)管理工作;

鄔永林(1972-)，男，四川雙流人，工程師，從事水利水電、市政工程施工技術(shù)與經(jīng)營(yíng)管理工作;

熊 煒(1985-)，男，四川彭山人，助理工程師，從事水利水電、市政工程施工技術(shù)與管理工作．

2014-12-05