陳羲 王磊
(南陽(yáng)市宛通公路工程技術(shù)有限公司,河南 南陽(yáng) 473000)
瀝青路面是我國(guó)普通公路路面的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一,筆者通過(guò)近幾年瀝青路面工程復(fù)驗(yàn)鑒定和公路工程質(zhì)量的回訪工作總結(jié),縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂是當(dāng)前瀝青路面最常見(jiàn)的質(zhì)量通病。這一通病給養(yǎng)護(hù)修復(fù)工作帶來(lái)了極大的困難,必須引起極大重視,認(rèn)真分析其原因,積極采取措施,加以防治,在實(shí)踐中努力把瀝青路面裂縫這一質(zhì)量通病消滅于萌芽中。
(1)橫縫∶是垂直于行車(chē)方向的裂縫。主要是由于瀝青面層本身的溫度收縮引起的裂縫和基層反射裂縫。
(2)縱向裂縫∶它產(chǎn)生的原因有三種可能性,一種是瀝青面層分路幅攤鋪時(shí),兩幅接茬處未處理好,在行車(chē)荷載的作用下逐漸開(kāi)裂;第二種是由于路基壓實(shí)度不均勻或由于路基邊緣受水浸蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起的,第三種路基加寬工程新、老路基存在施工縫、壓實(shí)度和強(qiáng)度不均勻而引起整個(gè)施工路段裂縫。
(3)不規(guī)則裂縫∶主要是由于路面整體強(qiáng)度不足引起的,其原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配比不當(dāng)或未拌和均勻等;也可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填。致使水滲入下層,尤其在融雪期間凍融交加,加劇了路面的破損。還有瀝青長(zhǎng)期使用老化也會(huì)導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂。
(1)采用半剛性基層材料的瀝青路面,通車(chē)半年以上時(shí)間出現(xiàn)的近似等間距的反射裂縫。
(2)路面在縱、橫向接茬處產(chǎn)生不規(guī)則縱、橫裂縫,或冬季發(fā)生的凍脹縱、橫裂縫。
(3)路面產(chǎn)生非接茬部位不規(guī)則縱向裂縫,有時(shí)伴有路面沉陷變形。
(4)路面出現(xiàn)的凸起開(kāi)花和不規(guī)則短裂縫。
(1)雨雪水會(huì)沿路面裂縫滲入路面基層土基,降低路基路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,造成局部變形,逐漸擴(kuò)展為網(wǎng)狀開(kāi)裂。
(2)裂縫部分,特別是裂縫密集的龜裂部分,受水侵入和車(chē)輛反復(fù)荷載的沖擊,更會(huì)加速路面出現(xiàn)坑槽。
(3)碾壓中產(chǎn)生的微裂及反射裂縫,初期不影響行車(chē).但在水分侵入及陽(yáng)光照射下,成為促使面層瀝青混凝土疲勞開(kāi)裂的催化劑,會(huì)大大縮短瀝青路面壽命。
(1)瀝青、瀝青混合料使用性能是受瀝青結(jié)合料影響的,瀝青質(zhì)量?jī)?yōu)劣與瀝青路面的好壞有密切關(guān)系,直接影響到瀝青路面的使用性能。由于近幾年交通量劇增,修建的里程也相應(yīng)增加。瀝青材料的品質(zhì)已不能滿(mǎn)足瀝青路面需要,大多數(shù)施工單位不能購(gòu)買(mǎi)到并不十分理想的路用瀝青。路用瀝青大多數(shù)含蠟量高、延度小、溫度敏感性強(qiáng),使得許多瀝青面層結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)小于使用壽命年限內(nèi)出現(xiàn)損壞。這都是由于含蠟高,導(dǎo)致瀝青的延度小,與石料的粘結(jié)力較差,瀝青混合料的低溫抗裂性能和高溫穩(wěn)定性不好,就造成縱橫向裂縫、網(wǎng)裂。
(2)礦料質(zhì)量的好壞直接影響混合料的強(qiáng)度,是瀝青路面早期破壞的主要影響因素。碎石的壓碎值、磨耗值不符合要求將造成瀝青混合料的穩(wěn)定度偏低。碎石與瀝青材料的粘附性大小,對(duì)瀝青混合料的強(qiáng)度和耐久性有極大影響。
(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厚度要合理。瀝青路面厚度過(guò)薄在行車(chē)荷載的作用下就會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)裂。
(2)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),面層主要采用的是開(kāi)級(jí)配或半開(kāi)級(jí)配型,由于空隙較大其面層結(jié)構(gòu)始終處于滲水狀態(tài),雨水會(huì)順著空隙滲入。造成路面早期出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象
(3)設(shè)計(jì)要考慮路段的實(shí)際情況。盡量不采用挖方路段,設(shè)計(jì)時(shí)還要正確區(qū)劃路基干溫類(lèi)型極為重要。
4.3.1 基層施工中出現(xiàn)的問(wèn)題
①基層、底基層、路面表面清掃不干凈。在鋪筑上一結(jié)構(gòu)層前,若路面結(jié)構(gòu)層及路基表面的浮土、浮砂清除不干凈,在雨水作用下,浮層細(xì)料變軟被行車(chē)擠壓造成泥漿,進(jìn)而危及瀝青面層表面。
②對(duì)石灰(水泥或二灰)無(wú)機(jī)穩(wěn)定粒料土,由于石灰劑量不足,拌和不勻,用水量過(guò)大或過(guò)小,壓實(shí)度不足,厚度不夠等原因,造成基層路面穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低,產(chǎn)生瀝青路面早期破壞。
③對(duì)水泥穩(wěn)定類(lèi)材料,壓實(shí)延遲時(shí)間越長(zhǎng),壓實(shí)度就越低,強(qiáng)度損失就越大,過(guò)長(zhǎng)的延遲壓實(shí)和過(guò)度的碾壓,都對(duì)半剛性基層產(chǎn)生破壞作用。因此,在施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓時(shí)間和碾壓遍數(shù)。
④基層的找平不當(dāng)。半剛性基層在整型找平過(guò)程中用平地機(jī)反復(fù)刮補(bǔ)。將高處的混合料刮到低洼處找平。這樣從表面看,基層表面是平整了,勉強(qiáng)壓住了,但實(shí)際上是一層薄層與原先較光滑結(jié)構(gòu)層不能有效地結(jié)合起來(lái),形成薄夾層。在車(chē)輛荷載作用下,薄夾層逐漸被推動(dòng)壓碎松散,進(jìn)而導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生局部網(wǎng)狀裂縫。
4.3.2 面層施工出現(xiàn)問(wèn)題
①對(duì)原材料檢驗(yàn)不嚴(yán),對(duì)瀝青混合料的配合比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn),使瀝青路面早期出現(xiàn)網(wǎng)裂。
②瀝青混合料加熱溫度過(guò)度,一般礦料加熱溫度過(guò)高,當(dāng)瀝青和礦料拌和時(shí),瀝青便被礦料的高溫灼焦,瀝青老化,使路面強(qiáng)度不足產(chǎn)生網(wǎng)裂、坑槽等病害。
③碾壓溫度過(guò)高。有兩種情況,一是瀝青混合料出廠溫度超過(guò)規(guī)定的上限值。二是瀝青混合料出廠溫度在規(guī)定的范圍內(nèi),但接近高限,如運(yùn)距較短,攤鋪碾壓又很及時(shí),就會(huì)使碾壓溫度超過(guò)規(guī)范高限。如果碾壓溫度過(guò)高,混合料就壓不密實(shí),就會(huì)出現(xiàn)微裂。
④施工季節(jié)不合理,雨季施工,又未采取有效的保證質(zhì)量的措施。低溫季節(jié)施工,又不能及時(shí)成型穩(wěn)定,導(dǎo)致了瀝青路面坑槽主要原因之一。
(1)要保證瀝青路面的最小厚度。
(2)加強(qiáng)瀝青路面的防水設(shè)計(jì)。要設(shè)置瀝青面層防水。設(shè)置瀝青下封層,搞好硬路肩排水設(shè)計(jì)。
(3)要選用材料強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的基層和底基層結(jié)構(gòu),并保證一定厚度
(1)瀝青的選取,瀝青要選擇含蠟量低,且具有較好的高、低溫性能和施工抗老化性能。
(2)混合料配合比設(shè)計(jì)要合理。
①在配合比設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格控制材料規(guī)格,用量和礦料級(jí)配組成。
②對(duì)配合比中空隙率與穩(wěn)定度要進(jìn)行調(diào)整。
③瀝青混凝土的瀝青用量,應(yīng)按馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)確定,并在施工過(guò)程中經(jīng)常加以校驗(yàn)。
(1)嚴(yán)把瀝青混凝土進(jìn)場(chǎng)攤鋪的質(zhì)量關(guān),凡發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土級(jí)配不佳,集料過(guò)細(xì),油石比過(guò)低,炒制過(guò)火,油大時(shí),必須退貨并通知生產(chǎn)廠家,必要時(shí)可向監(jiān)理報(bào)告。
(2)嚴(yán)格控制攤鋪和碾壓、終壓的瀝青混凝土溫度,施工組織必須緊密,大風(fēng)和降雨時(shí)停止攤鋪和碾壓。
(3)雙層式瀝青混合料面層的上下兩層鋪筑,宜在當(dāng)天完成。如間隔時(shí)間較長(zhǎng),下層受到污染,鋪筑上層前應(yīng)對(duì)下層進(jìn)行清掃,并應(yīng)澆灑適量粘層瀝青。
(4)瀝青混合料的松鋪系數(shù)宜通過(guò)試鋪碾壓確定。應(yīng)掌握好瀝青混合料的厚度。
(5)宜采用全路寬多機(jī)壘幅攤鋪,以減少縱向分幅接茬。
(6)按GB50092-96《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》做好縱橫向接縫??v縫要盡量采用直茬熱接的方法,攤鋪段不宜太長(zhǎng),一般在60~100m之間,于當(dāng)日銜接,第一幅與第二幅搭接2.5~5cm,然后再推回碾壓。不是當(dāng)日銜接的縱橫縫上冷接茬,要刨直茬,涂刷粘層邊油后再攤鋪?;蛴脟姛艉婵纠洳绾罅⒓从脽釣r青混合料接茬壓實(shí)。
(1)對(duì)于碾壓中出現(xiàn)的橫向微裂紋,可在終碾前,用輪胎碾壓進(jìn)行復(fù)壓,往往可予以消除。
(2)對(duì)由于半剛性基層開(kāi)裂反射上來(lái)的裂縫,縫寬在6mm以?xún)?nèi)的,可用熱瀝青灌縫??p寬大于6mm的,將裂縫雜質(zhì)處理干凈后,用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土進(jìn)行填充、搗實(shí),并用烙鐵封層,撤砂,掃勻。
(3)對(duì)無(wú)變形不嚴(yán)重裂縫可在路面干燥條件下,對(duì)發(fā)裂、輕微龜裂可用刷油法處治,或進(jìn)行小面積的噴油封面,防止?jié)B水使裂縫擴(kuò)大。
(4)當(dāng)龜裂面積較大時(shí),先將松動(dòng)部分清除,用瀝青混凝土找平后,再進(jìn)行罩面處理。
在公路建設(shè)中,瀝青路面裂縫這一工程質(zhì)量通病看起來(lái)是很簡(jiǎn)單的,其實(shí)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。它牽連到設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)各方面,因而要解決這一問(wèn)題,也需要通過(guò)嚴(yán)密設(shè)計(jì)、精心施工、勤觀察、勤養(yǎng)護(hù),通過(guò)各環(huán)節(jié)預(yù)防性及后期技術(shù)處理和科學(xué)管理,才能解決或緩解公路工程這一質(zhì)量通病。
[1]交通運(yùn)輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]交通運(yùn)輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).GB50092-96瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,1996.