浅谈沥青混凝土路面病害原因及预防方法

2022-09-12

目前, 我国的城市道路建设的发展速度非常快, 针对这样的发展现状, 国家也加大了对城市道路工程建设的投资, 许多新的城市道路的修建完成并投入使用。随着更多新道路的使用, 一些施工建设方面的问题也逐渐显现出来, 并受到业内人士的关注。沥青混凝土路面早期病害现象就是其中比较主要的问题之一。沥青这种路用结合料, 在我国及世界各国应用都很广泛, 应用范围涉及乡村道路、城市道路、高速公路等各级道路, 从路面底基层到路面面层都被广泛采用, 都路建设中长期普遍使用的材料。由于沥青材质存在一定的差异, 而且设计和施工的水平参差不齐, 沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等常见病害现象, 这些现象会严重影响机动车的行车速度和行车安全, 也会加大汽车的磨损, 同时, 沥青路面的使用寿命也会相应缩短, 严重影响到道路投资的效益。

1 沥青路面病害现象的原因分析

1.1 原材料质量不过关

首先, 矿质原材料的选材会直接影响沥青混合料的质量, 现在市场上供应水泥砼用或建筑用集料大多数是传统小型锷式破碎机生产的, 其碎石针片状含量往往比较大, 级配和材料均匀性差, 使用这样的矿质原料很难保证沥青混合料质量的可靠性和稳定性。因此, 不严格控制矿质原材料备料的质量, 会直接导致施工材料的质量问题。

其次, 我国国土幅员辽阔, 各地的气候、道路以及交通条件都有很大差异, 如果不能根据各地区的自然条件选择与本地情况相适应的沥青种类及标号, 并使用质量不高的劣质沥青, 沥青路面在早期就容易出现出现车辙、路面开裂等病害现象, 抗疲劳和抗破坏的能力也会大大降低。

1.2 路面设计不合理

如果在路面设计时, 没有选用适当的沥青面层结构和混合料的类型, 也会导致工程质量问题。沥青面层除应满足车辆的使用要求外, 还应满足雨水不渗等要求, 宜选用粒径较小, 空隙也小的级配混合料, 尽量采用小粒径沥青砼, 以提高沥青路面面层的防渗性。

按照公路补强设计的要求, 应该先对所利用的路段状况进行评估, 根据原来道路的状况, 确定利用原路的方案和补强厚度。许多设计单位都没有经过详细的调查和评估, 只是大体给出一个补强厚度和路段桩号, 导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值, 造成新路强度不够, 早期破坏现象严重。另外, 在路基设计中, 很多设计单位没有足够的地质钻探资料, 仅靠地表情况判断石质类型, 极容易出现设计上的缺陷。

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次, 但设计单位为了计算方便, 一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量, 然后将确定车型的非标准车的轴次, 换算成标准车轴载的当量轴次, 最后用设计年限内的当量轴次, 计算路面设计弯沉及结构厚度。

1.3 路基施工的缺陷

有些道路早期破坏与路基施工质量有关, 特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。

1.4 道路使用与养护的不当

随着我国经济的迅速发展, 某些部门为了自身利益, 不顾道路行车安全, 车辆超载严重, 允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。

2 路面病害的防治措施

2.1 严格控制原材料质量

在选择沥青时, 应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。有条件的情况下, 还可以在沥青中掺加各种类型的改性剂, 以提高沥青的性能指标。

集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。

混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性, 路面表面特性和耐久性是两对矛盾, 相互制约, 照顾了某一方面性能, 可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计, 实际上是在各种路用性能之间搞, 要根据当地的气候条件和交通情况做具体分析, 尽量互相兼顾, 是设计达到平衡和最优化。为了提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配, 采用沥青玛蹄脂碎石混合料 (sMA) :第二是改善沥青结合料, 采用改性沥青。

2.2 优化路面设计

优化结构组合设计是提高路面长期使用性能的重点, 设计时, 应该按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层, 这样的设计才能更科学合理并具有较强的实用性。对各油面层沥青混合料进行优化设计, 矿质混合料设计时应采用骨架密实结构, 最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。

2.3 施工过程中质量的控制

沥青的选用十分关键, 要挑选符合规范各项要求的沥青, 特别是沥青针入度, 延度指标必须严格把关, 比如, 在北方施工时, 由于近些年的气候偏暖, 沥青标号应选择在规定范围内低标号沥青。另外, 透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青, 特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时的影响。

在沥青混合料配合比设计上要特别重视, 沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行。施工时, 应该合理安排工期, 避开不利天气施工。摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手, 并选择两台前后错开同时施工, 尽量少采用伞断面摊铺机, 在摊铺过程中, 应尽量避免停机, 注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。

3 结语

路面的早期破损是沥青路面的主要危害之一, 严重影响道路的使用和交通安全, 各级交通管理部门应该高度重视这一现象, 从原料选择、路面设计、工程施工等各个环节着手, 有针对性地采取预防和改善措施。另外, 还应建立完整的质量保障体系, 从管理部门、设计部门到施工部门, 逐层落实, 加强管理, 每个环节都要严格把关, 这样才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生, 全面提高公路建设质量。

摘要：当前, 我国沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等, 这些病害基对公路的正常使用形成了严重的威胁, 对公路维护提出了更严峻的挑战。本文就以上几种常见病害的成因进行分析并结合实际提出了一些合理化建议, 希望能为路面的维护提供一些帮助。

关键词：沥青混凝土路面,成因分析,预防措施