高速公路瀝青路面早期損壞原因及對(duì)策

1、高速公路瀝青路面早期損壞原因及對(duì)策    摘要：結(jié)合轄養(yǎng)高速公路瀝青路面的實(shí)際狀況，分析了現(xiàn)瀝青路面出現(xiàn)早期病害的原因，并就病害產(chǎn)生的原因提出了相應(yīng)對(duì)策。 關(guān)鍵詞：瀝青路面早期損壞原因?qū)Σ?中圖分類(lèi)號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 我分局轄養(yǎng)G6、G70、G2012三條高速公路，主線(xiàn)里程353.668km,匝道及連接線(xiàn)68.921km。經(jīng)過(guò)近幾年的使用，整體情況良好，但路面出現(xiàn)縱橫向裂縫、坑槽、車(chē)轍、橋面瀝青混凝土推移、橋頭跳車(chē)等早期病害?，F(xiàn)對(duì)瀝青路面早期損壞成因及防治對(duì)策淺談如下: 一、高速公路瀝青路面病害產(chǎn)生原因 1、路面結(jié)構(gòu) 路面面

2、層。分局轄養(yǎng)G6線(xiàn)路面結(jié)構(gòu)：上面層為4cm厚AK-13A型細(xì)粒式瀝青砼抗滑表層、中面層為5cm厚AC-20I型中粒式瀝青砼、下面層為6cm厚AC-25I型粗粒式瀝青砼。規(guī)范推薦的AC、AK結(jié)構(gòu)都具有很明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。AC結(jié)構(gòu)具有很好的密水性，但表面較細(xì)，且礦料組成中往往是大料懸浮于細(xì)料中，在行車(chē)荷載的作用下，易出現(xiàn)材料重新分布，抗滑指標(biāo)下降較快，并伴有車(chē)轍、泛油和擁包現(xiàn)象；AK結(jié)構(gòu)具有很好的骨架，抗車(chē)轍能力強(qiáng)，有粗糙的表面，滿(mǎn)足了抗滑要求，但孔隙率偏大，透水嚴(yán)重，對(duì)已通車(chē)的高速公路調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水損害現(xiàn)象仍然是路面早期損壞的最重要原因之一。 路面基層。由于半剛性基層的整體強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，板體性好等

3、突出的優(yōu)點(diǎn)，半剛性基層瀝青路面成為我國(guó)瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要型式。尤其在干旱或半干旱地區(qū)，不少半剛性基層瀝青路面為減薄瀝青面層，節(jié)省工程造價(jià)起到了重要作用，但是近幾年在多雨潮濕地區(qū)、季節(jié)性雨季、冰凍地區(qū)，半剛性基層以及薄瀝青面層往往成為這類(lèi)地區(qū)瀝青路面早期破壞的主要原因之一。首先，半剛性基層容易引起收縮裂縫和反射裂縫。就分局轄養(yǎng)的高速公路的基層而言，大部分使用二灰穩(wěn)定砂礫，施工中應(yīng)十分重視基層料的選擇、基層材料強(qiáng)度的均勻性、碾壓層的厚度和含水量、基層的壓實(shí)度及養(yǎng)生。由于半剛性二灰穩(wěn)定砂礫基層中細(xì)顆粒含量較多，基層中的粗集料已經(jīng)不能或很難形成嵌擠，成為一種懸浮密實(shí)的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度主要依靠無(wú)機(jī)結(jié)合料的劑

4、量。再加上我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)主要以軸重100KN下的彎沉值作為承載能力的設(shè)計(jì)指標(biāo)，致使容許彎沉值不斷減小，基層強(qiáng)度要求也不斷提高，已經(jīng)逐漸從3Mpa提高到5Mpa左右，在施工中甚至強(qiáng)度更高。實(shí)踐證明，半剛性基層的強(qiáng)度過(guò)高將使基層開(kāi)裂及反射裂縫的問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。其次，半剛性基層壓實(shí)后其本身非常致密，幾乎成為完成不透水的層次，使得來(lái)自瀝青面層滲下的水將積存在基層表面，無(wú)法通過(guò)基層排走，瀝青面層越薄，作用到瀝青層底部的荷載壓力越大。在荷載作用下，基層表面就越容易破壞，成為灰漿，而且中、下面層集料公稱(chēng)最大粒徑普遍較低，離析情況普遍比較嚴(yán)重，半剛性基層的灰漿逐漸充滿(mǎn)下面層的空隙，并通過(guò)裂縫泵吸到路面上來(lái)，

5、產(chǎn)生唧漿，導(dǎo)致瀝青面層破壞。 路面排水。由于有些項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)排水設(shè)計(jì)考慮不足，致使從路面滲透的水無(wú)法排出，導(dǎo)致路面破壞。 2、施工方面的影響 礦集料質(zhì)量的影響。近幾年來(lái)我區(qū)高速公路發(fā)展迅速，但與之配套的集料加工市場(chǎng)比較混亂，多為個(gè)體小石料場(chǎng)加工生產(chǎn)，產(chǎn)量低、規(guī)格少、質(zhì)量差，且生產(chǎn)的石料規(guī)格不穩(wěn)定。往往同一拌合站由幾家石料場(chǎng)供料，造成集料顆粒組成不均勻性大。雖然在瀝青混合料拌合時(shí)，在拌和機(jī)內(nèi)要對(duì)集料進(jìn)行二次篩分，但二次篩分不能解決原材料的不均勻。與高速公路建設(shè)速度快，用大形成明顯的反差。 施工配合比控制不當(dāng)。瀝青混合料在實(shí)際生產(chǎn)中，多年來(lái)形成一種習(xí)慣，那就是嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室配合比中骨料用量應(yīng)用于生

6、產(chǎn)，熟不知用這種方法生產(chǎn)的混合料往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，有的甚至出現(xiàn)較大偏差，這就是常說(shuō)的重“目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)”輕“生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)”的傾向，且在施工生產(chǎn)過(guò)程中隨意調(diào)整配合比的情況時(shí)有發(fā)生。 壓實(shí)度不足。多年來(lái)，一些項(xiàng)目采用攤鋪機(jī)整幅攤鋪，造成混合料離析，也有個(gè)別項(xiàng)目建設(shè)片面一味追求平整度，而忽視壓實(shí)度，導(dǎo)致承包商為爭(zhēng)取平整度的高指標(biāo)，采取低溫碾壓，降低壓實(shí)度指標(biāo)，致使現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際孔隙率遠(yuǎn)大于目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)值。 3、外界因素的影響 超限運(yùn)輸?shù)挠绊?。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，交通量也飛速增長(zhǎng)，汽車(chē)超載嚴(yán)重。根據(jù)對(duì)石中高速公路交通運(yùn)輸車(chē)輛載重情況調(diào)查，超載車(chē)達(dá)50%以上，據(jù)初步調(diào)查，一輛標(biāo)定載重1 T的車(chē)可

7、載重到10T，一輛標(biāo)定5T的車(chē)可載重到50T以上，一輛額定30T的車(chē)可載重到120130T，單軸重達(dá)20T。軸重的增加，直接導(dǎo)致輪胎氣壓的相應(yīng)提高。汽車(chē)輪胎的標(biāo)準(zhǔn)氣壓應(yīng)該是0.7MPa，實(shí)際增長(zhǎng)到1.0MPa以上，其胎位的變化，直接影響到輪載作用于路面上的壓力分布。重載車(chē)、超載車(chē)的行駛對(duì)加速瀝青路面的變化起到了推波助闌的作用，輪胎氣壓的變化與設(shè)計(jì)時(shí)考慮是標(biāo)準(zhǔn)軸重大相徑庭，因此對(duì)路面產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞。加上高速公路的渠劃交通，更加速了路面的破壞程度。 人為因素的破壞。交通事故及車(chē)輛維修漏油和千斤頂引起的局部路面破壞，加上高速公路養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí)，使得路面損壞面積進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)車(chē)輛安全行駛產(chǎn)生一定影響

8、。 二、針對(duì)高公路瀝青路面病害產(chǎn)生原因，提出以下防護(hù)對(duì)策。 1、調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層的厚度。過(guò)去我區(qū)高速公路瀝青路面總厚度一般采用12cm15cm，上面層采用AK-16，中面層一般采用AC-20I型結(jié)構(gòu)，下面層一般采用AC-25I、AC-30I型結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗(yàn)表明，三層式結(jié)構(gòu)都不易壓實(shí)，實(shí)測(cè)孔隙大，易離析，易滲水，損壞情況比較嚴(yán)重，主要存在結(jié)構(gòu)層厚度與最大集料公稱(chēng)粒徑不相匹配的問(wèn)題。為使最大公稱(chēng)粒徑與結(jié)構(gòu)層厚度相匹配，保證壓實(shí)度，減少孔隙率，防治瀝青路面滲水，現(xiàn)上面層采用4cm厚的改進(jìn)的AK-13型結(jié)構(gòu)和SAM-13型結(jié)構(gòu), 中面層采用6cm改進(jìn)的AC-20I型結(jié)構(gòu), 下面層普遍采用8cm改進(jìn)的AC-2

9、5I型結(jié)構(gòu),從攤鋪情況看，瀝青混凝土壓實(shí)度和密水效果得到了明顯改善。 2、改善瀝青混合料的級(jí)配。傳統(tǒng)的AC-I型混合料存在細(xì)料多，中間料少的現(xiàn)象，混合料攤鋪時(shí)易產(chǎn)生離析，這種瀝青混凝土雖然是密實(shí)型的，但不是嵌鎖型的，混凝土中粗骨料呈懸浮狀態(tài)，瀝青混凝土熱穩(wěn)定性較差。為減少瀝青混凝土離析現(xiàn)象，提高熱穩(wěn)定性，現(xiàn)我區(qū)瀝青路面中、下面層采用了改進(jìn)的AC-I型結(jié)構(gòu)，主要是適當(dāng)減少了細(xì)集料的含量，增加了中間料的含量，基本上級(jí)配曲線(xiàn)以規(guī)范中級(jí)配中值線(xiàn)為基準(zhǔn)線(xiàn)，4.75mm粒徑以下走中值線(xiàn)下線(xiàn)，4.75mm粒徑以上走中值線(xiàn)上線(xiàn)。經(jīng)對(duì)瀝青路面攤鋪檢驗(yàn)，基本上消除或減少了離析現(xiàn)象，且瀝青路面攤鋪外觀(guān)均勻、密實(shí)，鉆

10、心取樣表明石料嵌鎖作用加強(qiáng)，懸浮狀態(tài)改善。 3、鋪設(shè)玻纖隔柵，改善瀝青路面裂縫。為防治瀝青路面的反射裂縫，在二灰砂礫基層頂面每隔20m鋸切橫縫一道，縱深10cm，用瀝青鋪灌，并鋪筑75cm玻璃纖維網(wǎng)后進(jìn)行瀝青下面層攤鋪，以減少因基層的反射裂縫引起的路面面層裂縫。在特大、大、中橋面，縱坡大于3.8%以上的行車(chē)道瀝青混凝土路面面層下鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)，并在瀝青混合料中添加0.2%的增強(qiáng)纖維，以提高路面結(jié)構(gòu)的抗車(chē)轍能力及低溫抗裂性能。通過(guò)對(duì)瀝青混合料的加筋，提高路面結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪、抗彎拉強(qiáng)度，約束瀝青混合料的變形，提高穩(wěn)定性，延遲面層的低溫裂縫產(chǎn)生。 4、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)把混合料配合比與壓實(shí)關(guān)。瀝青混

11、凝土路面質(zhì)量的好壞很大程度上取決于混合料的拌合、攤鋪和壓實(shí)。高速公路目前使用的拌合設(shè)備都配有先進(jìn)的電腦控制系統(tǒng)，拌合過(guò)程中可逐盤(pán)打印各料倉(cāng)的材料溫度、礦料用量、瀝青用量等數(shù)據(jù)指標(biāo)，利用它可準(zhǔn)確控制拌合過(guò)程中的計(jì)量及溫度等參數(shù)，確保生產(chǎn)配合比的正確性，攤鋪過(guò)程中除按規(guī)范嚴(yán)格施工外，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)，防止混合料攤鋪過(guò)程中的離析等環(huán)節(jié)。碾壓過(guò)程中采用霧化噴水，可使混合料在碾壓過(guò)程中保持高溫狀態(tài)，一定要保證高溫碾壓。但一些施工單位在施工作業(yè)時(shí)對(duì)碾輪不采用霧化噴水，這就不能保證施工質(zhì)量。因此在瀝青混凝土壓實(shí)過(guò)程中，一定要保證高溫碾壓，保證瀝青混凝土的高溫狀態(tài)。也決不能片面追求平整度，進(jìn)行低溫碾壓，降低壓實(shí)度，造成壓實(shí)度不足，孔隙率過(guò)大，使路面滲水，導(dǎo)致早期破壞。 5、加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。施工、監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求的內(nèi)容和頻率加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確能反映路面實(shí)體的實(shí)際情況，同時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，便于及時(shí)采取措施。 6、加大執(zhí)法力度，重點(diǎn)控制超載車(chē)輛。超載車(chē)輛是公路的“超級(jí)殺手”，必須加以整治。整治超載車(chē)輛要從源頭抓起，一是克服地方保護(hù)主義，著力整頓運(yùn)輸市場(chǎng)秩序；二是對(duì)超載運(yùn)輸要堅(jiān)持長(zhǎng)期不懈地