探析瀝青路面損壞病因及防治對策

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摘要:結合施工經驗,針對瀝青路面損壞的類型與特徵,從水的侵蝕作用、空隙率、瀝青用量、石料質量、凍融、重車與高溫等幾個方面分析了病因,並從改善級配、調整厚度、提高壓實度、降低空隙率、控制瀝青用量和石料壓碎、加強質量檢測等方面對瀝青路面的損壞進行防治。

探析瀝青路面損壞病因及防治對策


關鍵詞:公路 透層瀝青 病情分析 防治對策


0 引言
因瀝青路面相對於砼路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、施工期短、養護維修簡便、適宜分期修建等優點,故獲得廣泛應用。施工中,不僅需要完善的施工技術規範,而且要有豐富的施工經驗、健全的質保體系,要嚴格控制材料質量及用量。
1 瀝青路面損壞的主要類型與特徵
1.1 由於基層強度不足或不均勻產生的瀝青路面損壞。這種損壞的主要特徵是瀝青路面產生網裂或瀝青路面發生裂縫後產生的先冒白漿(唧漿),後成坑槽,成片破壞現象。水進入基層起了加快損壞的“催化”作用。
1.2 由於瀝青與石料失去粘結力產生的瀝青路面損壞。其主要損壞是瀝青與石料完全失去粘結力,瀝青砼從黑色轉化爲黃色,砼中已看不到瀝青的存在,只有膠泥和石料,彎沉明顯增大,車轍加速發展,繼而出現連片坑槽,大面積損壞。
1.3 由於超限重車作用產生的加速損壞。瀝青路面破壞都有以下共同特點:行車道破壞比超車道嚴重;流量多的路段比流量少的路段損壞嚴重。這說明超限重車交通仍是公路受到破壞的主要原因之一。
1.4 由於瀝青砼熱穩定性不足產生的損壞。這種損壞主要表現爲瀝青路面的車轍、泛油、推擠、擁包等。以上損壞類型往往是多種損壞同時產生,相互作用,加速損壞的發展。
2 病因分析
2.1 空隙率的影響 研究表明當瀝青砼實際空隙率小於7%時,瀝青砼中孔隙基本不連通,瀝青砼基本不滲水。因此,要減少水損害,瀝青砼實際空隙率應控制在7%以下。然而,由於馬歇爾設計空隙率一般控制在4%左右,而規範允許最小壓實度爲96%,所以事實上按規範要求控制的瀝青路面空隙率仍有相當一部分將大於7%,瀝青路面處於滲水狀態,尤其是當路面壓實攤鋪厚度與石料最大粒徑不匹配時,或鋪築橋面瀝青砼時,或瀝青混合料攤鋪產生離析時,實際空隙率將遠遠大於7%。另外,試驗表明,層間結合處,特別是橋面瀝青砼與橋面水泥砼鋪裝層結合處的空隙率要比攤鋪中間的空隙率大得多,如此大的空隙率形成了層間含水層,但又沒有真正形成一個是以透水的結構層。道路路面施工和營運過程中滲入空隙中的水往往含有泥砂雜物,泥砂雜物不斷沉積在空隙中,導致空隙堵塞,層間不僅不能成爲排水層,反而成爲吸水層。有些人認爲,滲入路面空隙中的水,可以通過設置縱向盲溝,通過橫向滲透排出路基之外,但事實上,這是一個誤區,首先是路面滲入水的空隙被泥土堵塞的情況下,垂直滲透的速度將比橫向滲透速度大得多,滲水路面的水一般處於“吸附”狀態,而不是流動狀態,尤其是空隙被泥土堵塞時,路面水更是易進難出,在降雨量較大的地區,瀝青路面長期處於“飽水”狀態。實踐證明,施工現場被剷除廢棄的壓實度不足、空隙率超過7%的路段的泥土,即使在陽光下暴曬多日剷除後,其下臥層仍是潮溼的。全幅剷除的斷面,難以有層間排水的可能。水對瀝青砼的侵害作用可以從瀝青砼的殘留穩定度試驗得到驗證。國外的研究表明,水的長期作用除使瀝青砼的穩定度下降之外,還將使包裹在石料表面的瀝青產生一定的乳化作用,導致瀝青老化加劇。乳化瀝青是“水包油”,而這一乳化作用的“油包水”,將使瀝青與石料的粘結力下降,瀝青砼失去強度。離析問題的最大害處是局部空隙率很大,強度低,由於離析周圍的瀝青砼可能不滲水,使離析處成爲“積水窩”,往往降雨後在離析處仍有“水漬”的現象,說明該處長期受水侵蝕,這也是離析處瀝青路面破壞的主要原因。
2.2 瀝青用量的影響 有的承包商往往爲了節省工程費用,採用規範瀝青用量±0.3%的低限值-0.3%,現代化的拌和設備要進行這樣的控制是比較容易的,殊不知當瀝青混合料的級配不穩定時,特別是當混合料中小於0.075mm的顆粒含量偏大時,採用這一低限瀝青含量將使瀝青砼“貧油”。經驗表明,小於0.075mm顆粒含量每增加1%,瀝青用量至少要增加0.1%。“貧油”的瀝青砼除嚴重影響瀝青砼強度和疲勞性能外,最主要的問題是將導致壓實困難,水易於滲入結構,從而將大大降低瀝青砼的抗水損害能力。