所屬欄目:交通運輸論文 發布日期: 熱度:
摘要:瀝青混凝土路面在鋪筑過程中即出現病害,會給將來的道路使用造成極大的隱患。針對瀝青混凝土路面攤鋪中易出現的病害,分析其原因,找到其防治方法,在今后的施工過程中及早予以預防,則可達到事半功倍的效果。
關鍵詞:瀝青混凝土路面,鋪筑,病害,防治方法
我國的公路大部分是瀝青混凝土路面。目前,軸載和交通量的不斷增大對瀝青混凝土路面提出了更高的要求,要求路面平整、無車轍、熱穩定性高、彎沉值小。瀝青混凝土混合料鋪筑質量的優劣,直接影響著路面的使用壽命。筆者認為表面波浪、接縫不良、碾壓發裂和推移是瀝青混凝土路面鋪筑過程中存在的主要病害。
1 表面波浪
在瀝青混凝土混合料鋪筑過程中形成表面波浪,首先導致路面平整度的降低,影響公路的服務能力和行車舒適性;其次降低了路面密實度,相應的孔隙率增大,影響路面的長期使用性能,減少了路面的使用壽命。表面波浪有長有短,形成原因也各不相同。
1.1 形成原因。短波:①攤鋪機熨平板前方混合料數量的變化,引起熨平板上反力的變化;②熨平板處于不良機械狀態,如熨平板松弛或控制聯結裝置間隙過大等;③混合料軟弱或混合料溫度及組成的變化回導致混合料勁度的變化。長波:在導致形成長波的因素中,有一些因素與形成的短波相同,如熨平板前方材料總量的起伏波動和混合料的勁度變化,引起熨平板的上升和下降。①如果兩個波峰之間的距離恰好是一車混合料的攤鋪距離,形成原因是:由于攤鋪機進料器活門安裝不正確或是在每次添加混合料時,攤鋪機的漏斗和刮板輸送器空車運行。②混合料設計不當,造成混合料離析以及混合料溫度的變化都有可能導致長波的形成。③碾壓過程中壓路機突然轉向或倒車,壓路機停在熱的路面上,也可能形成表面波浪。④輪胎式攤鋪機輪胎氣壓過低,機體隨受料重量的變化上下變動,使攤鋪層出現波浪。
1.2 防治措施。防止表面波浪形成的關鍵因素是:保持攤鋪機熨平板前方的混合料數量和勁度的一致。混合料數量的控制:①正確安裝進料器活門;②在攤鋪機向前移動過程中,保證刮板輸送器和螺旋推運器連續輸送混合料是時間不少于90%,最好是連續運轉。
2 接縫不良
瀝青混凝土路面接縫不良,會導致接縫兩側標高不一,路面傾斜,在行車作用下,易發生顛簸或造成瀝青混凝土路面松散。如伴隨壓實不足,在重交通作用下,易造成接縫處面層過度磨損,且不良的接縫是透水的,水分經不良接縫下滲,則會給路基、路面造成更大破壞。
2.1 縱縫。瀝青混凝土路面縱向接縫不良,易導致新舊攤鋪車道標高不一或接縫處混合料松散。造成縱縫不良的基本原因。①新舊攤鋪車道不正確重疊,重疊太多發生隆起,重疊太少就會低于先攤鋪的面層的標高。②與從原攤鋪冷面層上耙平的方式有關,如果重疊量太大,又不能從縱縫處耙回多余的混合料則形成隆起;反之,如果重疊不足或耙走太多的混合料,則產生傾斜或溝槽。③不正確碾壓方法。如果壓實設備在接縫冷的一側壓茬太多,或是碾壓時瀝青混凝土混合料溫度不夠,則造成接縫處碾壓不實。防治措施。兩臺攤鋪機同時攤鋪,達到路面全寬進行熱接縫,熱接縫能夠得到一個良好接縫。
2.2 橫縫。造成橫縫不良的原因:①在每次攤鋪開始時,接縫處混合料過量,螺旋倉中輸送的混合料太多,多余的材料向上推動攤鋪機的熨平板,導致熨平板升高,在路面上留下鼓包。②許多路面的傾斜(下洼)現象發生在橫縫的附近。防治措施:為了鋪筑一條平整的橫縫,攤鋪時應調整好預留高度,控制不好的可采用相應高度的墊塊,攤鋪機從橫縫處離開向前實施攤鋪之前,熨平板必須適當拉緊并放置在墊塊上,使熨平板處于正確的標高位置,即可避免在接縫處產生跳車現象或形成沉降、傾斜。在攤鋪過程中,攤鋪機螺旋送料器應連續傳動,兩側應保持有不少于送料器高度2/3的混合料,攤鋪速度均勻、緩慢、連續。熨平板運行平穩,不上下浮動,鋪筑的路面就不會使車輛顛簸、傾斜。攤鋪機駛離橫縫之后,用摟耙清除接縫范圍內過量的混合料,碾壓時按要求先橫向碾壓再縱向碾壓。
3 發裂
發裂是指短的橫向裂紋,多發生在瀝青混凝土的保護層或中間層次中,這些裂紋在攤鋪過程中一般是看不到的,通常出現在碾壓第一遍或第二遍之后。
3.1 導致發裂的原因及分析。①由于混凝土下面層軟弱,在壓實設備作用下導致下層彎曲,引起路面結構的彎沉過大,從而使新鋪瀝青混合料被拉開,形成了細裂縫。②瀝青混凝土混合料的組成有缺陷,即使礦料級配在允許范圍之內,也會出現細微發裂現象。表1為施工過程中的2種篩分結果。
從AC—16I型2組篩分結果可以看出,2號級配基本接近于標準級配的中值,1號級配除篩孔2.36mm、1.18mm、0.15mm
和0.075mm外,其余的接近于標準級配的中值,其中1號級配中篩孔9.5mm和0.6mm的比2號級配更接近于標準級配的中值。從總體看1號級配基本符合標準級配的要求,2號級配油石比為5%,1號級配油石比為1.49%,基本相同,最佳油石比為5.1%。但瀝青混凝土混合料鋪筑效果卻截然不同,2號級配混合料鋪筑效果很好,1號級配混合料鋪筑碾壓過程中出現嚴重發裂,邊部發生側向推移。通過分析認為造成1號級配混合料嚴重發裂和側向推移的原因是:砂量過多,且主要是中間粒徑的砂偏多(1.18mm),細粒徑的砂偏少(0.15mm)。
上述的情況是2006年10月施工過程中,在換料調整配合比時發生的,為了進一步查清原因我們又做了瀝青混合料穩定度試驗。主要數據列于表2。從表2可以明顯看出1號級配混合料的穩定度明顯高于2號級配,而流值明顯小于2號級配,通過比較分析,1號級配混合料的骨料間隙率小于2號級配,造成穩定度增高,而瀝青體積百分率小于2號級配,造成流值偏小,也說明了1號級配混合料中中間粒徑砂子偏多(1.18mm左右),引起流值偏小和碾壓發裂的現象。
3.2 解決措施。處理發裂問題的方法是,改善瀝青混合料的特性。瀝青含量、含水量、拌和溫度適宜,消除級配曲線在2.36mm、1.18mm和0.15mm篩孔的隆起現象,特別注意砂子的用量。對于軟弱的混合料,必須等混合料降到適宜的溫度時才能碾壓,一般情況下出現發裂后很難獲得足夠的密度。
4 推移
瀝青混凝土面層推移,是指混合料在道路的縱向發生位移。它可能在壓實工作期間發生,也可能在交通條件下發生。推移,是由于混合料不穩定或者是混合料軟弱導致的。這些因素與導致發裂的因素基本相同,在混合料中流質過量,細集料級配曲線的隆起或碾壓期間混合料的溫度過高。具有高馬歇爾穩定度的混合料,在壓實設備碾壓下或者是在以后的交通荷載的作用下,仍然可能產生縱向變形推移。碾壓溫度在140°左右時,厚的細集料的瀝青混合料產生推移現象是很普遍的。
瀝青混凝土路面在鋪筑過程中出現缺陷的問題很多,但主要是攤鋪機本身和混合料缺陷的因素,使用良好的混合料和攤鋪及壓路設備,正確適宜的操作,克服不良人為因素可取得良好的鋪筑效果。
本文選自《中國石油和化工標準與質量》。 《中國石油和化工標準與質量》雜志是由中國石油和化學工業協會主管,中國化工信息中心、中化化工標準化研究所主辦的國內外公開發行的國家級期刊(國內刊號:cn11-5385/TQ;國際刊號:ISSN1673-4076;郵發代號:2-789)。
文章標題:淺析瀝青混凝土路面鋪筑中病害的預防辦法
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