浅析沥青路面早期破坏成因与对策.docVIP

浅析沥青路面早期破坏成因与对策 　　一、沥青路面现状 　　 近年来，沥青路面的早期破坏现象十分普遍，沙庆林院士在分析沥青路面早期破坏现象时，认为沥青混合料施工的质量控制和均匀性是造成路面不均匀性的一个重要原因。由于路面的局部离析，造成部分区域路面的空隙变大，使降落在路表面的部分水，直接通过这些缝隙或面层空隙下渗到路面结构内，渗入路面结构层内的地表水和自由水，不能尽快地排到路面外，而滞留在路面结构层内，在行车荷载的作用下，产生较大的毛细水压力，对路面造冲刷破坏，削弱了沥青和石料间的粘结力，由于汽车轮胎动载对路面的挤压、搓揉作用，进一步加快了沥青的剥落，直至路面出现水破坏、坑槽等早期破坏现象。或者由于摊铺机的结构原因，在熨平板的中缝、每个螺旋支撑处和螺旋链轮箱（中置驱动链轮箱）下方，填料不够充分，螺旋支撑阻滞混合料流动，形成带状离析，在车辆和自然因素的作用下，很快就发生纵向裂缝。 　　 二、沥青路面早期破坏成因分析 　　 通过对早期破坏现象严重的公路进行调查和试验分析认为，沥青路面因混合料的性能而遭到破坏的原因主要是沥青混合料的施工均匀性差，沥青混合料的施工均匀性包括压实温度的均匀性、混合料的级配均匀性、拌和的均匀性、粗细集料的聚集和分散程度、形成路面的空隙率的一致性和层厚的一致性。沥青混合料的施工均匀性愈好，其强度就愈均匀，面层表面的薄弱处也就愈少，发生破坏现象就愈少。沥青混合料的施工均匀性主要表现在以下方面： 　　 1）压实温度的影响。通过不同压实温度下的室内对比试验表明：当沥青混合料的压实温度在171℃时，车辙为0.35mm，疲劳循环次数为30万次，空隙率为7.4%；当压实温度在116℃时，车辙为1.55mm，疲劳循环次数约5.2万次，空隙率为9.8%，温度相差56℃，后者的疲劳次数为前者的17.3%，后者的车辙为前者的4.4倍，后者的孔隙率为前者的1.3倍，路面的破坏可能就从施工温度较低的部位开始。有关试验资料表明，在104℃条件下制作的试件，其疲劳寿命大约只相当于在149℃条件下制作的试件的10%~12%。 　　 2）混合料离析的影响。在沥青混合料生产??程中，由于集料堆放、运输、拌和、储存、装卸、摊铺工艺的影响，造成沥青混合料离析。粗集料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低，导致沥青路面产生水损害，从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害；细集料较为集中的区域，沥青路面的空隙率小、沥青含量大、容易产生车辙、泛油等病害，形成路面后，构造深度小，抗滑性能差。 　　 据有关资料研究表明，在施工过程中，由于拌和、运输、摊铺等原因造成沥青混合料轻微不均匀，对路面的使用性能影响不太明显，如果发生严重不均匀，它的使用寿命就大大缩短，使沥青路面早期病害现象更早地出现。如果混合料发生严重不均匀，在湿润条件下的抗拉强度仅为均匀的30%，疲劳次数为均匀的10%左右，这样的路段易直接导致沥青路面的早期破坏。 　　 3)技术和管理水平不良。国内公路建设项目材料绝大多数取自于社会料场，一个工程的集料往往来自多个料场，质量参差不齐，不仅石料质量不同，而且破碎和筛分机械规格不一致，筛孔尺寸混乱，导致集料产品质量及规格各不相同，实际级配与配合比设计所采用的级配有很大的差距。施工时实际使用的材料与设计并非完全一致，导致施工配合比发生较大变化，为路面的不均匀性埋下隐患。 　　 沥青拌和厂的生产和材料堆放场地不规范，不同材料之间隔挡不严，集料存放的场地没有硬化，料场不设防雨棚，尤其是砂子、石屑等细集料不同部位的含水量也不一样，干燥和潮湿状态时的流动性差异很大，拌和机的供料控制会有很大的波动，直接影响配合比。 　　 另外，拌和厂冷料仓的进料隔板过低，用装载机向冷料斗装料时，材料进入相邻冷料斗中，造成不同规格集料互相混掺，明显增大集料的不均匀性。 　　 沙庆林院士对沥青路面的病害进行了深入的研究，认为沥青路面的一些早期破坏都与沥青混合料的病害密切相关，沥青混合料集料病害和温度病害是造成路面不均匀性的一个重要原因，是降低路面使用性能的“顽症”，混合料发生离析时，粗集料和细集料分别集中在铺筑层的某些位置，使实际使用级配和沥青用量与设计不符，不能达到预期的路用性能。 　　 综上所述，在设计和施工过程中，由于技术人员的技术和管理水平的不同，导致沥青混合料在施工中产生较大的不均匀性，使沥青路面的使用性能大大降低。 　　 三、预防沥青路面早期破坏的关键控制技术 　　 1)施工准备 　　a）拌和机要求。目前，国内高速和一级公路一般要求4000型以上间歇式拌和机，确保总拌和能力满足施工进度要求，拌和机除尘设备完好，能达到环保要求。冷料仓的数量满足配合比需要，通常不宜少于5～6个，各种传感器必须定期检定，周期不少于每年一次。冷料供料装置需