論高速公路瀝青路面病害分析及施工質(zhì)量的控制

1、論高速公路瀝青路面病害分析及施工質(zhì)量的控制1.前言隨著我國大路事業(yè)的進(jìn)展，河南省高速大路的通車?yán)锍桃殉?千公里，但瀝青路面的病害卻始終未得到解決，裂縫、坑槽、唧漿、轍槽、泛油等早期破壞現(xiàn)象層出不窮，嚴(yán)峻影響了瀝青路面的各項(xiàng)路用性能，大大增強(qiáng)了運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。因此，對于在建或未建的瀝青路面施工，我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范舉行瀝青路面施工的質(zhì)量控制，筆者按照工程實(shí)際，談?wù)劄r青面混合料施工質(zhì)量的控制。2.瀝青混凝土路面病害成因分析2.1水損壞水損壞是產(chǎn)生瀝青混凝土路面坑槽的最主要因素。水對瀝青混凝土產(chǎn)生軟化作用（瀝青混合料含水量增強(qiáng)，導(dǎo)致其強(qiáng)度和剛度降低）、剝離作用（降低瀝青與集料的粘附性）和

2、沖刷作用（在荷載作用下產(chǎn)生的動水壓力不斷沖刷細(xì)料），造成瀝青混凝土松散、跑料，從而形成坑槽。2.2材料不合格因?yàn)闉r青混合料的貧油現(xiàn)象，導(dǎo)致瀝青與石料的粘附性差以及瀝青混合料水穩(wěn)定性能差等材料本身路用性能不合格簡單導(dǎo)致成型后的瀝青混凝土路面在荷載、水等綜合因素下產(chǎn)生病害。2.3施工控制不嚴(yán)在施工中因?yàn)榭刂撇粐?yán)造成的瀝青混合料產(chǎn)生離析、夾層以及瀝青混凝土路面壓實(shí)不達(dá)標(biāo)等，都是瀝青混凝土路面發(fā)生坑槽的隱患。壓實(shí)度不足是早期水傷害最普遍的緣由。據(jù)相關(guān)研究表明，熱拌瀝青混合料4%5%的空隙率就認(rèn)為是不透水的（也就是說與水傷害無關(guān)），大多數(shù)瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率為3%5%，當(dāng)施工完畢后，大多數(shù)要求達(dá)到92%

3、的最大理論密度，空隙率為8%。在營運(yùn)23年后，可以認(rèn)為是達(dá)到了設(shè)計(jì)空隙率。路面壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，空隙率高于8%，就易滲水，就會引起路面松散。2.4其它因素事故車輛的擠壓、劃刮和油污都會造成瀝青混凝土路面的坑槽病害。結(jié)合湖北京珠高速大路北段的實(shí)際狀況，我們通過分析，認(rèn)為形成坑槽的緣由主要有：1）集料與瀝青粘性不良。2）集料含泥量偏高。3）瀝青混合料拌和不勻稱或?yàn)r青用量不足。4）瀝青混合料離析。5）瀝青混合料細(xì)集料偏多等緣由。3.瀝青混合料技術(shù)要求材料的抉擇：拌制瀝青混合料所需的材料主要有粗集料、細(xì)集料、礦質(zhì)填料和瀝青。在協(xié)作比設(shè)計(jì)前，選取符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的合格材料。1）粗集料的抉擇瀝青路面用粗集料包

4、括碎石、破裂礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等，但高速大路所選粗集料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙。實(shí)驗(yàn)人員取樣時應(yīng)在不同部位隨機(jī)抽取具有代表性的試樣，在對樣品舉行篩分、壓碎值、針片狀、小于0.075mm顆粒含量、表觀相對密度、吸水率、堅(jiān)固性、洛杉磯磨耗損失等多項(xiàng)指標(biāo)符合質(zhì)量要求的集料。2）細(xì)集料的抉擇瀝青路面的細(xì)集料包括自然砂、機(jī)制砂、石屑。所選細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)募洌瑱C(jī)制砂的粗糙、潔凈、棱角性好，應(yīng)優(yōu)選之。3）礦質(zhì)填料的抉擇在瀝青混合料中，礦質(zhì)填料通常是指礦粉。礦粉在瀝青混合料中起著重要作用，因此對礦粉質(zhì)量的要求不容忽略。瀝青混合料中使用的礦粉務(wù)必是采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基

5、性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，應(yīng)潔凈、干燥，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)在料源取樣舉行篩分、表觀密度、含水量、親水系數(shù)等指標(biāo)的測定，確保所選礦粉質(zhì)量符合要求。4）瀝青的抉擇瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號，宜根據(jù)大路等級、氣候條件、交通條件、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點(diǎn)、施工方法等，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂瞄啔v，經(jīng)技術(shù)論證后決定。4.瀝青混合料協(xié)作比設(shè)計(jì)瀝青路面質(zhì)量的好壞，關(guān)鍵在于混合料協(xié)作比設(shè)計(jì)。一個好的協(xié)作比設(shè)計(jì)，一般分為目標(biāo)協(xié)作比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)協(xié)作比、生產(chǎn)協(xié)作比驗(yàn)證三個階段。4.1目標(biāo)協(xié)作比設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)人員認(rèn)為目標(biāo)協(xié)作比設(shè)計(jì)意義不大，終于是靠生產(chǎn)協(xié)作比來指導(dǎo)施工的，這樣實(shí)際上無法嚴(yán)格控制不同材料的比例。目標(biāo)協(xié)作比設(shè)

6、計(jì)是控制冷料倉的依據(jù)，不應(yīng)被廣大實(shí)驗(yàn)人員所忽略。1）礦料級配的抉擇對各種粗細(xì)集料舉行篩分后，利用在EXECL里編制的礦料合成集配程序，對各種集料按不同的比例舉行合成，應(yīng)抉擇平坦的S型級配曲線，即兩頭粗、細(xì)集料少，中間集料多的級配，使混合料組成嵌擠密實(shí)型級配，并應(yīng)留意避開在（0.150.3）mm、（0.30.6）mm區(qū)間消失鴕峰級配。2）馬歇爾實(shí)驗(yàn)馬歇爾實(shí)驗(yàn)是抉擇瀝青用量，決定最佳油石比的重要依據(jù)。協(xié)作比設(shè)計(jì)成敗主要靠馬歇爾實(shí)驗(yàn)所測得各項(xiàng)指標(biāo)如馬歇爾穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度、礦料間隙率、毛體積密度等的數(shù)據(jù)所決定。實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求舉行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，保證試件成型時混合料的溫度、擊實(shí)試件的高度

7、、密度測定的準(zhǔn)確度、實(shí)驗(yàn)時的養(yǎng)護(hù)水溫等務(wù)必滿意規(guī)范要求，使所測定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，牢靠性強(qiáng)，能正確指導(dǎo)我們依此數(shù)據(jù)得出最佳油石比。3）協(xié)作比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)決定了礦料級配和最佳油石比后，應(yīng)舉行高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)、水穩(wěn)定性檢驗(yàn)和低溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)，分離舉行車轍實(shí)驗(yàn)、浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)和低溫彎曲實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)該協(xié)作比能否滿意各項(xiàng)路用性能。4.2生產(chǎn)協(xié)作比設(shè)計(jì)在目標(biāo)協(xié)作比決定后，應(yīng)利用實(shí)際施工的拌和機(jī)舉行生產(chǎn)協(xié)作比設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先按照級配類型抉擇振動篩篩號，使幾個熱料倉的材料不致相差太多，最大篩孔應(yīng)保證使超粒徑料排出，使最大粒徑篩孔通過量符合設(shè)計(jì)范圍要求。實(shí)驗(yàn)時，按目標(biāo)協(xié)作比設(shè)計(jì)的冷料比例上料、烘干、篩分，取各個熱料倉試

8、樣舉行篩分，與目標(biāo)協(xié)作比一樣用EXECL程序舉行礦料級配計(jì)算，抉擇平坦的S型級配曲線，決定各個熱料倉集料的比例。4.3生產(chǎn)協(xié)作比驗(yàn)證路面正式鋪筑前，應(yīng)舉行生產(chǎn)協(xié)作比驗(yàn)證。拌和站用實(shí)驗(yàn)室供應(yīng)的目標(biāo)協(xié)作比控制冷料的上料速度，按照生產(chǎn)協(xié)作比控制各熱料倉的上料比例、礦粉比例和瀝青用量，拌制瀝青混合料。在實(shí)驗(yàn)段舉行試鋪時，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)在施工現(xiàn)場觀看攤鋪、碾壓過程和成型混合料的表面情況，推斷混合料的級配及油石比，惟獨(dú)全部指標(biāo)所有合格，此協(xié)作比才干交付使用。5.施工過程中對集料的控制施工過程中，對進(jìn)場的每一批集料務(wù)必舉行篩分實(shí)驗(yàn)，決定與協(xié)作比設(shè)計(jì)時的集料級配相差是否過大，若偏差過大，會直接影響到混合料的級配，

9、不應(yīng)連續(xù)使用，對該批材料應(yīng)做清退處理。在清退困難且該批材料數(shù)量巨大時，應(yīng)對目標(biāo)協(xié)作比和生產(chǎn)協(xié)作比舉行調(diào)節(jié)，還應(yīng)定期的對熱料倉集料的級配舉行篩分析，作為對混合料級配的進(jìn)一步校核。6.施工過程中對協(xié)作比的控制因?yàn)榧系淖儺愋?，施工過程中，天天施工前都要對熱料倉的集料舉行篩分析，將結(jié)果與生產(chǎn)協(xié)作比舉行比較，若差異較大，立刻舉行調(diào)節(jié)，保證混合料的礦料級配在協(xié)作比充許的波動范圍內(nèi)。7.施工過程中對瀝青混合料的檢驗(yàn)施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格仔細(xì)按大路瀝青及瀝青混合料實(shí)驗(yàn)規(guī)程完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確、牢靠，并準(zhǔn)時對實(shí)驗(yàn)結(jié)果舉行分析，檢查穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度等各項(xiàng)指標(biāo)是否滿意規(guī)范要求，瀝青含量是否在設(shè)計(jì)用油量正常波動范圍內(nèi)，抽提后對礦料的篩分結(jié)果與天天施工前熱料倉的礦料級配的偏差是否在正常范圍內(nèi)，如有偏差，應(yīng)檢查拌和站的生產(chǎn)工藝，并適時對協(xié)作比舉行調(diào)節(jié)。8.現(xiàn)場的攤鋪與碾壓瀝青路面施工中，現(xiàn)場的攤鋪與碾壓是保證路面壓實(shí)度和平整度的關(guān)鍵施工工藝。碾壓結(jié)束路面冷卻后，實(shí)驗(yàn)室要在路面上舉行鉆芯取樣，檢測路面的厚度、測定芯樣的密度，依據(jù)該路段馬歇爾實(shí)驗(yàn)的平均毛體積密度評定該路段的壓實(shí)度，鋪以平整度的測定，來評定攤鋪與碾壓工藝的質(zhì)量。9.結(jié)束語經(jīng)上綜述，1）實(shí)驗(yàn)室在瀝青路面施工過程中從原材料抉擇、協(xié)作比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程