浅谈沥青混凝土路面的应用

浅谈沥青混凝土路面的应用

0开启我国公路事业新的征程改革开放以来的20年是中国公路史上发展速度最快、规模最大、最活跃的时期。1988年，沈大高速公路成功开通，标志着中国的道路事业进入了一个新时代，注重建设高架道路和二级公路，开启了中国道路事业的新阶段。特别是在其后的20年时间里,我国公路建设呈现发展速度快、规模大、活力足的迅猛势头。目前正常运营的高速公路,大部分路面使用状况较好。同时,也能看到高速公路存在的一些问题,起步晚、缺乏技术力量支持、底子薄、经济基础较差、与国外先进水平差距大以及中国的国土面积大、地形多样,气候条件相对恶劣,车辆多、运营条件及生存挑战造成超载情况严重,缺乏优质的道路石油沥青等原料,高速公路路面情况让人担忧,甚至一些运营时间短的高速公路建设情况也不能尽如人意,通车头几年就不得不进行大规模的维修。高速公路的病害预防及根治工作是我国高速公路事业面临的一个严峻的现实问题。1路技术状况评定标准目前,我国通用的路面破损评价指数是以百分制为计量单位的PCI,对损坏类型、程度、范围进行量化,设定相应的分值,然后根据实际破损的情况进行扣分评价,从最终结果来确定路面的完好程度。我国现行的标准为《公路技术状况评定标准》(JTGH20—2007),将沥青混凝土路面分为四大类共21种损坏类型。这种评定标准的缺陷在于评价目标单一、缺乏综合性的技术评判,因为当路面出现破损的时候并不是简单出现一种问题,而是多种问题并发出现。而高速公路沥青路面破损的原因十分复杂,涉及到工程设计、施工管理、营运养护以及地质气候等方方面面的因素,PCI的评价价值具有很大的局限性。因此,需要对PCI进行评价体系的改进。可以把路面破损评价指标分解成路面车辙情况、路面裂缝情况和路面修补情况三个主要评价指标,建立一个综合评价体系,用于路面破损的科学客观评价,以便更加清楚直观地了解实际发生的问题,并根据科学体系寻找最佳解决办法。2路面病害的防治对策高速公路路面的直接受力是行车荷载,道路会受到环境因素的作用,而一些高速公路的使用年限已经很久,再加上受当时技术条件的制约,施工上存在先天性的缺陷,这些因素加快了路面病害的产生和发展,以至使用年限早前阶段路面就会出现裂缝、车辙等病害,相关部门应该及时发现病害并持续性跟进及进行控制,及时地根据工作具体情况进行相应的治理与防护,这样才能有效地减少病害,更好地提高高速公路服务水平。2.1裂缝的形成原因我国的高速公路事业飞速发展,随之也出现了很多始料未及的问题,如公路平面发生不同程度的破损、纵向和横向出现大小不一的裂缝、路基上升或者下沉等,其中,最为常见的是裂缝。裂缝的危害很大,视觉上影响路面美观,大的裂缝直接缩短了高速公路的使用寿命。尤其是雨后,雨是酸性物质,可以透过裂缝侵袭到路面基层、底基层甚至到达路基。形成裂缝的原因有很多,表现形式也很复杂。按照形成原因可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两类;按照呈现的形式则可分为纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。它们形成的原因不同,裂缝的分布形式也不一样。(1)病害的情况横向裂缝是高速公路沥青混凝土路面最常见的一种裂缝,这种病害比较普通。沥青面层受温度变化较大,会出现热胀冷缩的情况,温度收缩伴随半刚性基层的干缩或温缩就会造成横向裂缝。路基压实度不足也会引起这种病害。(2)路基沉降裂缝纵向裂缝主要有两种形式,分为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝,多发生在半填半挖路基或路面加宽处,这种裂缝是由路基的不均匀沉降所引发。当路基施工过程中压实不均匀,就会存在局部压实不足的现象,通车后,车辆荷载长期增加压力,使得路基进一步压实固结,从而导致纵向裂缝的形成。(3)对于新的度不够造成“龟裂主要是由于受力不均和路面结构强度不够造成。其最原始的形态是沿车轮轨迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝形成龟裂。2.2施工第2路沥青不稳定高速公路路面松散主要是指建造高速公路所使用的材料结合料黏性降低或消失,致使路面在行车压力作用下集料从表层脱落进而影响到整条路况的现象。多发生在沥青路面使用的初期,究其原因在于建造时期使用的沥青稠度偏低,用量偏少,与矿料的黏附力不足;有的是因为掌握不好沥青加热的温度致使沥青加热温度过高失去黏性,有的受客观条件制约所用矿料过湿;有的是因为施工单位技术不过关致使铺设不匀以及嵌缝料不合规格而未能被沥青牢固黏结。此外,基层或土基湿软变形,也可能导致路面松散产生。2.3变形类沥青混凝土类病害主要分为四类:拥包、沉陷、车辙、波浪与搓板,变形原因各不相同。(1)抗剪强度偏多形成原因主要有三个,一是沥青面层中沥青含量过多、黏度和软化点偏低,矿料级配不良、细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足,有车经过稍微施加重力就会产生拥包;二是基层的部分地区含水率过大,水分滞留于基层,车辆水平运动产生力,致使路面前后移动进而形成局部不规则的隆起;三是由于基层局部强度不够,缺乏足够的水稳性,基层受到侵蚀后松软,形成拥包。(2)公路“局部”密度的确定沉陷就是路面低于公路整体水平高度,是路基和路面产生竖向变形而导致的现象。根据不同情况分为是均匀沉陷、不均匀沉陷、局部沉陷。均匀沉陷是整体向下沉,一般不会引起路面破坏,只能使公路内部密度越来越大、越来越紧实;不均匀沉陷则是受力不均,内力外力一起作用产生变形;局部沉陷主要是受水的侵蚀,往往这类沉陷的公路路基局部填筑有空室或路基有枯井、树炕、沟槽等。(3)洛伊木马车辙是沥青路面上较为常见的病害形式,主要分为有车辙无推移和有车辙又有推移两种形式,主要是由于路面结构深层的位移而产生。(4)沥青混合料设计不足“波浪”与“搓板”这类病害因形状如波浪或者搓板而得名。其成因主要包括:沥青混合料的配合比不合理、设计强度不足,难以抵抗行车水平荷载的作用;基层铺筑不平;路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑洼;沥青混合料拌和不均匀。以上原因都会造成面层的不平整和波浪。3预防和处理3.1设备选型使用这种修补方法适用于中、小裂缝,在路面病害初期使用效果较好。该法使用的机器设备为小型设备,主要有开槽机与灌缝机。施工中须采用专门的密封胶进行密封,属于改性沥青聚合物类,开槽尺寸在为1cm以上,1～3cm深,深度比不应超过2:1,且越小越好。3.2修补微裂缝非开槽修补法就是不用开槽就可进行修理的方法,适用于微裂缝的修补,在病害初期进行修补,效果十分明显。根据使用材料的不同,这种修补法可以分为热补和冷补两种。3.3预防和维修功能稀浆封层的技术应用范围比较广,对象包括新建与陈旧的公路路面,对一些常见的病害(如开始老化、产生裂缝、逐渐光滑、变得松散等)能起到非常好的预防和维修作用。目前稀浆封层施工较为成熟,以其规范化、标准化的施工,优化的结构处理,使得工程质量显著提高并有效地降低了成本,是应用最广泛的高等级公路的早期维修养护的措施。3.4抗滑处治剂的应用改性乳化沥青稀浆封层是一种改良物质,以水质高分子改性乳化沥青、轧碎密集料、矿物填料为基础、增添添加剂、在水的融合作用下组成表面处治层。它能够在很薄的层面上进行作业,凝固速度非常快,对于路面构造修整、龟裂、车辙等病害的处治有着非常好的效果,用在密封和提高路面的抗滑处治上功效也比其他方法要高。其缺陷在于使用范围相对狭窄,只能作用于结构稳定的路段,如果弯沉值不够还应补强后再进行施工。4注重客观环境监督和实施对于高速公路而言,早发现早