市政道路沥青路面的质量控制__墨水学术,论文发表,发表论文,职称

所属栏目：城市管理论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:244

副标题#e#摘要：沥青混凝土路面优越的行车舒适性和良好的抗滑、坚实、防渗、耐疲劳等性能,在市政道路上得到了广泛的应用。笔者结合多年公路沥青路面的工作实践,对沥青路面破坏原因作了简要的分析,并分别从路基、路面施工所采用的材料和施工要点提出解决措施,以供同行参考。
　　关键词：市政道路；沥青路面；材料控制；施工要点
　　
　　随着我国经济的快速发展,公路运输以其特有的优越性和灵活性,发挥着其他运输方式所不可替代的作用,并已成为国民经济持续发展的重要命脉。同时,由于沥青混凝土路面优越的行车舒适性和良好的抗滑、坚实、防渗、耐疲劳等性能,在市政道路上得到了广泛的应用。但是随着公路交通运输量的日益增大,公路路面质量面临着严峻的考验。
　　1、沥青路面的破坏类型及原因
　　(1)水损害:随着时间的推移，特别是长期下雨后，轮迹处路面向两边推挤而隆起，轮迹处继续沉陷、发展，靠近轮迹的隆起部分破损，出现面层松散、剥落、坑槽等。产生的原因有：路面排水系统不健全；路面压实度不足；路面离析。
　　(2)车辙:车辙是在行车载荷重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽。它是由于沥青混合料级配不合理,稳定性差,或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层、基层材料,在车载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移。
　　(3)泛油:混合料中沥青含量过多,空隙率过小,沥青的高温稳定性差,是产生泛油的主要原因,它能引起抗油性严重下降。
　　(4)冻胀和翻浆:冻胀和翻浆多发于挖方段、填挖方交界处和匝道的无路堤路段。主要原因是由于路基排水不良造成。
　　(5)波浪:由于路面材料组成设计不合理和施工质量差,导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用而产生的。
　　(6)松散:松散可出现在整个路面表面,轮迹带处比较严重。产生松散的主要原因是由于混合料中沥青含量偏低,沥青与集料粘附性差或是由于沥青老化。水的侵入也会导致松散的产生。
　　(7)横向裂缝:裂缝起初大多出现在路面的硬路肩部分,逐渐发展而贯通全路幅,贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布,其原因通常是由于低温收缩和半刚性基层收缩产生。
　　(8)纵向裂缝:大多出现在半填半挖路基或路面加宽处,其原因是由于压实不够、不均,路基或基层出现不均匀沉降,另外施工时纵向搭接质量不好,也会导致纵向裂缝。
　　(9)龟裂:龟裂的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行裂缝,逐渐在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。龟裂是行车荷载反复作用的结果。另外,基层排水不良,低温时沥青混合料变硬或变脆,也能造成龟裂。
　　(10)坑洞:是龟裂、松散等其他损坏进一步发展的结果。坑洞在春融季节和雨季出现频
　　
　　作者简介：蒋红卫（1966-），男，江苏常州人，常州市市政建设工程有限公司，工程师，研究方向为市政工程施工。
　　率较高,而且重复出现。多发生在沥青面层透水性大,半刚性基层施工工艺水平低,基层顶缺乏有效的防水层的路段。沥青路面网裂和唧浆的路面产生坑洞的现象特别严重。
　　(11)磨光:路面磨光的结果是使抗滑性下降,它主要是由于路面抗滑层集料的组成设计和采集集料的抗磨性能差所造成。
　　(12)沉陷:一般是由基层局部成形不足，强度不够，在行车载荷和自然因素等作用下形成的。产生的主要原因是路基压实度不足。
　　(13)沥青混凝土铺装层脱落:产生原因主要是路面平整度不好,使局部沥青混凝土铺装层过薄,难于抵抗车辙水平力的作用,逐渐剥落。
　　2、沥青路面对基层质量的要求
　　基层质量是沥青路面产生唧泥、坑洞、裂缝、沉陷和平整度差等损坏现象的关键因素。基层质量控制的重点包括两个方面,一是材料的强度及抗冲刷能力；二是施工质量。
　　2.1材料的要求
　　（1）结合料：水泥需采用终凝时间较长的325#或425#水泥；石灰可采用袋装#p#副标题#e#生石灰粉或现场消解的消石灰。块灰一定要按施工规范要求进行充分消解,并过筛使用,严禁使用消解不彻底的块灰；潮湿成块的粉煤灰不宜使用。
　　（2）集料：集料分为级配碎石、级配砾石和其它级配工业废渣。集料中碎石或砾石的压碎值应符合规范要求,用做基层时不超过30%。集料的颗料级配应符合施工规范要求,考虑到基层的强度和抗裂性,宜增加4.75mm以上颗粒用量,约70%。
　　（3）混合料：混合料的强度不足易产生唧泥现象。强度满足要求的混合料还要有现代化的拌和、摊铺和碾压机械来保证混合料均匀性。
　　2.2施工质量要求
　　路拌法施工,其基层混合料易造成局部混合料拌和不均匀及粗细集料离析现象；集中厂拌但用平地机摊铺也易造成局部粗细集料离析,易产生“贴皮”现象。拌和不匀和粗细集料离析都会造成基层局部缺陷造,带来其上沥青面层的龟裂,雨水深入,产生唧泥,周而复始,即产生坑洞。
　　用平地机摊铺,高程不易控制,致使面层厚度差异,密实度亦有影响。通车后,平整度就会变坏,影响交通。为避免上述现象发生,应采用集中厂拌摊铺机摊铺混合料。施工时,严格控制含水量,不能为施工方便而加大含水量,导致过早产生干缩裂缝。
　　基层碾压成型后,立即覆盖草帘子等进行养护。养护期内禁止车辆通行,以免破坏早期强度。养护期过后,不宜立即铺筑沥青面层。由于采用摊铺机进行基层的施工,基层表面细集料比较集中,应去掉表面的粉料,漏出均匀的粒料,清扫干净后方可进行面层铺筑。以避免上下连接不好,开放交通后形成拥包。
　　3、面层的质量控制
　　3.1沥青混合料配合比设计
　　沥青混合料配合比设计主要包括材料的选择，矿料级配的选择、沥青用量的选择及沥青混合料密度的确定。
　　（1）合理地选择原材料
　　目前沥青面层基本采用了性能较好的改性沥青材料，提高了沥青路面的使用质量。
　　矿质集料的质量，主要体现在矿质集料的级配变化和材料的形状方面。各种规格料级配波动是引起混合料级配波动的最主要的因素。实际施工中，即使同一种规格的石料，由于生产过程的不规范，使得生产的规格料级配相差非常大。对于0～3mm的石屑，普遍存在含泥量过高的问题，并且在整个矿料级配中，石屑占的比例还很大，这严重影响了沥青混合料的质量。
　　沥青填充料的主要作用，是使容积状的沥青变成薄膜状的沥青，矿粉和沥青在一起，形成结聚的分散系统，在沥青混合料中起着黏结材料的作用，并且填充空隙的作用。根据研究及实际工程的验证，填料的亲水系数在0.7～0.8范围内的使用效果较好。
　　（2）适当缩小矿料级配关键筛孔的通过率容许范围
　　矿料的级配对于沥青混合料的使用性能有着非常重要的影响。目前一些施工单位仅仅根据原材料的供应情况，尽量将矿料级配调整到规范要求的中值，这对沥青混合料的使用性能来说是不利的。对于目前规范要求的矿料级配来说，整体是比较合适的，但是在规范级配的要求范围，级配曲线的不同走向对沥青混合料的性能影响却可能很大。一般说，对于连续级配中粒式沥青混合料来说4.75mm的通过率不宜低于44%，对于以下筛孔可以走级配的下限，但是对于0.075mm以下的含量要保证在6%~7%之间。在实际工程中要重点控制关键筛孔,适当缩小关键筛孔的通过率容许范围。
　　（3）确定沥青用量
　　沥青的用量不仅与材料与沥青的粘附性、矿粉的亲水系数有关，还与石料的沥青吸入率有关。由于组成沥青混合料的矿质集料存在不同数量的空隙，这些空隙均会吸收一定数量的沥青结合料，真正在矿料之间起黏附作用的沥青数量将比沥青用量少一些，这部分沥青称为有效沥青用量。由于各种矿料对沥青的吸收能力不一样，势必造成有效沥青的含量不一样，
　　因为材料的千差万别，只有针对不同的材料设计不同的沥青混合料配合比，才是科#p#副标题#e#学的，而一味地按成功的经验搬来就用，完全不考虑材料的变化，是不可取的。
　　市政道路中下面层一般采用重交沥青，施工中沥青用量采用马歇尔法确定的用油量的下限控制，上面层采用改性沥青，施工中沥青用量按马歇尔法设计的沥青用量控制。经验表明，在马歇尔法设计的最佳沥青用量的基础上适当降低沥青用量对沥青路面的抗车辙能力是很有好处的。
　　（4）合理地增加沥青混合料密实度
　　沥青含量和混合料的密度在沥青混合料配合比设计中非常重要。沥青用量应当结合路面实际交通荷载情况下可能达到的密实度确定。在设计沥青混合料时，室内设计的密实度必须要和现场交通情况下的密度相一致。但是由于马歇尔击实功较小，而一些道路的重载车较多，实际上室内设计的密度与现场比较相对较小。为了提高沥青路面的抗车辙能力，可以在适当降低沥青用量的基础上提高路面施工中的压实度。
　　有研究认为，空隙率大也是造成车辙的一个重要原因，美国西部环道试验路的资料也显示车辙最明显的两个试验段的空隙率最高。充分压实对于减少沥青路面车辙非常有效。如果路面的空隙率超过8%的话是很难产生摩阻力的，压实不好会造成混合料的不稳定，这一点在粗级配沥青混合料中表现得比细级配沥青混合料更为明显。
　　3.2沥青混凝土路面的施工质量控制
　　（1）施工前下承层必须经过验收合格,且表面应清扫干净,尤其是薄层贴补的地方应铲除,还要检查钻芯取样的试坑是否已经回填。
　　为保证面层与基层能良好结合,必须按照《技术规范》的规定喷洒透层油,喷洒后养护期满方可进行测量放线,提供摊铺机自动找平的依据,拌和站经过调试后处于良好状态。
　　（2）沥青混合料的拌和：沥青应采用导热加热,不同品种的沥青的加热温度不一样,普通沥青的温度宜为150℃～170℃；矿料温度应略高出沥青温度10℃左右；混合料出厂温度在145℃～170℃,超过的应坚决废弃。沥青混合料拌和时间宜为30s～50s,干拌时间不少于5s。拌和好的混合料应颜色均匀一致,无花白、结团或精细集料离析现象。成品料应立即运往摊铺现场进行铺筑,如不能立即铺筑时,应放入贮料仓,但存放时间不宜超过48h。
　　（3）沥青混合料的运输：运输车的车厢应清洁干净。为防止车厢粘料,可在车厢内涂一薄层油水,但车厢内不得有残留的余液。
　　装料过程中应防止出现集料离析现象。装好料的车应立即运往摊铺现场,不得中间停留。
　　如运距过远或者秋季初冬季节,运输的时间超过0.5h及施工气温较低时,必须加盖蓬布保温。运到现场的混合料温度应不低于130℃。
　　在摊铺现场,应有不少于5辆车在等候卸料,便于摊铺机连续作业。卸料时,运输车应在距离摊机10cm～30cm处停车,待摊铺机推动时升斗卸料挂空挡前进,不得在摊铺机推动时踩刹车,以保证摊铺的平整度。
　　（4）沥青混合料的摊铺：沥青混合料摊铺应采用摊铺机进行摊铺。摊铺机应匀速缓慢前进,尽量减少中间停机次数,以提高平整度。
　　（5）沥青混合料的碾压：压实紧跟在摊铺后进行,分初压、复压及终压三个步骤。
　　初压应在摊铺且较高温度下进行,并不得产生推移开裂,压实温度宜为110℃～130℃。压实时应从两侧向内推进,边缘碾压时,应预留30cm～40cm,待压完一遍后再进行碾压,以防向外推移。碾压过程中不得随意停车、转车或调头。初压为静压1～2遍。
　　复压应紧跟初压后进行,复压的目的是使混合料密实成型,复压的温度为90℃～110℃。复压采用胶轮压路机与震动压路机相结合碾压3～4遍。
　　终压的目的是抛光消除轮迹,形成平整的压实面,终压完的温度应不低于70℃,胶轮压路机不低于90℃。
　　4、结语
　　随着国民经济的快速发展,市政道路的交通量迅速增大,人们对道路的要求也越来越高。而要延长城市道路沥青路面的使用周期，提高投资效益，只有#p#副标题#e#从设计开始，从原材料的质量控制，到混合料设计，直至路面施工，一步一步加大质量控制力度，才可能最终改善沥青路面的质量。
　　
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