丁兆群,徐金福
(1.綏芬河市地方公路管理站;2.黑龍江中鐵建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司)
(1)氣候條件、重載作用。
車轍多發(fā)生在持續(xù)高溫季節(jié)和重載車的作用下,尤其在山區(qū)、丘陵區(qū)的連續(xù)大縱坡上坡路段,許多重載車的車況較差,車輛爬坡能力差而影響車速,使荷載作用時間成倍延長,行車道輪跡帶上產(chǎn)生永久性變形行車車轍。
(2)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性差。
瀝青混合料高溫穩(wěn)定性差,瀝青混合料在較高溫度條件下的強(qiáng)度由兩部分組成,即礦料之間的嵌擠力與內(nèi)聚阻力和瀝青與礦料之間的粘聚力。在高溫時,瀝青混凝土路面中瀝青軟化、粘結(jié)力降低,在輪載的反復(fù)作用下,輪下瀝青混合料產(chǎn)生剪切而被擠壓到兩側(cè),實質(zhì)原因是瀝青混凝土的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角減小。
(3)瀝青混合料的配合比設(shè)計方面的原因,例如瀝青用量偏多,礦料級配沒有足夠的嵌擠能力,都會影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。
(4)施工變異性大,壓實不足。瀝青混合料的施工密實度越大、孔隙率越小,其穩(wěn)定度、抗壓度越大,疲勞壽命越長,行車過程中產(chǎn)生的壓密形變越小。高速公路瀝青面層一般要求壓實度不小于98%,以減少壓密形變,提高抗車轍能力。
(1)加強(qiáng)半剛性基層施工質(zhì)量控制在大修工程中發(fā)現(xiàn)局部路段半剛性基層的碎裂、松散。并不是因為基層強(qiáng)度過高而引起的,恰恰是由于基層施工不均勻和強(qiáng)度不足所導(dǎo)致的。半剛性基層的質(zhì)量主要包括半剛性材料的強(qiáng)度和抗中刷能力。半剛性基層的質(zhì)量主要取決于施工質(zhì)量,在強(qiáng)度滿足的半剛性材料下,采用現(xiàn)代化拌和、攤鋪和碾壓機(jī)械,來保證混合料的均勻和無離析現(xiàn)象。提高基層質(zhì)量的有利措施是采用集中廠拌法和采用攤鋪機(jī)攤鋪混合料,改變過去“重面層,輕基層”的傾向,施工單位和監(jiān)理單位都應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計、施工文件及施工規(guī)范的要求施工,并且每天按質(zhì)、按量地抽檢混合料、制件及測7 d強(qiáng)度,確?;鶎邮┕べ|(zhì)量,延長基層使用壽命,從而提高瀝青路面耐久性。
(2)控制混合料的孔隙率和檢驗采用合適的壓實方法孔隙率的大小,影響瀝青混合料的疲勞壽命,加速瀝青老化,在壓實過程中容易產(chǎn)生變形,也容易形成車轍和剪切破壞,嚴(yán)格控制合適的孔隙率,熱拌瀝青混合料I型瀝青混凝土孔隙率為3%~6%,I型細(xì)粒式瀝青混凝土孔隙率為2% ~6%,II型瀝青混凝土、抗滑表層孔隙率為4% ~10%。瀝青路面在重復(fù)行駛的車輪作用下,混合料因揉和進(jìn)而改變了狀態(tài),使穩(wěn)定性迅速喪失,大約占3%的路面病害因此而產(chǎn)生。因此設(shè)計中應(yīng)模擬瀝青混合料在野外、運(yùn)輸和壓實時的變化,選擇揉搓壓實瀝青混合料作為檢驗性能的方法,必須通過揉壓機(jī)或旋轉(zhuǎn)式壓實進(jìn)行檢驗,以獲得高穩(wěn)定度的瀝青混合料。
(3)選擇適當(dāng)?shù)臑r青層厚度,控制道路車轍的產(chǎn)生影響車轍深度的主要因素有瀝青層厚度和結(jié)構(gòu)類型、瀝青混合料的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力、交通和氣候條件等。瀝青路面的車轍深度與瀝青層厚度成正比,在夏天氣溫較高時,瀝青混合料的抗壓回彈會積聚下降,如果瀝青層較厚,就會產(chǎn)生嚴(yán)重的擁包和車轍。選擇適當(dāng)?shù)臑r青層厚度對預(yù)防車轍是有利的。
(4)重視路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)施和路面排水地表徑流或地下水匯集,進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水不僅數(shù)量大,而且停滯時間長,長時間的停留會浸濕各結(jié)構(gòu)層材料,使無機(jī)結(jié)合料的粒料層和土層的強(qiáng)度及穩(wěn)定性降低,瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散。采用透水層排水,也可以通過集水溝、出水管,利用過濾織物和透水性填料形成內(nèi)部排水體系,使停滯的自由水盡快排出各結(jié)構(gòu)層,減少結(jié)構(gòu)層的損壞。重視路面排水,及時修補(bǔ)瀝青路面的坑塘和裂縫,防止地表水滲入基層:對已滲入基層的積水,應(yīng)設(shè)縱橫向盲溝排水。地下水位較高的在排水溝下設(shè)置腹式盲溝:應(yīng)加強(qiáng)路面排水設(shè)施的維修養(yǎng)護(hù),保持良好的排水功能,減少路面病害,延長路面使用壽命。
(5)基層與面層結(jié)合良好面層與基層間的良好結(jié)合,對瀝青面層的使用質(zhì)量是非常重要的?;鶎优c面層的良好結(jié)合,是路面結(jié)構(gòu)在車輪荷載作用下處于完全連續(xù)的截面應(yīng)力狀態(tài),可以減少瀝青面層底面或半剛性基層內(nèi)部的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變以及溫度梯度引起的瀝青層應(yīng)力和應(yīng)變,防止瀝青路面病害發(fā)生,延長公路使用壽命。
瀝青路面的耐久性是一個綜合性技術(shù)問題,它涉及設(shè)計、材料學(xué)和工藝學(xué)等方面的技術(shù)要求,為保證高速交通在高速、安全、經(jīng)濟(jì)和舒適四方面的功能要求,提高路面的耐久性,防止道路的早期破壞,獲得顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益,是公路建設(shè)的一個突出問題。