瀝青路面的早期損壞與防護(hù)(畢業(yè)論文).doc

瀝青路面的早期損壞與防護(hù)摘 要: 針對(duì)瀝青混凝土路面的早期破壞的情況 ,簡(jiǎn)單分析了瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象和產(chǎn)生原因，并提出了預(yù)防措施。關(guān)鍵詞:高速公路 瀝青路面 早期損壞 防護(hù)前 言隨著我國公路工程不斷網(wǎng)化，瀝青混凝土路面以其較好的耐久性和行車舒適性占有了我國公路的較大比重。瀝青混凝土路面有較好的力學(xué)性能。并且堅(jiān)韌，平整，有良好的抗滑、抗?jié)B和耐疲勞的性能。瀝青混凝土路面有較好的溫度穩(wěn)定性，可以抵抗溫差大而產(chǎn)生的路面開裂。但是由于各種原因,瀝青混凝土路面早期破壞時(shí)有發(fā)生,有的產(chǎn)生橫、縱向裂縫，有的局部擁包，有的產(chǎn)生路面汲漿，路面邊部斷裂，局部的瀝青混凝土層剝落等。不僅影響了工程的觀感質(zhì)量，也影響了路面的整體性和行車的安全性。加之雨水的浸入滲透，使路面基層，路基遭到侵蝕，破壞和變行，瀝青混凝土的抗溫度裂縫能力、抗疲勞破壞能力、抗水破壞和抗松散能力逐漸減弱，瀝青面層的破壞現(xiàn)象逐漸增多，此時(shí)要采取養(yǎng)護(hù)措施來改善和恢復(fù)路面應(yīng)有的使用性能。1 高速公路瀝青路面早期損壞情況1.1 幾種主要路面早期損壞現(xiàn)象 1.1.1軟土地基繼續(xù)沉降產(chǎn)生的路面(含橋頭)沉陷花高價(jià)進(jìn)行處理的軟土地基未得到應(yīng)有效果的主要原因在于:采取處理措施后到鋪筑路面前允許軟土地基固結(jié)沉降的時(shí)間太短。我國高速公路除在構(gòu)造物頭上采用粉噴樁、攪拌樁、石灰粉煤灰土樁和碎石樁等樁基處理措施外，通常都采用袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層、加載預(yù)壓相結(jié)合的排水固結(jié)法處理措施。即使是打穿軟土層的排水固結(jié)法，也需要有較長的時(shí)間供軟土層固結(jié)基本完成。我國高速公路的計(jì)劃施工期往往較短，而實(shí)際施工期則更短，導(dǎo)致不得不在軟土地基繼續(xù)明顯沉降的情況下鋪筑路面，這樣就造成了上述后果。造成軟土地段路面大量沉陷的另一個(gè)重要原因是，袋裝砂井或塑料排水板或粉噴樁、攪拌樁等沒有打穿軟土層，致使砂井底、排水板下端以及樁尖下部仍有一個(gè)層厚不一的軟土層。排水固結(jié)法不能使這個(gè)軟土層中的水較快排出，在上層荷載作用下此層中的水需要更長的時(shí)間才能逐漸排出并使土體固結(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)。未打穿軟土層的各種樁實(shí)際是懸浮在軟土層中，只能靠樁周的摩擦力起支撐其上的路面荷載的作用。樁下的軟土層在上層荷載作用下，需要更長的時(shí)間才能逐漸固結(jié)穩(wěn)定。當(dāng)前的施工技術(shù)要將塑料排水板或袋裝砂井打入深25m以上的軟土層是困難的，粉噴樁的有效深度也只有約15m。 1.1.2路基壓實(shí)度不夠?qū)е侣访娴脑缙趽p壞路基路面局部沉陷變形、構(gòu)造物相鄰接的填土路堤壓實(shí)度不夠以及對(duì)原地基(介于軟土地基和堅(jiān)硬地基之間的地基)未做適當(dāng)處理，使相鄰構(gòu)造物的路面明顯下沉，產(chǎn)生了俗稱的橋頭跳車。 1.1.3基層質(zhì)量不好造成的損壞基層是瀝青路面最重要的承重層，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響路面的早期破壞和壽命。半剛性材料層之間或半剛性層下部有一定厚度的素土夾層，素土夾層潮濕后使路面承載能力顯著下降。載重卡車通過產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象的路段，容易產(chǎn)生塊狀裂縫。半剛性基層厚度不足，而底基層又不是半剛性材料層的路面結(jié)構(gòu)，特別在土路基壓實(shí)度不夠和承載能力差的情況下，也會(huì)產(chǎn)生塊狀裂縫。這種塊狀裂縫的面積有時(shí)僅1m2左右。如果瀝青混合料在間歇式拌和機(jī)中拌的時(shí)間過長、拌和溫度過高或在貯料倉中貯存時(shí)間過長都會(huì)使瀝青氧化變硬，使瀝青對(duì)拉應(yīng)變特別敏感，一旦拉應(yīng)變超過瀝青混凝土抗拉能力就會(huì)產(chǎn)生塊狀裂縫。在冰凍地區(qū)，特別在重冰凍地區(qū)由于低溫作用會(huì)產(chǎn)生塊狀裂縫(長34m)。1.1.4水損壞瀝青路面(含半剛性路面和剛性組合式路面)水損壞現(xiàn)象十分普遍，使用一年以上的高速公路都會(huì)產(chǎn)生程度不同的水損壞。差別僅在于有的嚴(yán)重、有的較輕。水損壞來得快，情況嚴(yán)重，因此它是路基路面的大敵。降水進(jìn)入瀝青面層后視水的滯留位置而異，在大量高速行駛車輛作用下，可能產(chǎn)生以下幾種不同情況的水損壞現(xiàn)象。 1)表面層產(chǎn)生坑洞。即降雨過程中雨水會(huì)進(jìn)入并滯留在表面層瀝青混凝土的孔隙中，在大量快速行車的作用下，一次一次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力(孔隙水壓力)使瀝青從碎石表面剝落下來，局部瀝青混凝土變成松散，碎石被車輪甩出，路面產(chǎn)生坑洞。 2)表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。降水過程中如自由水滲入并滯留在表面層和中面層內(nèi)，大量快速行車使兩層瀝青混凝土部分碎石上的瀝青剝落，導(dǎo)致表面產(chǎn)生網(wǎng)裂、形變(下陷)和向外側(cè)推擠，或產(chǎn)生坑洞。3)唧漿、網(wǎng)裂、坑洞同時(shí)發(fā)生。如水透過瀝青面層(兩層式或三層式)滯留在半剛性基層頂面，在大量快速行車作用下，自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細(xì)料，形成灰白色漿，灰漿被行車壓唧到路表面。瀝青混凝土本身的空氣率大、壓實(shí)度不夠和不均勻性是導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生水破壞的主要內(nèi)因。 1.1.5轍槽轍槽原定義為瀝青路面輪跡帶的凹陷(較輕的轍槽)，實(shí)際上嚴(yán)重轍槽處輪跡帶產(chǎn)生凹陷的同時(shí)，其兩側(cè)的瀝青混凝土常常臌起，此時(shí)的轍槽就是輪跡帶的凹陷深度與其兩側(cè)臌起高度之和，造成高速公路瀝青路轍槽的原因及影響因素有:一是車的數(shù)量及其軸重和輪胎壓力。重載卡車的數(shù)量愈多、軸重和輪胎壓力愈大，要求瀝青混凝土的抗轍槽能力愈大;二為行車速度，承受慢速交通或有停車情況的路面與承受快速交通的路面相比較而言，前者要求瀝青混凝土有較大的抗轍槽能力，即車速愈慢，要求瀝青混凝土的抗轍槽能力愈大。因此，用于交叉路口、公共汽車停車站等的瀝青混合料必須適應(yīng)車輛的質(zhì)量、速度和數(shù)量。同理，在山區(qū)高速公路的上坡路段上，特別是行駛重載和超重載車輛的情況下往往車速緩慢，容易產(chǎn)生較嚴(yán)重的轍槽。用于這種上坡路段上的瀝青混凝土需要有較大的抗轍槽能力。 1.1.6泛油瀝青路面泛油是路表水侵入面層內(nèi)部并長期滯留在瀝青層底部，在行車荷載的反復(fù)作用和動(dòng)壓水沖刷下，集料表面的瀝青膜剝落成為自由瀝青，并在水的作用下被迫向上部遷移，從而導(dǎo)致面層上部泛油而底部松散的瀝青遷移現(xiàn)象。路面泛油會(huì)造成三種直接后果：一是路面滑溜，對(duì)行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，特別是雨天。二是上面層混合料中的瀝青含量愈來愈高，而中面層及下面層的瀝青含量愈來愈低，直接損害中、下面層的低溫抗裂性能、抗疲勞性能。三是瀝青遷移造成路面空隙率的不利性改變，上面層空隙率愈來愈小而中、下層空隙率愈來愈大，中下面層空隙率的增大往往伴隨著負(fù)壓的產(chǎn)生及空隙的連通，路面的雨水極容易透過微觀裂紋或面層空隙進(jìn)入基層，甚至擊穿上面層，形成水損害。其泛油現(xiàn)象分型為：1）空隙率過小型泛油的現(xiàn)象特征是高溫季節(jié)，整條路段地出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，不管是輪跡帶還是非輪跡帶，只不過程度輕重不同而已。路表如鏡面光滑，雨天車輛易打滑。鉆心取樣表明，空隙率過小型泛油的內(nèi)部空隙充滿了瀝青，表面層厚度方向不存在明顯瀝青含量差異。 2）壓密型泛油的表觀特征是伴隨有明顯的車轍病害，泛油只發(fā)生在輪跡帶，表面油膜分布較均勻。由于車轍的存在，車輛往往被迫變道行駛，而雨天容易形成積水，這些易對(duì)交通安全構(gòu)成威脅。3）動(dòng)水作用型泛油有兩種表觀形式：一是點(diǎn)狀的油斑，由小到大發(fā)展；二是沿輪跡帶分布的帶狀泛油。點(diǎn)狀油斑的發(fā)展過程是，首先在某段輪跡帶上出現(xiàn)小塊油斑，直徑12cm左右；隨后，輪跡帶上的小塊油斑逐漸增多、增大，油斑的直徑增大到25cm不等，繼續(xù)沿輪跡分布；油斑發(fā)展的最后階段，油斑的直徑、面積和爆發(fā)密度進(jìn)一步增大，直至各塊油斑逐漸聯(lián)通成片。帶狀泛油現(xiàn)象是沿輪跡帶分布的。外觀考察和鉆芯抽提試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)此類泛油的路段瀝青用量正常，不存在過量瀝青。4）施工不當(dāng)型泛油一般表現(xiàn)為點(diǎn)狀油斑或片狀油膜，油斑或油膜的分布較隨機(jī)，不具規(guī)律性，油斑的發(fā)生與有無車轍無關(guān)。油斑處鉆心試驗(yàn)表明僅該處的瀝青含量偏高。1.1.7松散松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發(fā)展的漸進(jìn)過程，集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結(jié)力是顆粒脫落的原因。有多種情況可能導(dǎo)致松散: 1)集料顆粒被足夠厚的粉塵包覆，使瀝青膜粘結(jié)在粉塵上，而不是粘結(jié)在集料顆粒上，表面的摩擦力磨掉瀝青膜，并使集料顆粒脫落。 2)表面有離析，離析處缺少大部分細(xì)集料。 3)瀝青混凝土面層內(nèi)局部密實(shí)度低，需要有高密實(shí)度才能保證瀝青混合料的粘聚力。如混合料的壓實(shí)度不夠，集料就容易從混合料中脫落。1.1.8橫向裂縫橫向裂縫是瀝青面層發(fā)生最多的一種裂縫。每條瀝青路面道路和每條瀝青路面高速公路上都有或多或少的橫向裂縫，通常也把它看作是瀝青路面早期破壞現(xiàn)象之一。高速公路瀝青路面的橫向裂縫絕大部分是溫度裂縫。在冰凍地區(qū)溫度裂縫有兩種:一是冬季突然大幅度降溫引起瀝青面層產(chǎn)生低溫收縮裂縫;二是氣溫變化引起瀝青面層產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力的反復(fù)作用使瀝青面層產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。在冬季和氣溫低的地區(qū)，通常低溫裂縫是主要的。溫度裂縫起始于表面大風(fēng)降溫過程中，面層表面的溫度最低，溫度變化時(shí)也是表面的溫度變化率最大。因此，表面產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力最大以及溫度裂縫總是起始于表面并向下較快延伸。 溫度裂縫逐年增加由于瀝青隨時(shí)間增長而老化，瀝青面層的抗裂縫能力(或抗拉強(qiáng)度)會(huì)逐年降低，因此，溫度裂縫也是逐年增加。采用優(yōu)質(zhì)瀝青會(huì)明顯減少溫度裂縫，特別是減少早期溫度裂縫。瀝青較稀、粘度較高有利于減少溫度裂縫在其他條件相同的情況下，采用較稀(針入度較大)的瀝青有利于減少溫度裂縫。面層瀝青混凝土的強(qiáng)度大幅度降低時(shí)，面層表面產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于表層瀝青混凝土的拉應(yīng)力時(shí)，面層就會(huì)開裂。 瀝青混凝土的均勻性是瀝青路面溫度裂縫的重要影響因素。瀝青混凝土的均勻性包括礦料級(jí)配的一致性、拌和的均勻性、有無粗細(xì)集料離析和離析現(xiàn)象的輕重程度、瀝青混凝土壓實(shí)度或空氣率的一致性以及層厚的一致性。瀝青混凝土的均勻性愈好，其強(qiáng)度就愈均勻，面層表面的薄弱處也就愈少。因此，在其他條件相同的情況下，瀝青混凝土面層的均勻性愈好，表面產(chǎn)生溫度裂縫的時(shí)間可能愈晚，溫度裂縫的數(shù)量也會(huì)愈少。 瀝青路面的面層厚度是溫度裂縫的又一影響因素。面層愈厚并不意味溫度裂縫愈少，在其他條件相同的情況下面層愈厚，表面產(chǎn)生的溫度應(yīng)力可能愈大，因此產(chǎn)生溫度裂縫的可能性愈大、情況愈嚴(yán)重。 2 瀝青路面早期損壞的原因分析和防護(hù)措施 鑒于上述早期損壞現(xiàn)象，提出如下的原因分析和防護(hù)措施。 2.1水損壞 2.1.1半剛性路面產(chǎn)生水損壞的內(nèi)因和外因?yàn)r青路面產(chǎn)生水損壞的外因是降水量、交通量和交通組成以及行車速度。通常降水量大的地區(qū)，水損壞現(xiàn)象較降水量小的半干旱和干旱地區(qū)為嚴(yán)重。交通量大和載重車輛多的高速公路較交通量小和載重車輛少的高速公路更嚴(yán)重;產(chǎn)生水損壞的內(nèi)因:第一是羅型瀝青混凝土的空氣率較大和羅型瀝青混凝土的壓實(shí)度偏小，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際空氣率較大，以及瀝青混凝土不均勻造成的局部空氣率更大。第二是瀝青與碎石的粘結(jié)力不足。第三是我國的路面設(shè)計(jì)方法習(xí)慣上不考慮路面結(jié)構(gòu)層排水和不設(shè)置有效防水層。 2.1.2減少瀝青路面水損壞的措施瀝青混合料的壓實(shí)度不夠，使瀝青混凝土的空氣率變大，其結(jié)果是水容易侵入面層。瀝青混凝土礦料顆粒組成過大的變異性以及混合料的離析，都會(huì)使竣工后瀝青混凝土的密實(shí)度、空氣率和瀝青用量變異性大。瀝青混凝土的這種不均勻性在面上形成了許多小面積的孤立水容易侵入的通道。必須從設(shè)計(jì)和施工兩方面考慮采取多種措施，才能基本解決路面的早期水損壞，使水損壞現(xiàn)象降到最少。需要和可能采取的措施如下: 1)完善路面排水設(shè)計(jì) 由于路基路面排水設(shè)計(jì)不夠完善,對(duì)路面排水設(shè)施不夠重視,造成路面破損狀況較為普遍。因此在公路路面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)一步完善路面排水設(shè)計(jì),在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置防水層、基層頂面設(shè)置封層,在中央分隔帶處設(shè)置縱橫向排水滲溝,在土路肩處采用碎石填料進(jìn)行填筑,并根據(jù)實(shí)際情況有針對(duì)性地進(jìn)行排水設(shè)計(jì),減少水在路面的停留時(shí)間,以減少其對(duì)路面的破壞。2)加強(qiáng)施工管理提高碾壓質(zhì)量 壓實(shí)度對(duì)瀝青路面的使用性能和使用壽命影響很大,它是保證瀝青混合料密實(shí)度與空隙率大小的關(guān)鍵。因此在施工過程中,進(jìn)一步加強(qiáng)管理,提高壓實(shí)機(jī)具標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)試驗(yàn)段得出的碾壓數(shù)據(jù),控制碾壓遍數(shù)、速度、時(shí)間、溫度。碾壓要均勻,派專人指揮負(fù)責(zé),從輕到重、從慢到快、從兩邊到中間,輪跡要重疊,既要保證路面平整度、路拱橫坡度,又要保證壓實(shí)度。并根據(jù)施工規(guī)范要求的壓實(shí)度抽檢頻率。進(jìn)行抽檢,發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不足的地方堅(jiān)決返工,保證壓實(shí)度符合要求,降低混合料空隙率,減少水的侵入破壞。 3）嚴(yán)格控制集料規(guī)格 瀝青路面的材料、集料規(guī)格,直接影響瀝青與集料的粘附性能,直接影響到水損害的程度。所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)原材料的把關(guān),每批瀝青進(jìn)場(chǎng)都要進(jìn)行試驗(yàn),保證瀝青的粘度、延度、針入度等各項(xiàng)指標(biāo)符合要求,對(duì)每批集料進(jìn)場(chǎng)都要嚴(yán)格進(jìn)行抽檢、篩分。保證每批進(jìn)場(chǎng)材料符合規(guī)格要求,堅(jiān)決杜絕不合格材料進(jìn)場(chǎng),充分保證瀝青混和料的粘結(jié)性能,提高瀝青集料的粘結(jié)力,降低水對(duì)瀝青路面的破壞能力。4）采用新材料、新工藝 每一種瀝青混合料,必然有一定的空隙率存在,或多或少都會(huì)遭到一定水的破壞,因此應(yīng)盡可能采用新型防水材料在瀝青面層表面涂上一層防水材料,形成不透水的薄膜封層,減少路面水在路面的滯留時(shí)間,使路面水盡快排到路基邊溝,從而大大減少路面水的侵入,減少水對(duì)路面的破壞。 5）加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)管理公路建成后,養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵。要延長瀝青路面的使用壽命,必須加強(qiáng)路面的養(yǎng)護(hù)管理。雨后要及時(shí)補(bǔ)洞,補(bǔ)洞要規(guī)范、整齊,嚴(yán)格按照瀝青公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范要求及操作規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài),避免雨水從病害處滲入,造成路基彈簧路面大面積破壞。 此外,近年來隨著公路的迅猛發(fā)展,交通量日益增長,超限超載車輛非常嚴(yán)重,這直接影響到了公路的使用年限。因此,要加強(qiáng)反超限運(yùn)輸管理執(zhí)法檢查力度,對(duì)超載車輛要強(qiáng)行卸載,減少超限超載運(yùn)輸車輛對(duì)公路造成的損壞,延長公路使用年限。2.2泛油2.2.1瀝青路面泛油的主要原因 1) 空隙率過小型：該型泛油的機(jī)理是瀝青混合料的設(shè)計(jì)空隙率過小，油石比偏大，在高溫季節(jié)，瀝青受熱膨脹，在填滿混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。因此，泛油現(xiàn)象的內(nèi)因是空隙率過小，而誘發(fā)的直接外因是高溫?？障堵蔬^小型泛油的原因有二。一是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的不合理導(dǎo)致設(shè)計(jì)空隙率過小。如我國剛開始推行SMA路面時(shí)，照搬國外規(guī)范，沒有考慮環(huán)境條件的差別，將設(shè)計(jì)空隙率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為2%-4%，而我國不論北方還是南方，夏季都十分炎熱，因此，路面出現(xiàn)泛油成為必然。二是瀝青混合料配比設(shè)計(jì)不當(dāng)，經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)規(guī)范理解不深，沒有考慮具體工程的實(shí)際情況而造成。2) 壓密型：該型泛油的機(jī)理是瀝青混合料由于壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)偏低或壓實(shí)度不足，路面開放交通后在重載車輛的再次壓密作用下，瀝青混合料內(nèi)的集料不斷嵌擠而空隙率減少，最終瀝青膠漿被擠壓到路表而發(fā)生泛油。在高溫季節(jié)，瀝青受熱體積膨脹，會(huì)進(jìn)一步加劇輪跡帶的泛油現(xiàn)象。壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)偏低的原因通常是剛引進(jìn)國外新技術(shù)時(shí)，對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)吃不透，加之缺乏經(jīng)驗(yàn)造成；而壓實(shí)度不足是壓實(shí)功不夠造成。3) 動(dòng)水作用型：該型泛油的機(jī)理是：路面積水在高速行駛的汽車輪胎下形成很高的動(dòng)水壓，這種動(dòng)水壓力隨車速的提高呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)增長。當(dāng)車速較高時(shí)，所產(chǎn)生的動(dòng)水壓足以擊穿表面層瀝青混凝土，進(jìn)入面層底部；路表水侵入面層內(nèi)部并長期滯留在瀝青層底部，在行車荷載的反復(fù)作用和動(dòng)壓水沖刷下，集料表面的瀝青膜剝落成為自由瀝青，并在水的作用下被迫向上部遷移，從而導(dǎo)致面層上部泛油而底部松散。 4）施工不當(dāng)型：由于原因的復(fù)雜性和現(xiàn)象的多樣性，施工不當(dāng)型泛油無法歸結(jié)為統(tǒng)一的泛油機(jī)理。常見的施工不當(dāng)型泛油的原因有：骨料離析；混合料中礦料含水量超標(biāo)；石油或柴油污染基層頂面；施工時(shí)改性瀝青結(jié)合料易聚積在施工機(jī)械上，機(jī)械碾壓過程中這些聚集的瀝青從機(jī)械掉落下來，從而導(dǎo)致油斑現(xiàn)象。2.2.1瀝青路面泛油的防治1) 空隙率過小型：該型泛油是系統(tǒng)性泛油現(xiàn)象，一旦發(fā)生，危害嚴(yán)重，影響范圍大。預(yù)防關(guān)鍵是做好兩方面的工作：一是國家主管部門要把好技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)關(guān)；二是國家應(yīng)盡快實(shí)行行業(yè)準(zhǔn)入制度，無資格認(rèn)定的不準(zhǔn)從事相關(guān)技術(shù)工作。2) 壓密型：壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)偏低或壓實(shí)度不足，不僅造成車轍和壓密型泛油，還造成水損害等早期破壞，影響交通安全和路面耐久性。我國新規(guī)范明確指出：瀝青路面的成敗與否，壓實(shí)是最重要的工序，許多高速公路瀝青路面發(fā)生早期損壞，多與壓實(shí)不足有關(guān)，因此壓實(shí)度的評(píng)定至關(guān)重要。針對(duì)原規(guī)范在壓實(shí)度和壓實(shí)工藝方面的不足，新規(guī)范采取了兩項(xiàng)措施：一是將原來的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)提高了1%；二是對(duì)瀝青路面的壓實(shí)度采取重點(diǎn)對(duì)碾壓工藝進(jìn)行過程控制，并適度鉆孔抽檢壓實(shí)度的方法。新規(guī)范在壓實(shí)度控制方面是觀念上的重大轉(zhuǎn)變，從原來的鉆孔試件測(cè)定壓實(shí)度改為以壓實(shí)工藝控制為主、鉆孔檢測(cè)作為抽檢校核的手段，將事后檢查轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程控制，即實(shí)行施工過程中的在線監(jiān)測(cè)。3) 動(dòng)水作用型：由于大空隙率、高速行車和水的綜合作用是動(dòng)水作用型泛油的主要原因。因此，在混合料設(shè)計(jì)上對(duì)不同空隙率的混合料不應(yīng)使用相同的粘附性標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)瀝青混凝土面層中各層孔隙率的不同，對(duì)瀝青與集料的粘附性要求應(yīng)隨設(shè)計(jì)空隙率的變化而變化?；旌狭系目障堵试酱?，其內(nèi)部遭受水侵蝕的影響越大，瀝青與集料的粘附性要求應(yīng)越高。對(duì)于孔隙率與路面水損害之間的關(guān)系，新規(guī)范認(rèn)為孔隙率過大會(huì)造成“路面滲水情況嚴(yán)重，并造成嚴(yán)重的水損壞”，如“橋面瀝青昆合料的空隙率過大，殘余空隙率超過6%-8%，在汽車荷載作用下會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的動(dòng)水壓力，加速鋪裝層的水損害破壞”。因此，“瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，最重要的指標(biāo)莫過于空隙率”。新規(guī)范認(rèn)為原規(guī)范的II型瀝青混合料空隙率普遍偏大，不適用于多雨潮濕地區(qū)的路面使用。對(duì)于設(shè)計(jì)孔隙率指標(biāo)，新規(guī)范結(jié)合我國實(shí)際情況，規(guī)定一個(gè)空隙率范圍，以適應(yīng)于不同的需要，這個(gè)范圍根據(jù)公路等級(jí)、氣候、交通條件不同而有所不同。4）施工不當(dāng)型：防范施工不當(dāng)型泛油的關(guān)鍵是觀念轉(zhuǎn)變，重點(diǎn)抓施工質(zhì)量過程控制，而不僅是傳統(tǒng)的最終質(zhì)量，在材料和施工工藝兩個(gè)方面嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。2.3 縱向形變和裂縫 2.3.1縱向形變產(chǎn)生原因 1)地基的固結(jié)形變。在未填筑路堤之前，地基上沒有任何荷載，地基處于平衡狀態(tài)，一旦填筑路堤后地基受到外加恒載的作用(未計(jì)行車荷載)，填土路堤愈高，地基受到的外加恒載愈大。1m高的路堤讓地基承受的恒載常達(dá)17kN/m218kN/m 2以上，外加恒載使地基原有的平衡狀態(tài)遭到破壞。地基土在路堤恒載作用下逐漸產(chǎn)生固結(jié)形變，直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)為止。地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小，既與填土高度有關(guān)，又與地基內(nèi)部各層土的性質(zhì)(壓縮性)有關(guān)。即使是非軟土地基，在土的壓縮性大的情況下，在約10m高的路堤作用下，產(chǎn)生的固結(jié)形變可能高達(dá)50cm以上。 2)路堤的固結(jié)形變。路堤固結(jié)形變的大小與填土高度、土的性質(zhì)和壓實(shí)度密切相關(guān)。通常土的性質(zhì)不好，路堤產(chǎn)生的固結(jié)形變可能大;土的壓實(shí)度不好(偏小)，路堤產(chǎn)生的固結(jié)形變就大;路堤愈高，總的固結(jié)形變量就愈大。增加路基的壓實(shí)度可以顯著減少路堤的固結(jié)形變，同時(shí)增加路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 2.3.2減少早期縱向裂縫客觀上每條高速公路都有或多或少的縱向裂縫。路堤下的地基在橫向不可能是均勻一致的，路堤的壓實(shí)度在橫向也不可能均勻一致，因此細(xì)而短的縱向裂縫幾乎是不可避免的。但是，有的高速公路路面產(chǎn)生縱向裂縫過多、過早，裂縫的寬度過大和長度過長，嚴(yán)重影響路面的使用性能和使用壽命。路線設(shè)計(jì)和路基施工都應(yīng)該盡力避免產(chǎn)生嚴(yán)重的早期路面縱向形變。產(chǎn)生嚴(yán)重早期縱向裂縫有下列多種不同情況: 1)路線從局部洼地通過，路堤位于洼地內(nèi)，洼地的土層上部往往土質(zhì)較細(xì)。 2)路堤位于坡面上。 3)路堤邊部壓實(shí)度不足，其實(shí)際密實(shí)度與路堤中部的密實(shí)度有顯著差異。 4)路堤外側(cè)有擋土墻，部分高速公路路堤外側(cè)有擋土墻。 為了預(yù)防或減輕這類縱向裂縫，可考慮或使用下述兩種方案之一: 1)需要設(shè)置較深的盲溝，或?qū)⒚吓c排表面水的邊溝相結(jié)合，即在邊溝下再設(shè)置盲溝，并將盲溝中的水設(shè)法引出到附近的河溝中。在無天然河溝的情況下，也可以在路堤附近設(shè)置一個(gè)集水蒸發(fā)池。這些預(yù)防措施宜盡早實(shí)施，愈早實(shí)施，愈有利。 2)靠近擋土墻的路堤寬度內(nèi)選用小型壓實(shí)設(shè)備(如小型振動(dòng)壓路機(jī)，爆破夯等)進(jìn)行壓實(shí)。同時(shí)要顯著減薄壓實(shí)層的厚度，盡可能達(dá)到要求的壓實(shí)度。在條件許可的情況下，在此寬度內(nèi)采用砂礫、砂或石屑等透水性較大的材料。 3)在上述寬度內(nèi)，用二灰、二灰土、石灰土或水泥土分層填筑和分層壓實(shí)。這些材料的強(qiáng)度不需要符合用做底基層時(shí)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，要求可以低得多。 2.4 優(yōu)質(zhì)基層 十多年的我國高速公路的使用經(jīng)驗(yàn)表明，半剛性基層的設(shè)計(jì)通常沒有明顯的問題或不足。從設(shè)計(jì)厚度看，特別是近10年來往 往具有較大安全儲(chǔ)備，或者說一些高速公路的半剛性基層設(shè)計(jì)成兩層，通常是過厚的。在材料設(shè)計(jì)上唯一不足的是，有些高速公路設(shè)計(jì)文件中沒有針對(duì)本路的具體交通條件，對(duì)所采用的半剛性基層提出具體的強(qiáng)度要求，而是籠統(tǒng)照抄公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(JTJ034)中針對(duì)多種不同交通狀況規(guī)定的強(qiáng)度范圍。 上述設(shè)計(jì)上的不足，一般不會(huì)導(dǎo)致路面早期破壞，在某種情況下可能影響路面的長期使用性能和使用壽命。因此，由基層質(zhì)量不好引起的多種瀝青路面早期損壞，通常是由基層施工質(zhì)量不好或基層施工管理不善和控制不嚴(yán)引起的。以下就基層施工中值得注意的幾個(gè)問題簡(jiǎn)述如下: 2.4.1基層材料1)集料的最大粒徑。公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(JTJ034)中規(guī)定用作高等級(jí)公路路面基層的集料的最大粒徑為31.5mm，大于26.5mm的顆粒最多可達(dá)10%。 2)集料級(jí)配。集料級(jí)配對(duì)混合料，特別是水泥混合料的強(qiáng)度有顯著影響。例如，對(duì)于級(jí)配不好的缺細(xì)集料的天然砂礫，要用7%8%水泥穩(wěn)定才能達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度。而添加部分細(xì)集料使其達(dá)到最佳級(jí)配后，只要用4%5%水泥穩(wěn)定就可以達(dá)到要求的強(qiáng)度。水泥穩(wěn)定最佳級(jí)配砂礫的強(qiáng)度比穩(wěn)定天然砂礫的強(qiáng)度高50%100%。為了滿足凍融試驗(yàn)的要求，最佳級(jí)配砂礫只要用2%水泥，而天然砂礫要用5%6%水泥。 2.4.2半剛性材料拌和廠拌和廠的任務(wù)是根據(jù)室內(nèi)確定的各種不同粒級(jí)礦料的配合比，特別是規(guī)定的級(jí)配范圍、結(jié)合料劑量和最佳含水量拌制均勻的混合料。通常實(shí)際拌和時(shí)的含水量較最佳含水量大1%2%左右，以彌補(bǔ)混合料在運(yùn)輸和攤鋪過程中的水分損失，使碾壓時(shí)混合料的含水量在最佳含水量與最佳含水量加1%之間(穩(wěn)定粒料)，對(duì)于水泥或石灰穩(wěn)定細(xì)粒土，碾壓時(shí)的含水量可較最佳含水量大1%2%。1)保持混合料級(jí)配的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)。在拌和廠有多個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)影響混合料的級(jí)配。一些拌和廠生產(chǎn)的混合料的級(jí)配往往有較大變化，與不注意控制這些環(huán)節(jié)有密切關(guān)系。(1)要建立不同規(guī)格集料的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收制度。(2)不同粒級(jí)的集料要分別堆放應(yīng)事先計(jì)算各種不同粒級(jí)集料的需要量，計(jì)劃進(jìn)料的時(shí)間，并計(jì)算各種不同粒級(jí)集料所需堆放場(chǎng)地的面積。 (3)細(xì)集料要覆蓋。 (4)下料斗上口之間要用隔板隔開。 2)嚴(yán)格控制水泥劑量。 3)運(yùn)料車裝料出廠時(shí)，車廂應(yīng)該覆蓋，車廂覆蓋的目的是防止表層混合料含水量損失過多。特別在氣溫較高季節(jié)和陽光好和有風(fēng)的氣候條件下，更應(yīng)重視防止水分蒸發(fā)。常發(fā)現(xiàn)在一些工地水泥混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)車廂內(nèi)表面的混合料已部分變干，粗集料顏色已變白。通過攤鋪機(jī)攤鋪，不會(huì)將混合料重新拌和均勻，只會(huì)將較干的混合料較集中的分布在含水量合適的混合料中，造成結(jié)構(gòu)層內(nèi)部局部混合料的含水量偏小和強(qiáng)度偏低，埋下開放交通后路面產(chǎn)生局部損壞的禍根。2.4.3鋪筑現(xiàn)場(chǎng)鋪筑現(xiàn)場(chǎng)的主要任務(wù)是將運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的半剛性材料及時(shí)鋪成符合設(shè)計(jì)要求的厚度和寬度，碾壓密實(shí)，使其壓實(shí)度符合規(guī)定的要求，同時(shí)具有良好的平整度，最后進(jìn)行合適的養(yǎng)護(hù)。2.5 科學(xué)的高速公路運(yùn)營管理有助于延長其使用年限隨著高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，我國的高速公路的運(yùn)營管理也開始受到了人們的廣泛關(guān)注，人們普遍認(rèn)識(shí)到，一條沒有卓越管理的高速公路是很難發(fā)揮其優(yōu)良使用性能的。 是“集中、統(tǒng)一、高效、特管”的系統(tǒng)管理，是多專業(yè)的綜合管理，是技術(shù)密集的現(xiàn)代化管理，是向用戶全面服務(wù)的社會(huì)化管理。這些基本認(rèn)識(shí)以及我國高速公路運(yùn)營管理部門多