高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及防護1

1、高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及防護摘要:本文結合工程實際，論述了高速公路瀝青路面病害的主要種類，對高速公路瀝青路面早期破壞的原因進行了探討，并對高速公路瀝青路面早期破損提出了相應的預防措施。關鍵詞:高速公路 瀝青路面 早期損壞 防護目錄第一章 緒論4頁第二章 高速公路瀝青路面早期破壞情況6頁2. 1 軟土地基繼續(xù)沉降產(chǎn)生的路面(含橋頭)沉陷 6頁2. 2 路基壓實度不夠?qū)е侣访娴脑缙趽p壞6頁 2. 3 基層質(zhì)量不好造成的損壞6頁2. 4 水損壞6頁2. 5 轍槽7頁2. 6 泛油7頁2. 7 松散9頁2. 8 橫向裂縫9頁第三章 瀝青路面的早期損壞的原因分析10頁3. 1 路面設計方面的原因1

2、0頁3. 2 路面施工和養(yǎng)護管理方面的因11頁3. 3 原材料方面12頁3. 4 外部作用13頁第四章 高級公路瀝青路面早期破壞的防護措施 14頁4.1 地基沉降預防措施14頁4.2 路基及路面基層施工的預防措施14頁4.3 面層施工的預防措施14頁4.4 原材料質(zhì)量的控制15頁4.5 重視防排水系統(tǒng)綜合設計與施工的量16頁4.6 泛油及縱向形變和裂縫的預防措施18頁4.7 加強預防性、及時性養(yǎng)護,延長路面使用壽命 19頁4.8 加深技術研究和引進工作19頁第五章 總結21頁參考文獻22頁 第一章 緒論高速公路的路面工程量大、牽涉面廣，一條高速公路長數(shù)十公里甚至數(shù)百公里，沿線遇到的土壤、水文、

3、氣候等環(huán)境條件有顯著差別。瀝青路面具有平整、堅實、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點，在高速公路中得到廣泛應用。但由于設計、原材料的質(zhì)量及材料品種多、要求嚴格，每層都有各自要求的工藝水平等方面的原因，近幾年全國建成的多條瀝青混凝土高速公路，通車一段時間后都不同程度的存在路面早期破損的現(xiàn)象，同一條路上往往又由多個甚至十多個機械水平、管理水平和技術熟練程度各不相同的承包單位實施工程。因此不同高速公路，甚至同一條高速公路不同標段的新建路面質(zhì)量都會有顯著差異。路面質(zhì)量的不均勻性遠遠比工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品要大得多，實際上任何工廠產(chǎn)品很難百分之百都是優(yōu)質(zhì)品，路面產(chǎn)品更是如此。同一條高速

4、公路的不同路段上的交通量和交通組成有顯著差異，開放交通后路面原先的缺陷就會各種程度不同的路面早期損壞。 因此高速公路開放交通的初期（12年內(nèi)），產(chǎn)生路面早期損壞是完全可以理解的。隨著路齡增長，瀝青逐漸老化，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。 高速公路瀝青路面設計使用壽命一般為15 年, 如果通車后3 5 年出現(xiàn)嚴重病害或較大面積損壞, 則屬于早期破壞。目前瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象時有發(fā)生, 已經(jīng)成為公路工程的質(zhì)量通病。為了提高瀝青路面的路用性能, 需對瀝青路面早期破壞進行深入研究。第二章 高速公路瀝青路面早期破壞情況2. 1 軟

5、土地基繼續(xù)沉降產(chǎn)生的路面(含橋頭)沉陷 花高價進行處理的軟土地基未得到應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沉降的時間太短。我國高速公路除在構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、加載預壓相結合的排水固結法處理措施。即使是打穿軟土層的排水固結法，也需要有較長的時間供軟土層固結基本完成。我國高速公路的計劃施工期往往較短，而實際施工期則更短，導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

6、軟土層，致使砂井底、排水板下端以及樁尖下部仍有一個層樁實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，需要更長的時間才能逐漸固結穩(wěn)定。當前的施工技術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。2. 2 路基壓實度不夠?qū)е侣访娴脑缙趽p壞 路基路面局部沉陷變形、構造物相鄰接的填土路堤壓實度不夠以及對原地基(介于軟土地基和堅硬地基之間的地基)未做適當處理，使相鄰構造物的路面明顯下沉，產(chǎn)生了俗稱的橋頭跳車。 2. 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)量優(yōu)劣直接影響路面的早期破壞和壽

7、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構，特別在土路基壓實度不夠和承載能力差的情況下，也會產(chǎn)生塊狀裂縫。這種塊狀裂縫的面積有時僅1m2左右。如果瀝青混合料在間 歇式拌和機中拌的時間過長、拌和溫度過高或在貯料倉中貯存時間過長都會使瀝青氧化變硬，使瀝青對拉應變特別敏感，一旦拉應變超過瀝青混凝土抗拉能力就會產(chǎn)生塊狀裂縫。在冰凍地區(qū)，特別在重冰凍地區(qū)由于低溫作用會產(chǎn)生塊狀裂縫(長34m)。2. 4 水損壞 瀝青路面(含半剛性路面和剛性組合式

8、)水損壞現(xiàn)象十分普遍，使用一年以上的高速公路都會產(chǎn)生程度不同的水損壞。差別僅在于有的嚴重、有的較輕。水損壞來得快，情況嚴重，因此它是路基路面的大敵。降水進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進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

9、凝土部分碎石上的瀝青剝落，導致表面產(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、壓實度不夠和不均勻性是導致瀝青面層產(chǎn)生水破壞的主要內(nèi)因。 2. 5 轍槽 轍槽原定義為瀝青路面輪跡帶的凹陷(較輕的轍槽)，實際上 嚴重轍槽處輪跡帶產(chǎn)生凹陷的同時，其兩側(cè)的瀝青混凝土常常臌起，此時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)

10、 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。 2. 6 泛油 高速公路瀝青路面的泛油現(xiàn)象與以往渣油路面的泛油現(xiàn)象有明顯差別。高速公路瀝青路面的泛油現(xiàn)

11、象主要產(chǎn)生在行車道上，超車道上的泛油現(xiàn)象很少。行車道上的泛油現(xiàn)象主要是間隔式和條片狀，而且間隔距離往往大于泛油條片的長度。連續(xù)泛油和整個行車道全面泛油的現(xiàn)象不多。早期使用LH-20和LH-20或AK-13B型瀝青混凝土做表面層的高速公路都有這種泛油現(xiàn)象，但并未引起大家重視。隨后建成通車的其他高速公路也有類似現(xiàn)象。實際上，每條高速公路的瀝青路面都有泛油現(xiàn)象，只是數(shù)量多少和程度輕重的差別。有的路段泛油嚴重且連續(xù)，有的路段間隔式條片狀較嚴重的泛油和中等泛油都有。近幾年來鋪筑的SMA試驗路段和正式工程也都有輕重不一的泛油現(xiàn)象。某高速公路部分路段的改性瀝青SMA也有泛油現(xiàn)象。 2. 7 松散 松散是由于

12、瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落，從表面向下發(fā)展的漸進過程，集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結力是顆粒脫落的原因。有多種情況可能導致松散: 1)集料顆粒被足夠厚的粉塵包覆，使瀝青膜粘結在粉塵上，而不是粘結在集料顆粒上，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集料。 3)瀝青混凝土面層內(nèi)局部密實度低，需要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力。如混合料的壓實度不夠，集料就容易從混合料中脫落 2. 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

13、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)生溫度應力，溫度應力的反復作用使瀝青面層產(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降溫過程中，面層表面的溫度最低，溫度變化時也是表面的溫度變化率最大。因此，表面產(chǎn)生的溫度拉應力最大以及溫度裂縫總是起始于表面并向下較快延伸。 半剛性路面的裂縫率與柔性路面的裂縫率沒有明顯差別，德國對170個路段進行了長達18年的跟蹤觀察后得出結論，半剛性路面的裂縫率與柔性路面的裂縫率沒有明顯差別。 溫度裂縫逐年增加由于瀝青隨時間增長而老

14、化，瀝青面層的抗裂縫能力(或抗拉強度)會逐年降低，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度大幅度降低時，面層表面產(chǎn)生的溫度應力大于表層瀝青混凝土的拉應力時，面層就會開裂。 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配的一致性、拌和的均勻性、有無粗細集料離析和離析現(xiàn)象的輕重程度、瀝青混凝土壓實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，其強度就愈均勻，面層表面的薄弱處也就愈

15、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)生溫度裂縫的時間可能愈晚，溫度裂縫的數(shù)量也會愈少。 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)生的溫度應力可能愈大，因此產(chǎn)生溫度裂縫的可能性愈大、情況愈嚴重。 第三章瀝青路面的早期損壞的原因分析造成瀝青路面早期破壞的根本原因, 有設計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)的原因, 也有通車后使用及養(yǎng)護管理方面的原因, 以及其它原因, 如工程所在地的環(huán)境因素( 水、溫度) , 設計及施工規(guī)范本身的原因等。瀝青路面早期破壞的直接原因一般都與水有關, 破壞大多發(fā)生在雨季, 一場大雨或是

16、連陰雨過后, 路面先是出現(xiàn)小面積網(wǎng)裂、冒漿, 進而翻漿松散或坑槽, 行車道特別是車輛輪跡處破損面積較多, 程度較重, 可見與車輛超重超載有關; 破壞常發(fā)生在路面透水嚴重而排水不暢的路段, 可見與面層施工的不均勻性及通車后養(yǎng)護排水不及時有關。3. 1 路面設計方面的原因我國瀝青路面的開發(fā)、研究及大規(guī)模設計、施工是近10 年來伴隨高速公路建設發(fā)展起來的, 還有不少設計問題值得研究。公路瀝青路面設計規(guī)范( JTJ 014 ! 97) 有待結合工程實踐不斷完善, 各地區(qū)也有待根據(jù)當?shù)貧夂颉⑺?、材料情況對路面結構設計和配合比進行試驗研究及鋪筑試驗路, 以便積累經(jīng)驗。此外, 由于近年來公路建設飛速發(fā)展,

17、 設計施工時間緊迫, 設計中調(diào)查、研究不夠, 使一些瀝青路面設計存在諸多不合理, 從而導致早期破壞。 設計問題主要有:1) 結構設計不合理。如基層厚度不夠, 面層分層及材料配合比設計不當, 面層厚度不合理。2) 路面、基層、底基層排水設計考慮不周。3) 路面所處地段土質(zhì)和水文勘察情況與實際出入大, 致使路面設計參數(shù)不符合實際。4) 地基處理設計不合理, 致使地基沉降未達到允許的工后沉降等。5) 其它設計方面的原因。3. 2 路面施工和養(yǎng)護管理方面的原因 混合料面層施工中的設備因素 壓實度不足,瀝青面層空隙率過大受水浸入而產(chǎn)生破損。 壓實是瀝青混凝土面層施工的最后一道工序,其目的是提高混合料的強

18、度、穩(wěn)定性以及抗疲勞特性。壓實質(zhì)量的檢測要按照有關技術規(guī)范的規(guī)定進行。壓實質(zhì)量主要檢測項目有壓實度、厚度、平整度、粗糙度,并要求面層外觀密實均勻。瀝青混凝土混合料碾壓成型后,其缺陷一般很難修整。對一些較大缺陷,如厚度不足,平整度太差、松散、泛油等應及時返工,即使是已成型變硬也要返工。對松散、泛油往往是局部返工;厚度不足或平整度太差則要求全面返工。返工所造成的經(jīng)濟損失較大,因此現(xiàn)場壓實過程中,壓實后質(zhì)量的檢查及出現(xiàn)問題后的及時補救是十分重要的,這可將缺陷率降低到最低限度,盡量避免返工現(xiàn)象。實踐證明,瀝青面層破損的一個很重要的原因是水引起的。瀝青面層中水的來源有地表水和地下 水,但主要是地表水。在

19、汽車荷載及溫度變化作用下,瀝青面層產(chǎn)生早期破損。 瀝青面層顆粒離析。集料大小顆粒組成不均勻以及在運輸和攤鋪過程中造成粗細顆粒離析。瀝青面層集料大小顆粒離析使局部粗集料偏多,細集料偏小,不易壓實,導致礦料與瀝青的粘結力偏小,抗剪強度降低,容易使瀝青路面出現(xiàn)松散。局部細集料偏多,粗集料偏少,使瀝青路面熱穩(wěn)定性差,在高溫季節(jié)容易出現(xiàn)車轍、擁包等病害。 基層施工中的設備因素 基層是承擔面層傳遞荷載的主要承重層,基層質(zhì)量的好壞,直接影響著瀝青路面的使用質(zhì)量。在施工各個環(huán)節(jié)中,稍有疏忽,會給瀝青路面的使用質(zhì)量造成隱患。 拌和與攤鋪過程中粗細集料集中引起基層材料的不均勻,進而造成基層強度的穩(wěn)定性的不均勻。

20、選用的基層材料塑性指數(shù)或含泥量偏大 由于水份的進入使基層含水量增加,基層強度大幅度降低,從而導致瀝青路面早期破損。 施工中不注意控制細集料的含量(小于0.075毫米)。 壓實度不足。雖然在施工中,嚴格按最大干密度控制施工壓實度,但卻忽略了基層的壓實度與混合料中粗細集料的比例特 征,特別是粗集料的比例特征密切相關,當測定點的粗粒料含量偏大時,即使壓實度達到100%,并不表示該基層密實,致使瀝青路面產(chǎn)生坑槽、松散等病害。 3.2.3 養(yǎng)護管理及其他原因 (1)日常養(yǎng)護中壓實設備及壓實工藝的影響 在目前的養(yǎng)護作業(yè)中,受資金因素影響,壓實設備沒有配套 成龍,初壓、復壓、終壓三個工序在養(yǎng)護實踐中難以實現(xiàn)

21、,達到 壓實混合料的必需的壓實度的壓實設備條件不具備,是造成路面早期損壞的一大原因。同時,由于養(yǎng)護中施工面積小,難以碾壓 密實,用油量不好控制。瀝青含量低會使空隙率更大,表面水容 易下滲。一下雨就會前功盡棄。瀝青含量高就形成油包、車轍等病害。因此,現(xiàn)在養(yǎng)護單位很少采用貫入式,而多是采用拌和法。但在拌和法修補路面病害時大多數(shù)人員憑經(jīng)驗,不注意混合料是否級配,而盲目修補,壓實又難以達到要求,所以前補后壞 現(xiàn)象是必然發(fā)生的。 (2)排水設施排水不暢 混合交通量的公路一般都是穿村過鎮(zhèn),村鎮(zhèn)街道大多排水不暢,每次降雨,都使大量地表水積聚在公路路面及路基范圍內(nèi),使公路成了排水溝,導致大量水進入路面結構層和

22、路基中,使路面結構和路基處于潮濕或過分潮濕狀態(tài),在行車荷載作用下,致使瀝青路面早期破損。 (3)超限運輸 引起瀝青路面早期破壞的后天原因中最主要的原因是超限運輸。超限運輸亦稱為公路“殺手”,現(xiàn)在超限車輛的增加對公路的路面破壞程度以幾何級數(shù)增長,使瀝青面層的使用年限縮短50-60%.。3. 3 原材料方面 瀝青的質(zhì)量高速公路路面所用瀝青應具有優(yōu)良的粘結力、抗老化性能、高低溫穩(wěn)定性能。隨著國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，公路運輸超載現(xiàn)象日益嚴重，對瀝青路面的破壞也日益加劇，瀝青材料的某些性能已不能適應日益增長的交通量的需要是造成瀝青路面早期破損的主要原因之一。 碎石的質(zhì)量3.3.3 礦粉(填料)的質(zhì)量礦粉粒度

23、小，比表面積大，其比表面積約占礦料比表面積的80%，當?shù)V粉較目標配合比時的礦粉平均粒徑增大一倍時，則礦粉比表面積是原比表面積的1/4。這樣，就會有較多的瀝青不能直接與礦粉表面交互作用形成結構瀝青，而形成了較多的自由瀝青，礦粉粗細不均勻，潮濕結團，降低了瀝青與礦料之間的粘結力，影響路面的成型質(zhì)量3. 4 外部作用1) 交通量大、重車多、超載現(xiàn)象嚴重, 是路面產(chǎn)生結構性破壞的直接原因。路面破壞是一個累積的過程, 與作用荷載的強度有直接關系, 超載現(xiàn)象嚴重縮短了路面的使用年限。2) 全球性氣候變暖, 特別是持續(xù)高溫時間過長。3) 水對路面結構的破壞。路面各種裂縫是水滲入路面結構的重要途徑, 雨水通過

24、裂縫滲入兩側(cè)的路面結構層, 特別是裂縫附近土基的含水量加大,甚至飽和其結果是產(chǎn)生2 種情況: ( 1) 路面強度明顯降低, 在大量行車荷載作用下, 產(chǎn)生沖刷和唧漿現(xiàn)象, 在面層與基層之間形成一層軟弱夾層。通過路面結構分析, 認為軟弱夾層的存在, 引起路面計算彎沉和層底彎拉應力迅速增加, 在行車荷載的不斷作用下, 導致路面的疲勞破壞。( 2) 當水進入面層后, 基層為不透水層, 因此面層與基層形成層間滑動。由于層間條件由層間連續(xù)變?yōu)閷娱g滑動, 層底彎拉應力陡然增大, 導致路面破壞。第四章高級公路瀝青路面早期破壞的防護措施4.1 地基沉降預防措施軟土地基的排水固結是一個比較長的過程，因此，對軟土地

25、基，一方面要根據(jù)軟基情況采用可行方案進行認真的加固整治；一方面要留有比較長的沉降時間，可將軟土地段瀝青路面施工安排在最后，特別是對采用砂墊層、打塑料排水板等方法進行軟基處理的地段，填土后要埋設沉降觀測設備，定期進行觀測，待地基的沉降基本穩(wěn)定后進行施工。4.2 路基及路面基層施工的預防措施保證路基壓實度符合規(guī)范要求，為消除橋頭沉陷，對橋頭部分填土，可用整體性好的材料如石灰土、天然砂礫料填筑。確保路面基層的施工質(zhì)量，半剛性基層要確保達到足夠的齡期后才能進行瀝青面層的施工。4.3 面層施工的預防措施（1）施工前的準備工作應充分在瀝青路面施工前，監(jiān)理對拌和廠、攤鋪、壓實等施工機械設備的配套情況、性能、

26、計量精度等進行嚴格檢查，對不符合要求的機械設備，應要求施工單位抗旱進行更換，直至符合要求。高度重視配合比試驗和試驗段試鋪工作，根據(jù)試驗段結果，調(diào)整確定合理的生產(chǎn)配合比。（2）嚴格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量采用自動化程度高、計量準確、產(chǎn)量大的強制性間歇式拌和樓，并在生產(chǎn)過程中加強對拌和樓穩(wěn)定性的控制，拌合過程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應立即進行處理；加大馬歇爾試驗頻率，嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標。（3）確?；旌狭线\輸、攤鋪及碾壓的質(zhì)量瀝青混合料裝車時先裝運輸車的前部，再裝運輸車的后部，最后裝運輸車的中部，防止混合料離析。攤鋪混合料時，運距不能過遠，攤鋪溫度應控制在130

27、160為宜，嚴格控制攤鋪寬度，攤鋪厚度要均勻，壓實設備要配足，控制好壓實工藝，速度控制在2m/min 左右，碾壓遍數(shù)以68 遍為宜，確保瀝青面層的壓實度。（4）在水泥混凝土橋面上加鋪瀝青混凝土鋪裝層時，按規(guī)定灑布粘層瀝青。（5）嚴禁施工機械在已鋪好的瀝青路面上停留，確需停留時應在機械下面鋪墊塑料薄膜或采取其他防油措施，防止油漏到路面上。4. 4 原材料質(zhì)量的控制 優(yōu)質(zhì)基層 十多年的我國高速公路的使用經(jīng)驗表明，半剛性基層的設計 通常沒有明顯的問題或不足。從設計厚度看，特別是近10年來往 往具有較大安全儲備，或者說一些高速公路的半剛性基層設計成 兩層，通常是過厚的。在材料設計上唯一不足的是，有些高

28、速公路設計文件中沒有針對本路的具體交通條件，對所采用的半剛性 基層提出具體的強度要求，而是籠統(tǒng)照抄公路路面基層施工技 術規(guī)范(JTJ034)中針對多種不同交通狀況規(guī)定的強度范圍。上述設計上的不足，一般不會導致路面早期破壞，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引起的。以下就基層施工中值得注意的幾個問題簡述如下: （一）基層材料1)集料的最大粒徑。公路路面基層施工技術規(guī)范(JTJ034) 中規(guī)定用作高等級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10%

29、。 2)集料級配。集料級配對混合料，特別是水泥混合料的強度有顯著影響。例如，對于級配不好的缺細集料的天然砂礫，要用 7%8%水泥穩(wěn)定才能達到規(guī)定的強度。而添加部分細集料使其達到最佳級配后，只要用4%5% 水泥穩(wěn)定就可以達到要求的強度。水泥穩(wěn)定最佳級配砂礫的強 度比穩(wěn)定天然砂礫的強度50%100%。為了滿足凍融試驗的要求，最佳級配砂礫只要用 2%水泥，而天然砂礫要用5%6%水泥。 （二）半剛性材料拌和廠 拌和廠的任務是根據(jù)室內(nèi)確定的各種不同粒級礦料的配合 比，特別是規(guī)定的級配范圍、結合料劑量和最佳含水量拌制均勻的混合料。通常實際拌和時的含水量較最佳含水量大1%2%左 右，以彌補混合料在運輸和攤鋪

30、過程中的水分損失，使碾壓時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)， 對于水泥或石灰穩(wěn)定細粒土，碾壓時的含水量可較最佳含水量大 1%2%。 1)保持混合料級配的幾個重要環(huán)節(jié)。在拌和廠有多個環(huán)節(jié)會 影響混合料的級配。一些拌和廠生產(chǎn)的混合料的級配往往有較大變化，與不注意控制這些環(huán)節(jié)有密切關系。(1)要建立不同規(guī)格集料的進場驗收制度。(2)不同粒級的集料要分別堆放應事先計算各種不同粒級集 料的需要量，計劃進料的時間，并計算各種不同粒級集料所需堆 放場地的面積。(3)細集料要覆蓋。(4)下料斗上口之間要用隔板隔開。 2)嚴格控制水泥劑量。 3)運料車裝料出廠時，車廂應該覆蓋，車廂覆

31、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)和陽光好和有風的氣候條件下，更應重視防止水分蒸發(fā)。常發(fā)現(xiàn)在一些工地水泥混合料運到現(xiàn)場時車廂內(nèi)表 面的混合料已部分變干，粗集料顏色已變白。通過攤鋪機攤鋪，不會將混合料重新拌和均勻，只會將較干的混合料較集中的分布在含水量合適的混合料中，造成結構層內(nèi)部局部混合料的含水量偏小和強度偏低，埋下開放交通后路面產(chǎn)生局部損壞的禍根。 （三）鋪筑現(xiàn)場 鋪筑現(xiàn)場的主要任務是將運到現(xiàn)場的半剛性材料及時鋪成符合設計要求的厚度和度，碾壓密實，使其壓實度符合規(guī)定的要求，同時具有良好的平整度，最后進行合適的養(yǎng)生。（1）瀝青的選擇應按照公路等級、氣候條件、交通組成、路

32、面結構類型及層位、施工方式等并結合當?shù)厥褂媒?jīng)驗，經(jīng)技術論證后確定。（2）嚴格控制粗細集料和礦粉的質(zhì)量集料應選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。粗集料必須嚴格控制針片狀顆粒含量、壓碎值和含泥量,同時應盡量降低骨料的含水量。如果集料呈酸性則應添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確?；旌狭系目箘兟湫阅堋＃?）加強瀝青混合料配合比的控制瀝青混合料集料的篩分試驗必須滿足規(guī)范要求或設計要求，其他材料的用量也必須滿足規(guī)范或設計要求，不斷地調(diào)整目標配合比，使生產(chǎn)配合比更符合實際。4. 5 重視防排水系統(tǒng)綜合設計與施工的質(zhì)量水是造成路面損壞的主要原因之一。要高度重視路基路面防排水綜

33、合設計，尤其挖方路段及中央分隔帶、土路肩等部位的排水問題，按照“以防為主，防排結合”的原則，做好路基、基層、面層的防排水綜合設計。中央分隔帶需要植樹綠化時要認真做好防排水層，對防排水難以做好的路段，可采用表面封閉的中央分隔帶形式。 減少瀝青路面水損壞的措施瀝青混合料的壓實度不夠，使原本空氣率較大的羅型瀝青混凝土的現(xiàn)場空氣率更大，也使羅型瀝青混凝土的空氣率偏大，其結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，都會使竣工后瀝青混凝土的密實度、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。必須從設計和施工兩方面考慮采取多種

34、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: （一）防治滲水 各層（三層式或兩層式）都用密實式瀝青砼，防止或減少路面透水。（密實式粗集料斷級配瀝青砼，高溫抗永久變形能力強：將SMA改性瀝青用在表層）少量的路面雨水不可避免地通過結構孔隙下滲，在瀝青混凝土表面層下設置防水層；封閉中央分隔帶，綠化改為大盆栽，防止由中央分隔帶透水；防止中央分隔帶兩側(cè)路緣石與面層瀝青砼聯(lián)接處透水，或取消路緣石?；蛘咴O計時中央分隔帶排水采用凸型中央分隔帶使大部分雨水自行排至路面外，但仍有部分水會滲入中央分隔帶內(nèi)。為防止這部分水滲入路面基層、底基層和土基，在中央分隔帶內(nèi)的路面兩端部分

35、及中央分隔帶底部用水泥沙漿抹2cm，然后涂瀝青，再鋪防滲土工布，中央分隔帶底部采用縱向碎石盲溝和設橫向排水管的排水系統(tǒng)。在縱向碎石盲溝內(nèi)埋設軟式透水管，每隔5070m設置一個集水槽，再經(jīng)橫向排水管排出路基外。在路面水破壞部位對應的硬路肩位置上設置盲溝排水?；蛘咴诼访娼Y構設計時，底基層采用20cm級配碎石或沙礫碎石，兼作調(diào)平層與排水層。路肩上設置橫向盲溝，在路肩邊緣的石砌鑲邊中，按34m的間距橫向埋設5cm硬塑料排水管，排除路肩部分的碎石盲溝積水。 （二）提高瀝青與礦料的粘結力表層應不低于5級 （三）提高壓實標準，并增加現(xiàn)場空隙率檢驗指標 （四）把好施工質(zhì)量 瀝青混凝土施工質(zhì)量的好壞是防止或減少

36、瀝青路面出現(xiàn)水害的重要因素。水損害是瀝青路面的一種主要病害形式，它將導致瀝青路面出現(xiàn)松散、坑洞、擁包、縱橫向裂縫以及雨水沿縫下滲形成的啃邊、局部沉陷、翻漿等病害現(xiàn)象，已形成公路行業(yè)關注的重要問題。河南高遠作為國內(nèi)領先的公路養(yǎng)護企業(yè)，積極投身于此項技術的研究與攻關，經(jīng)過多年的試驗、施工、檢測、評價分析，終于率先在國內(nèi)提出LTC技術（瀝青路面透水性處治技術），該項技術于2008年獲得 “中國公路學會科學技術獎”、河南省交通廳科學技術進步一等獎，同時被評定為國際先進水平。4. 6 泛油及縱向形變和裂縫的預防措施 泛油瀝青用量過大是瀝青面層泛油的最根本原因，而瀝青用量過大的主要原因有：1)瀝青混合料設

37、計時的擊實功不夠。我國在設計瀝青混合料 時通常采用馬歇爾試驗方法。當初在開發(fā)和確定馬歇爾試驗方法時，選定室內(nèi)試驗的壓實功是要使室內(nèi)產(chǎn)生的密度等于野外行車荷載作用下最終達到的密度。如果室內(nèi)所用擊實功產(chǎn)生的密度小于使用過程中所達到的最終密度，所選定的瀝青用量就會偏多。布朗(Brown)和克勞斯(Cross)指出，熱拌瀝青混合料的實際(路上的)密度常超過室內(nèi)的密度。 2)施工控制不嚴和管理不善。礦料級配常有明顯變化，而 瀝青用量保持不變。 3)少數(shù)施工單位習慣于使用瀝青用量較大的混合料?？v向形變和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，路堤的壓實度在橫向也

38、不可能均勻一致，因此細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，嚴重影響路面的使用性能和使用壽命。路線設計和路基施工都應該盡力避免產(chǎn)生嚴重的早期路面縱向形變。產(chǎn)生嚴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。 2)路堤位于坡面上。 3)路堤邊部壓實度不足，其實際密實度與路堤中部的密實度有顯著差異。 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)需要設置較深的盲溝，或?qū)⒚吓c排表面水的邊溝相結合，即在邊溝

39、下再設置盲溝，并將盲溝中的水設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置一個集水蒸發(fā)池。這些預防措施宜盡早實施，愈早實施，愈有利。 2)靠近擋土墻的路堤寬度內(nèi)選用小型壓實設備(如小型振動壓路機，爆破夯等)進行壓實。同時要顯著減薄壓實層的厚度，盡可能達到要求的壓實度。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。這些材料的強度不需要符合用做底基層時的強度 標準，要求可以低得多。4. 7 加強預防性、及時性養(yǎng)護,延長路面使用壽命高速公路養(yǎng)護管理單位要按照高速公路養(yǎng)護質(zhì)量檢評方法規(guī)定的

40、頻率，定期對路面結構強度、抗滑性能、平整度和路面破損狀況等進行檢測，加強超限、超載運輸管理, 嚴格限制超載、超限車駛?cè)敫咚俟?。并采用路面管理系統(tǒng)對路面使用狀況進行評價，科學制訂養(yǎng)護計劃，針對路面早期損壞加強預防性、及時性養(yǎng)護工作，延長路面使用壽命。4. 8 加深技術研究和引進工作推廣采用較先進的路面結構, 如瀝青路面采用SBS 改性瀝青或SMA 面層, 以提高抗永久變形能力和抗磨耗能力; 中面層和下面層采用FAC- 20 結構, 以路面的抗疲勞和抗車轍能力; 改善基層的類型, 如采用大粒徑碎石( LSM) , 減少路面的反射裂縫等。推廣應用較先進的路面設計成果。如高性能瀝青路面( Super

41、pave) 的研究成果提出了一個新觀點, 即以使用性能為基礎的瀝青分等方法, 用新指標、新試驗設備的試驗方法來檢驗瀝青; 以體積配合比法進行混合料設計。參照國外成功的路面設計概念來指導瀝青路面設計。如國外采用較多的永久性路面結構, 面層具有抗車轍、不透水和抗磨耗的能力, 中間層要具有良好的耐久性, 基層要具有抗疲勞和耐久的能力。為了提高路面結構的抗疲勞能力, 可提高基層的瀝青含量或增加路面結構的總厚度降低拉應變水平。通過選擇適宜的材料和級配類型( 骨架型) ,提高中間層的抗車轍能力和耐久性。磨耗層要求具有抗車轍、不透水、抗溫度裂縫和耐磨等方面的能力, 可以采用SMA 或Superpave 混合

42、料來修筑。隨著高速公路建設的蓬勃發(fā)展，我國的高速公路的運營管理也開始受到了人們的廣泛關注，人們普遍認識到，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。采用新技術、新材料、新方法和新工藝，是防治高速公路瀝青路面早期損壞的基礎。高速公路管理部門要針對本地區(qū)高速公路瀝青路面損壞的特點及自然環(huán)境條件，組織有關單位和人員結合工程建設進行研究和攻關，提出防治措施和方法，成熟經(jīng)驗要及時總結推廣。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，是技術密集的現(xiàn)代化管理，是向用戶全面服務的社會化管理。這些基本認識以及我國高速公路運營管理部門多年來在實踐中形成的諸多成熟經(jīng)驗，對推動高速公路管理起到了積極