摘 要:本文在簡要分析瀝青混凝土路面產(chǎn)生裂縫這一質(zhì)量通病原因的基礎(chǔ)上,從設(shè)計、試驗、施工工藝及工程質(zhì)量管理等方面提出了一些防治措施。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;裂縫;減輕措施
目前高等級公路的建設(shè)多采用半剛性基層上的瀝青路面,下面根據(jù)筆者的一些經(jīng)驗,結(jié)合近年來國內(nèi)外的有關(guān)資料,從設(shè)計、施工工藝及質(zhì)量管理控制等方面,初探半剛性基層上的瀝青路面(包括部分柔性基層上的瀝青路面)裂縫的產(chǎn)生原因及處理措施。
1 瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因分析
裂縫是瀝青路面的一種常見病害。瀝青路面建成后,不論基層是柔性的或是半剛性的都會產(chǎn)生各種形式的裂縫,初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面的使用性能一般無明顯影響,但隨著表面雨水或雪水的侵入,可能導(dǎo)致裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)層及附近土基含水量增大,致使路基、路面強(qiáng)度明顯降低,在大量行車荷載作用下,產(chǎn)生沖刷、擠漿現(xiàn)象,使裂縫兩側(cè)的瀝青面層碎裂,加快了瀝青路面的破壞。
半剛性路面的裂縫有荷載型結(jié)構(gòu)破壞裂縫、瀝青面層的溫度收縮裂縫、由半剛性基層的溫縮或干縮裂縫引起的瀝青央層反射或?qū)?yīng)裂縫。根據(jù)有關(guān)資料表明,導(dǎo)致裂縫破損的主要因素有:瀝青及瀝青混合料的性質(zhì),基層材料的性質(zhì),氣候條件特別是冬季氣溫及其變化,交通量和車輛的類型及施工因素等。
2 減輕瀝青路面裂縫的措施
為盡可能延緩和減輕瀝青混凝土面層的裂縫,筆者認(rèn)為需要從設(shè)計,試驗、施工工藝及工程質(zhì)量管理三方面采取措施。
2.1 嚴(yán)把瀝青混凝土路面的設(shè)計關(guān)
從設(shè)計上保證半剛性路面不發(fā)生荷載型結(jié)構(gòu)破壞裂縫是減輕瀝青混凝土面層裂縫的首要措施。進(jìn)行半剛性路面設(shè)計時,在考慮影響路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性的各種因素前提下,應(yīng)結(jié)合公路路基實際情況進(jìn)行路在路面綜合設(shè)計,針對不同的路基特征進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)選擇和厚度計算,根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當(dāng)量軸次,選擇面層的類型和厚度。按公路的等級、基層類型計算確定路面設(shè)計彎沉值;按材料組成設(shè)計確定各材料層的劈裂強(qiáng)度;依據(jù)設(shè)計規(guī)范確定材料層的抗彎拉結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)和彎拉應(yīng)力,以滿足路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,從而保證不發(fā)生荷載型結(jié)構(gòu)破壞裂縫。
2.2 科學(xué)的試驗工作是確保瀝青混凝土路面質(zhì)量的前提
材料是構(gòu)成瀝青混凝土路面的主體,沒有質(zhì)量可靠的原材料,就不能保證瀝青混凝土路面質(zhì)量。而原材料的選用應(yīng)嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)的要求通過試驗數(shù)據(jù)來確定,其中應(yīng)該注意的是由于國內(nèi)采石場大部份為鄉(xiāng)村集體開采,生產(chǎn)規(guī)模分散,設(shè)備條件差,對集料的規(guī)格指標(biāo)要求不嚴(yán),生產(chǎn)能力較小,產(chǎn)料不均勻,導(dǎo)致質(zhì)量不穩(wěn)定。公路尤其是高速公路路面材料消耗量極大,往往需要從多個料場進(jìn)料,盡管在級配過程中控制了最大料徑和各規(guī)格材料的通過量,但中間粒徑的通過量出入較大,引起集料級配的較大,由此影響了瀝青混凝土的質(zhì)量,因此,一定要盡量選擇較大的采石場并在開工前通過對料源現(xiàn)場取樣進(jìn)行各項指標(biāo)的試驗確認(rèn)石料合格,經(jīng)監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)核試驗簽認(rèn)后方可進(jìn)料。施工過程中在進(jìn)行打碎石磨損值和沖擊值試驗的同時,要注意高溫下石料的質(zhì)量變化和測定;細(xì)集料中要注意控制0.075mm以下細(xì)粉的含量,同時保證細(xì)集料的潔凈度。瀝青原材料的選擇對整個路面的質(zhì)量影響巨大,必須根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求(如一級路上面層必須采用A級瀝青)及瀝青十大指標(biāo)的試驗結(jié)果來選用,尤其是含蠟量指標(biāo)對瀝青材料的分級至關(guān)重要,切不可因瀝青價格較高,為降低工程造價而將就原材料。在確保合格的前提下,還要做好瀝青混合料的配合比設(shè)計工作。
瀝青混合料的配合比設(shè)計應(yīng)在調(diào)查以往同類材料的配合比設(shè)計經(jīng)驗和實用效果的基礎(chǔ)上,按目標(biāo)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比驗證階段、確定施工級配允許波動范圍的步驟來作為生產(chǎn)控制和質(zhì)量檢驗的標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)配合比的礦料級配至少應(yīng)包括4.75mm、2.36mm、0.075mm及最大粒徑篩孔的通過率接近優(yōu)選的工程設(shè)計級配范圍的中值,合成級配曲線不得上下犬牙交錯。最佳瀝青用量的選擇是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)通過馬歇爾試驗確定,并在生產(chǎn)中加強(qiáng)對瀝青混合料、瀝青含量的控制與檢測。在馬歇爾試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上,要進(jìn)行各種配合比混合料的性能檢驗,包括高溫穩(wěn)定性檢驗、水穩(wěn)定性檢驗、低溫性能檢驗及滲水系數(shù)檢驗等試驗,充分保證配合比的質(zhì)量。
2.3 嚴(yán)把工程施工關(guān)是確保瀝青混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵
瀝青混凝土路面的施工,是實現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)的關(guān)鍵階段。合理選用施工機(jī)械、施工工藝和施工評選活動等放面都直接關(guān)系著瀝青混凝土路面的質(zhì)量壽命,精心施工對避免和預(yù)防瀝青混凝土裂縫尤為重要。如瀝青路面不得在氣溫10℃(高速公路和一級公路)或5℃(其他等級公路)的情況下施工;在沒有特殊情況下,瀝青面層和基層最好在一年內(nèi)施工完畢;為解決層間污染問題,必須撒布粘層油;變通瀝青結(jié)合料的施工溫度通過在135℃及175℃條件下測定的粘度-溫度曲線并結(jié)合有關(guān)規(guī)定的實際情況加以確定。
2.3.1 瀝青混凝土拌和設(shè)備
由于瀝青混凝土拌和設(shè)備的某些意外故障,如計量裝置失靈,振動篩破裂,使集料級配不勻或油石比不準(zhǔn),或有部分超規(guī)格的石料。在拌和機(jī)生產(chǎn)過程中,為消除質(zhì)量隱患,應(yīng)設(shè)置專人查看各料倉的輸料情況,以便做到配料準(zhǔn)確,拌和均勻。拌和廠試驗室、質(zhì)檢人員隨時抽查并定期檢查混合料的級配情況,以便控制各種材料用量。提倡采用間歇式拌和機(jī),以消除露天條件下含水量對材料的影響,同時高速公路和一級公路施工用間歇式拌和機(jī)必須配備計算機(jī)設(shè)備,拌和過程中要青逐盤采集并打印實際使用的材料用量、瀝青混合料數(shù)量等。
2.3.2 熱拌瀝青混合料的拌和溫度
為保證攤鋪機(jī)連續(xù)勻速、不間斷的攤鋪,每臺拌和機(jī)的產(chǎn)量必須能達(dá)到一定的匹配量,否則采用多臺拌和機(jī)聯(lián)合供料。在聯(lián)合供料過程中,由于運(yùn)距不一,拌和溫度不一,使攤鋪機(jī)攤鋪后局部在碾壓時溫度不同,引起壓實效果的變化,降低了瀝青混凝土路面的質(zhì)量。間歇式拌和機(jī)宜配有保溫性能好的成品儲料倉,貯存過程中混合料降溫不得大于10℃,且不能有瀝青滴漏,普通瀝青混合料的貯存時間不得超過72h。
2.3.3 熱拌瀝青混合料的離析
一般瀝青拌和樓均帶有儲料倉,混合料通過運(yùn)料斗、儲料倉進(jìn)入運(yùn)輸車輛,盡管采取車輛前后移動過程中,每輛車的混合料攤鋪用盡時攤鋪機(jī)接料斗的兩翼都要翻起接料,也全使攤鋪后的瀝青路面產(chǎn)生一定離析。有條件時,運(yùn)料車可將混合料卸入轉(zhuǎn)運(yùn)車經(jīng)二次拌和后向攤鋪機(jī)連續(xù)均勻地供料,可有效地改善混合料的離析和溫度不均的問題。
2.3.4 瀝青混合料的攤鋪過程
瀝青混合料攤鋪施工過程是保證瀝青混凝土路面質(zhì)量的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。除機(jī)械設(shè)備影響因素及施工組織不合理(造成施工不連續(xù)、速度不勻)外,機(jī)手的經(jīng)驗與熟練程度也非常關(guān)鍵。此外,要提供一個合格的攤鋪條件。如運(yùn)料車卸料時灑落的混合料應(yīng)及時清除,以免攤鋪機(jī)履帶壓在灑落的混合料上,造成接地標(biāo)高與橫坡不一致,影響攤鋪后的橫坡,并使坡面產(chǎn)生波浪,影響瀝青混凝土路面的質(zhì)量。鋪筑高速公路、一級公路瀝青混合料時,一臺攤鋪機(jī)的鋪筑寬度不宜超過6m(雙車道)~7.5m(3車道)以上,通常宜采用兩臺或更多臺數(shù)的攤鋪機(jī)前后錯開10~20m,呈梯隊式同步攤鋪,兩幅之間應(yīng)有30~60mm左右寬度的搭接,并躲開車道輪跡帶,上下層的搭接位置宜錯開200mm以上。
2.4 加強(qiáng)工程質(zhì)量管理是確保瀝青混凝土路面質(zhì)量的有效手段
2.4.1 提高全員質(zhì)量意識
做好質(zhì)量宣傳工作,是搞好質(zhì)量管理的一種重要手段。我們既不能把質(zhì)量管理看成簡單的事情,也不能把它想象得十分深奧。由于參加施工的大部分工人的文化程度不是很高,你跟他計大道理,很有可能他今天聽進(jìn)去了,明天卻忘記了。所以質(zhì)量意識的灌輸,要分層次,一級一級地下去,使得往往是復(fù)雜的理論,逐漸會變得淺顯易懂,而且符合大眾的口味。對質(zhì)量的認(rèn)識,要有一個自下而上和自上而下的過程,這樣經(jīng)過多次循環(huán),質(zhì)量意識才能深入人心。
2.4.2 在現(xiàn)場施工中對工程質(zhì)量管理所采取的措施
在經(jīng)濟(jì)社會,質(zhì)量管理理所當(dāng)然地要和經(jīng)濟(jì)掛鉤,但這只是一種手段,而不是真正的目的,在實際操作過程中,千萬不能本末倒置。有一種值得重視,那就是好像敲掉多少片梁、砸掉多少個結(jié)構(gòu)物、路基路面返工多少次,就證明質(zhì)量工作抓得嚴(yán),質(zhì)量工作做到家了。為了不留下遺憾工程,砸掉一部分質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)物,這是完全合理的。但如果不分青紅皂白和輕重緩急,敲砸成風(fēng),那就應(yīng)該好好深思了。應(yīng)看到問題的另一面,敲、砸和反工證明你質(zhì)量管理沒有做好。為什么不在發(fā)生質(zhì)量問題的前期采取預(yù)防措施?為什么非要等既成事實之后,再來興師問罪?因此,質(zhì)量管理措施過左不好。過右也不行,我們一定要把保證質(zhì)量、提高質(zhì)量、對質(zhì)量精益求精做為大前提,措施一定要合理得當(dāng)、讓人心服口服。
質(zhì)量管理措施要強(qiáng)硬有力,不能講人情,不能拖泥帶水,該一票否決就一票否決,沒有什么通融的余地,質(zhì)量管理搞不下去的原因,往往就是已開成的指令被浩瀚的人情海洋所溶解了,質(zhì)量管理不得力的人該換的要換,不得力的施工隊該清退的要清退,決不能心慈手軟,否則會給工程質(zhì)量帶來隱患。
質(zhì)量管理措施要有可操作性,過高過低就不能解決問實際問題。現(xiàn)在指揮部對項目經(jīng)理、項目經(jīng)理部對施工隊都有質(zhì)量管理目標(biāo)責(zé)任狀,光有這些大目標(biāo)還不夠,還要具體細(xì)化,建立完善的質(zhì)保體系并確定工程實施過程中的一些質(zhì)量管理小目標(biāo)。
2.4.3 工程質(zhì)量管理與進(jìn)度、效益的辨證關(guān)系
施工單位往往有這樣的錯誤認(rèn)識,認(rèn)為要搞好工程質(zhì)量,就要影響工程進(jìn)度和效益。其實,搞好工程質(zhì)量與工程工、效益并不發(fā)生矛盾,他們是相輔相成、相互制約、相互發(fā)展的矛盾結(jié)合體。看問題要全面,不能片面。工程質(zhì)量搞上去了,減少了返工,相對來講就節(jié)省了時間、加快了進(jìn)度,也就節(jié)省了人力、物力的消耗,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
2.5 合理組織施工,把握有利施工季節(jié)
瀝青路面施工應(yīng)根據(jù)工程所在地的氣候特點(diǎn)進(jìn)行施工組織設(shè)計,在合理選擇瀝青標(biāo)號及瀝青混合料的類型的基礎(chǔ)上,應(yīng)把握并充分利用有利的施工季節(jié)開展施工,避免氣溫降低后趕工期而強(qiáng)制施工,這是保證瀝青路面質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)。
3 結(jié)束語
總之,本文對瀝青混凝土路面裂縫的分析僅僅是對實踐中的一些經(jīng)驗進(jìn)行的總結(jié),要徹底解決裂縫問題還相差甚遠(yuǎn)。希望能對瀝青混凝土路面裂縫的預(yù)防工作起到拋磚引玉的作用。
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