瀝青在路面運(yùn)用中常見問(wèn)題的探討論文
【摘 要】近幾年交通作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施重點(diǎn)投資，全國(guó)各地一級(jí)路、二級(jí)路、三級(jí)路、高速公路和城市道路等不斷筑建和整修。而瀝青作為路面工程的一種結(jié)合料，在世界各國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，成為公路建設(shè)長(zhǎng)久使用不衰的一種材料。但由于瀝青材質(zhì)本身的差異，以及受設(shè)計(jì)和施工水平的影響，瀝青路面常常出現(xiàn)開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。本文將對(duì)瀝青運(yùn)用在路面過(guò)程常見的問(wèn)題進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】瀝青 路面應(yīng)用 問(wèn)題
一、瀝青碎石形成離析帶問(wèn)題
1.瀝青碎石形成離析帶的可能原因
（1）瀝青混合料從貯料罐向運(yùn)輸車?yán)镙斔蜁r(shí)，由于高度原因，大骨料滾落在車廂附近，形成粗集料第一次集中。
�。�2）運(yùn)輸車?yán)锏幕旌狭闲断驍備仚C(jī)時(shí)，大骨料滾落在攤鋪機(jī)半廂附近，形成粗集料的第二次集中。
�。�3）攤鋪機(jī)送料器在送料過(guò)程中，先將中間集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，攤鋪機(jī)收斗時(shí)，形成粗集料的第三次集中。
2.瀝青碎石離析的危害
�。�1）瀝青碎石粗集料一旦形成集中，在碾壓過(guò)程中，集料非常容易被壓碎，骨料表面積增大，改變了原設(shè)計(jì)的路面配合比，油料偏少，造成集料碾壓成型后松散，破壞路面結(jié)構(gòu)，影響路面強(qiáng)度、行車安全和行車效果以及道路使用壽命。
�。�2）粗集料集中，局部密實(shí)度差，孔隙率高，容易在路面形成積水，影響路面質(zhì)量。
�。�3）粗集料集中，影響路面平整度及路面外觀美感。
3.解決瀝青碎石形成離析帶方法
�。�1）從運(yùn)輸車輛方面來(lái)解決
從拌和機(jī)貯料罐向運(yùn)料車上卸料時(shí)，分三層放料，即每卸一斗混合料，汽車挪動(dòng)一個(gè)位置。等一層放完后，再逐次進(jìn)行第二、三層放料，從而減少粗集料的集中。
施工過(guò)程中攤鋪機(jī)前有運(yùn)料車在等候卸料，即攤鋪瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量較攤輔速度有所富裕。
�。�2）從攤鋪機(jī)本身操作方面來(lái)解決
在攤鋪機(jī)螺旋二分之一處，邊端裝反向螺旋葉片；控制布料器處于中擋或高擋位置；控制適宜的送料倉(cāng)口開度；均勻操作送料器和布料器；攤鋪機(jī)攤鋪一車料將完時(shí)，控制攤鋪機(jī)速度，關(guān)閉送料器，等下車料倒入后再進(jìn)行均勻送料和布料；在鋪筑過(guò)程中保持?jǐn)備仚C(jī)布料器不停轉(zhuǎn)動(dòng)，攤鋪機(jī)兩側(cè)保持有不少于送料器高度三分之二混合料。
�。�3）從混合料本身來(lái)解決
減少混合料粒徑大小懸差�？刂茷r青用量，使之偏高于設(shè)計(jì)用量。
�。�4）混合料攤鋪過(guò)程控制其平整度
瀝青混合料必須緩慢、均勻，連續(xù)不間斷地?cái)備�，攤鋪過(guò)程中不得隨意變換速度或中途停頓。攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)，操作人員注意前后、左右的變化，根據(jù)既定的攤鋪速度進(jìn)行攤鋪。我們使用的兩臺(tái)帕克1000型瀝青混凝土拌合樓，其產(chǎn)量為每臺(tái)70t／h，根據(jù)拌和樓產(chǎn)量來(lái)確定攤鋪速度，運(yùn)輸車數(shù)量，每車發(fā)車時(shí)間間隔及合適的作業(yè)段長(zhǎng)度，來(lái)保證混合料攤鋪的連續(xù)性，以確保瀝青路面平整度。拌和機(jī)5個(gè)成品料倉(cāng)貯料380t，5輛太脫拉擴(kuò)容貯料100t，共480t，混合料總重量達(dá)到480t時(shí)，前場(chǎng)攤鋪機(jī)開始攤鋪。
二、瀝青運(yùn)用在路面病害的問(wèn)題
1.路面病害的原因
�。�1）氣候的影響
近年來(lái)，由于溫室效應(yīng)影響全球，在我國(guó)也不例外氣溫普遍提高氣候反常，北方氣候發(fā)生顯著變化，冬季氣候變暖夏天持續(xù)高溫時(shí)間增長(zhǎng)，由于氣溫的提高，而導(dǎo)致華北地區(qū)瀝青軟化點(diǎn)的不適宜是否應(yīng)降低標(biāo)號(hào)，值得考慮。
（2）瀝青砼配合比設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
瀝青砼配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段，即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段，生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段，生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段，各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時(shí)，有的單位壓縮兩至三個(gè)階段，有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，因此，從理論和實(shí)踐來(lái)講存在較大的偏差，從而導(dǎo)致瀝青砼內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足，另一方面由于目前國(guó)家現(xiàn)狀所致，高速公路工期較短加上標(biāo)價(jià)偏低，碎石料場(chǎng)不規(guī)范，大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān)，料場(chǎng)分散，設(shè)備落后，材料的均質(zhì)性，穩(wěn)定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工過(guò)程中也檢測(cè)并予調(diào)整配合比，但由于變化大，差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確，油石比級(jí)配都在變化，這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。
�。�3）瀝青砼拌合溫度的控制
瀝青砼拌合溫度的控制，從規(guī)范角度控制比較嚴(yán)格對(duì)石油瀝青拌合出廠溫度要求在120-165℃，而實(shí)際上有些施工單位和個(gè)別商品瀝青砼廠家，在拌合溫度控制方面不是那么嚴(yán)格，時(shí)高時(shí)低很不穩(wěn)定，有的瀝青砼拉到工地量測(cè)將近180℃，而有時(shí)不足110℃，溫度過(guò)高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì)，沒有粘性使瀝青砼松散，溫度過(guò)低，瀝青混合料拌合不勻，影響級(jí)配，這些也是導(dǎo)致瀝青路面有時(shí)局部松散或其他病害的一個(gè)原因。
（4）瀝青砼的攤鋪
目前，國(guó)內(nèi)瀝青砼的攤鋪的問(wèn)題比較大，總的來(lái)說(shuō)走兩個(gè)極端，一方面高速公路攤鋪要求全斷面攤鋪設(shè)備如ABG或費(fèi)格勒2000型，另一方面?zhèn)�別地市交通部門用的還是過(guò)去60-70年代的攤鋪設(shè)備，面過(guò)窄，沒有自動(dòng)找平系統(tǒng)，完全憑經(jīng)驗(yàn)憑操作人員的感覺進(jìn)行施工，事實(shí)上高速公路有些監(jiān)理工程師對(duì)雙向四車道的高速公路要求全斷面攤鋪，只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫，所帶來(lái)的弊端卻是顯而易見的，首先，由于攤鋪斷面寬，瀝青混合料從中間通過(guò)鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析，這種離析改變了瀝青砼生產(chǎn)配合比，其次由于燙平板從機(jī)心向兩側(cè)懸臂較長(zhǎng)，隨著攤鋪次數(shù)的增加產(chǎn)生變形，對(duì)路面橫坡的控制也有較大影響，此外，由于全斷面攤鋪需要較大拌合能力，當(dāng)拌合站較小時(shí)，容易造成攤鋪機(jī)時(shí)開時(shí)停使路面控制。因此，歐美一些國(guó)家和澳洲國(guó)家并不主張全斷面攤鋪，而是兩臺(tái)攤鋪機(jī)平行作業(yè)。
2.瀝青在路面運(yùn)用中的病害根治
高等級(jí)公路在選材方面應(yīng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求，路面結(jié)構(gòu)層承載能力應(yīng)適應(yīng)當(dāng)前和在設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通發(fā)展的需要，不能片面追求路面的里程量，而降低路面標(biāo)準(zhǔn)，在這方面應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的比較，有的高速公路通車不到一年，大面積返工，太舊、京石、昌九高速都出現(xiàn)了這種情況，原因何在，一方面是為了省錢用國(guó)產(chǎn)瀝青替代進(jìn)口瀝青，另一方面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)偏薄，路面基層底基層滿足不了行車荷載的作用，因此，在這方面應(yīng)計(jì)算一下是一次到位好，還是為了節(jié)省點(diǎn)錢多修幾公里路好，從綜合效益來(lái)看，由于節(jié)省資金造成的路面破壞遠(yuǎn)比多修幾公里路所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大得多。
此外，在設(shè)計(jì)方面也應(yīng)作一些大膽的探討，如減薄瀝青面層，增厚基層或底基層，比如采用4-6cm瀝青面層，20-25cm水泥砼或者是15-20cm瀝青穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)形式，其造價(jià)比現(xiàn)在普通采用的15cm瀝青砼面層，15-20cm水泥穩(wěn)定碎石半剛性基礎(chǔ)基本相當(dāng)，這就解決了基層是主要承載層的問(wèn)題，適應(yīng)當(dāng)前交通流量大超重車行駛的交通狀況，同時(shí)4-6cm厚瀝青面層可以做成開級(jí)配的中粒式瀝青砼，這種設(shè)計(jì)形式有幾個(gè)方面的好處：
一是優(yōu)質(zhì)瀝青用量減少，僅僅是面層用4-6cm瀝青砼，緩解了國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)瀝青供不應(yīng)求的矛盾；
二是由于基層采用的水泥砼或?yàn)r青穩(wěn)定碎石是水穩(wěn)材料不怕雨水浸入，因此，即使在雨天不致于下雨路面過(guò)多積水影響行車（排水分成路面縱橫坡排水，面層滲水）；
三是消除了瀝青泛油，車轍等一系列病害；
四是由于開級(jí)配中瀝青砼具有良好的抗滑性。
瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青，特別是瀝青針入度，延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)，在北方施工由于近些年的氣候偏暖，因此，瀝青標(biāo)號(hào)宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號(hào)瀝青，此外，透層油，粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青，特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時(shí)對(duì)其影響。在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)上要特別重視。除了常規(guī)的幾組馬歇爾試驗(yàn)外，還應(yīng)增加抗車轍的動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，并衡量是否滿足規(guī)范要求的一個(gè)條件，由于我國(guó)目前也引進(jìn)這一指標(biāo)值，雖然國(guó)內(nèi)有關(guān)科研院校在搞這方面的研究，并出了一些成果，而作為施工企業(yè)現(xiàn)在采用并不普及，因此，作為交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從立法角度來(lái)講，應(yīng)盡快推廣執(zhí)行。瀝青混合料拌合時(shí)間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行，合理安排工期，避開不利天氣施工。
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