摘 要:本文介紹了常見瀝青路面病害,闡述了排水性瀝青路面結構、混合料配合比設計、施工工藝、養(yǎng)護措施等。
關鍵詞:市政道路;瀝青路面;施工技術
瀝青路面具有表面平整,堅實、無接縫、施工工期短、養(yǎng)護維修簡便和有良好的減振性等優(yōu)點,使行車平穩(wěn)、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化,冰凍作用、設計、施工、采用材料和養(yǎng)護管理等因素的影響,出現(xiàn)了多種瀝青路面病害,如瀝青路面的裂縫、車轍和水損害等。排水性路面空隙率高達 20%,雨水能迅速滲透鋪裝層混合料,通過橫坡或縱坡將其排除,可減少輪胎打滑、水沫飛濺和起水霧,獲得較好的夜間可視性和行車標線可視性,極大地改善行車安全。同時,排水性路面還能降低行車噪聲,減少城市周圍的噪音污染,有利于環(huán)保。日本上世紀 90 年代從歐洲引進排水性路面鋪裝技術,并結合本國國情進行了相應的改進,使之得到了長足發(fā)展,并規(guī)定所有的高速公路路面必須采用排水性路面結構 。
1.常見瀝青路面病害
瀝青路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的。經總結分析,主要有以下幾種常見病害。
1.1瀝青路面的裂縫
瀝青路面建成后,都會產生各種形式的裂縫。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導致路面強度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產生結構性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。
1.2瀝青路面的車轍
車轍是路面結構層及土基在行車重復荷載作用下的補充壓實,以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。
1.3瀝青路面的松散。
松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有:
1.3.1 局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;
1.3.2 碎石中含有風化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;
1.3.3 隨著使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;
1.3.4 機械損害或油污染。
1.4瀝青路面的水損害
瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反復作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導致集料之間的粘結力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。
2.排水性路面鋪裝結構
排水性面層與中面層之間的防水粘結層原設計方案是橡膠瀝青撒布碎石,采用改性乳化瀝青作為防水粘結層,灑布量為 0.6-0.8L/㎡。防水粘結層分 2 層灑布,主要是考慮中面層局部施工缺陷以及后期運輸車輛對其造成的損壞,保證良好的防水效果。
在路緣帶預留 100 mm 寬的排水槽,槽周圍涂刷改性乳化瀝青作為防水膜;槽底部安設 Φ50 mm 軟式透水管,并以10~15 mm 碎石填充至與 AC16 的頂面齊平形成碎石盲溝,軟式透水管沿著路面縱坡從雨水井高端穿孔進入雨水井內,保證排水通暢;最后鋪筑排水性路面面層至路緣石。
3.配合比設計
3.1 瀝青
大量研究表明,瀝青 60℃動力粘度是影響排水性路面使用性能和耐久性的最主要因素。60℃動力粘度既能提高混合料整體性,如抗剝落飛散、高溫抗車轍性能,還能顯著改善耐久性能,如抗水損害能力。
32 集料
排水性混合料對集料強度、耐磨性及與瀝青粘附性要求都相對較高。粗集料采用高強度耐磨玄武巖碎石,細集料和礦粉均采用石灰石。經檢測,粗集料壓碎值為 12.4%,洛杉磯磨耗值損失為6.4%,粘附性達到 5 級以上,完全滿足排水性瀝青混合料對石料的技術要求。
4.施工
4.1 拌和生產
考慮到現(xiàn)場氣溫及風速等因素,以及排水性瀝青混合料粗集料多、溫度散失快等特點,確定的瀝青結合料、礦料、混合料生產溫度。
4.2 攤鋪
4.2.1 由于 OGFC13 采用高粘度改性瀝青,瀝青粘度大,要求攤鋪機工作前先預熱 30-40 min,充分預熱以保證熨平板溫度達到 100℃以上。
4.2.2 連續(xù)穩(wěn)定地攤鋪是提高路面平整度最主要的措施。攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量、運輸量、施工機械配套情況及攤鋪能力,按 2-4 m/min 予以調整選擇,做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不應任意以快速攤鋪幾分鐘,然后再停下來等下一車料。
4.2.3 用機械攤鋪的混合料未壓實前,施工人員不得進入踩踏。一般不用人工不斷地整修,只有在特殊情況下,如局部離析,允許用人工找補或更換混合料,但需在現(xiàn)場主管人員指導下進行;缺陷較嚴重時應予鏟除,并調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。
4.2.4 排水性瀝青混合料宜用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度。2 臺攤鋪機階梯型攤鋪的縱向接縫,應注意搭接部位,避免出現(xiàn)縫痕。2 臺攤鋪機縱向距離不應超過 30 m。
4.2.5 攤鋪機應調整到最佳工作狀態(tài),調好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器中的混合料以略高于螺旋布料器 2/3 為宜,使熨平板擋板前混合料的高度在全寬范圍內保持一致,避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
4.2.6 檢測松鋪厚度是否符合規(guī)定,以便隨時進行調整。攤鋪機熨平板必須拼接緊密,不許留有縫隙,防止嵌入粒料將鋪面拉出條痕。
4.2.7 積極采取相應措施,盡量做到攤鋪機不攏料,以減少面層離析。
4.2.8 攤鋪遇雨時,立即停止施工,并清除未壓實成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄,不得卸入攤鋪機攤鋪。
4.3 碾壓
4.3.1 碾壓要求
排水瀝青混合料面層的整個碾壓過程須采用鋼輪壓路機配合輪胎壓路機進行,要求碾壓平整,不宜采用人工修整;同時鋼輪壓路機碾壓過程中均不開振動,其目的為保持路面有 (20±3)%的空隙率。
4.3.2 壓路機行駛速度及碾壓溫度根據排水瀝青混合料的級配組成特征,確定了壓路機的碾壓工藝。初壓用12 t 雙鋼輪壓路機,緊跟攤鋪機進行,溫度控制在 150-165℃,碾壓遍數(shù) 3-4遍;復壓用輪胎壓路機,溫度嚴格控制在 70-90℃,碾壓遍數(shù) 2 遍,兩階段的界限一般重疊 3-5 m;終壓用 12 t 雙鋼輪壓路機收跡,碾壓遍數(shù) 1-2 遍,以不出現(xiàn)輪跡為原則。需要注意,排水瀝青混合料的碾壓必須控制碾壓溫度和碾壓遍數(shù),特別是輪胎壓路機的碾壓溫度和遍數(shù)控制;否則,容易造成過壓實,空隙率減小,影響排水效果。
5.養(yǎng)護建議
由于泥土、灰塵容易堵塞排水路面空隙,日常養(yǎng)護工作應加強路面清掃、沖洗管理,并經常維護雨水井,保證排水通暢,保持路面排水功能。
6.結論
6.1 由于施工面積較大,局部地方污染較嚴重。
6.2 我國目前還缺乏排水性路面邊緣設計標準及配套方案,制約其在市政工程中的應用。本文探索出一套合理可行的排水處理方案,但橋梁伸縮縫位置的排水結構設計有待進一步完善。
6.3 我國還沒有形成排水性路面的施工技術規(guī)范,各地只能根據實際情況,參考國外標準制定施工技術指南。
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