沥青混凝土路面常见质量问题和解决方法

沥青混凝土路面常见质量问题和解决方法

[摘要] 沥青混凝土路面在铺筑过程中易出现质量问题,如不重视会给将来道路行使安全、舒适造成影响,使沥青混凝土路面使用寿命降低,影响施工企业社会形象。针对沥青混凝土路面易出现的病害,分析其产生的原因,找到其防治方法,在今后的施工过程中及早予与预防,则可达到事半功倍的效果。

[关键词] 沥青路面混凝土铺筑质量问题预防方法

沥青路面比水泥混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、施工机械设备技术性能稳定且易于保证,养护维修简便等优点,因此,新建或改建公路大部分采用沥青混凝土。如何保证高等级公路沥青混凝土路面强度、刚度、平整度,使其具有足够的承载能力,同时具有较好的高温稳定性和低温抗裂性。本文认为应提高沥青混凝土路面混合料铺筑质量,延长沥青混凝土路面的使用寿命,接缝不良、离析、碾压发裂和推移是沥青混凝土路面铺筑过程中存在的主要质量问题。

1.接缝不良

沥青混凝土路面接缝不良,会导致两侧标高不一,路面倾斜,在行车作用下,易发生颠簸或造成沥青混凝土松散。如伴随压实不足,在重交通作用下,易造成接缝处表层过度磨损,且不良的接缝易透水,水分经接缝下渗,这会给路基、路面造成更大的破坏。

1.1 纵缝

沥青混凝土路面纵向接缝不良,易导致新旧摊铺车道标高不易或接缝处混合料松散。

1.1.1 造成纵缝不良的基本原因

(1)冷接缝施工工艺不规范:半幅施工不能采用热接缝时易架设挡板或采用切片切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净,并涂抹少量粘层沥青。摊铺时应重叠在铺层上5～10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走,然后再进行碾压,应注意新摊铺带必须和前一条摊铺带松铺厚度相同;否则,易造成新旧摊铺车道不正确的重叠,重叠太多发生隆起,重叠太少就会低于先摊铺的面层的标高;

(2)热接缝施工工艺不规范:热接缝施工一般是在使用两台以上摊铺机前后错开10～20米成梯队作业。此时两条比邻摊铺带的混合料还处于压实前的热状态,所以纵向接缝易于处理,且连接强度较好。施工时应将以摊铺的混合料部分留下10～20cm宽,暂不碾压,作为后摊铺部分的高层基准面,待后摊铺部分完成后,一起碾压(跨缝碾压);否则压实设备在接缝冷的一侧压槎太多,或是碾压时沥青混合料

温度不够,这造成接缝处碾压不实;

(3) 冷、热接缝施工项目部技术交底不全面或没有针对性,施工人员技术不熟练,如耙平施工方式不对,造成纵缝不是隆起,就是沟槽或倾斜; 此外,不良的纵缝的形成与摊铺机机架人员的操作水平及摊铺机工作性能有关,如进口非接触式找平系统的摊铺机比滑靴和走钢丝绳的平整度要好,还与熨平板前方推带的混合料重量的变化,进料器或或螺旋摊铺器是否超载等有关。

1.1.2 预防措施

三车道以上,宜采用两台以上摊铺机摊铺,严禁使用不带平衡梁或没有声纳控制的摊铺机摊铺,必须使用性能良好进口摊铺机摊铺;严格控制底基层和基层标高、横坡度、平整度等指标,其合格率不低于95%。

1.2 横缝

横向接缝是沥青混凝土路面施工重要环节,如稍有不慎就会造成行车颠簸或路面倾斜,影响公路服务性和行车舒适性。

1.2.1 造成横缝不良的原因

(1)确保摊铺机每天只停一次,指出一道横缝,必须对拌合机、摊铺机、压路机、用料自卸车做到认真仔细地检查和保养。易损件应有足够的储备,使机械故障率降到最低,停机时间最短;

(2)摊铺机开工前应提前0.5~1h预热熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实度不低于85%。熨平板加宽连接应仔细调节至摊铺的混合料没有明显的离析痕迹;

(3)在每次摊铺开始时,接缝处混合料过量,螺旋仓中输送的混合料太多,多余的材料向上推动摊铺机的熨平板,导致熨平板升高,在沥青路面上凸起;

1.2.2 预防措施

为了铺筑一条平整的横缝,要对摊铺施工人员加强现场管理和技术交底,严格按施工规范和操作规程施工。摊铺时应调整好预留高度,控制不好的可采用相应高度的垫块,摊铺机从离开实施摊铺之前,熨平板必须适当拉紧并放置在垫块上,使熨平板处于正确的标高位置,既可避免在接缝处产生跳车现象或形成沉降、倾斜。在摊铺过程中,摊铺机螺旋输送器应连续传动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,摊铺机速度必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺、不得随意变换速度或中途停顿,摊铺速度控制在2～6m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA 混合料宜放慢在1～3m/min。熨平板运行平稳,不上下浮动,铺筑的路面就不会使车辆颠簸、倾斜。摊铺机驶离横缝之后,用搂耙清除接缝范围内过量的混合料,碾

压时按要求先横向碾压再纵向碾压。

2.离析

沥青混合料离析的广义概念应该是沥青混合料性能的不均匀变化。在施工中离析的表现是多种多样的,如集料粗细颗粒的离析、混合料温度不均匀导致的离析、混合料拌合不均匀产生的离析等。我们经常称为的沥青混合料离析是指沥青混合料施工过程中粗细集料的不均匀分离变化。根据我们施工调查,在运输过程中由表及里沥青混合料温度发生不均匀变化,直接摊铺后温度较低的混合料的料团不易压实,是路面发生早期破坏的重要原因之一。因此,研究温度差异导致的离析是很有意义。

2.1沥青混合料集料离析控制

一般认为,AC—16C型混合料不易离析,用肉眼观察表面集料分布,几乎看不出离析现象。实际施工中发现离析相当严重,改变了我们习惯看法,在10.5m摊铺机后卫碾压的路段,分左、中、右3个位置对称取样,其抽提结果如表1

表1 尚未碾压沥青混合料抽屉试验

从抽屉试验结果得出如下结果:

(1)左、中、右3点的综合平均通过率与未摊铺同批混合料的级配相符;

(2)左、中、右3点≤2.36mm筛孔的通过率基本相同,证明≤2.36集料未发生离析;

(3)≥4.75以上筛孔的3点通过率差异较大,证明粗集料的离析严重;左右两侧的粗集料通过率基本相同,说明离析对称发生;

(4)粗集料向两侧分布,左右两侧≥4.75mm的粗集料含量为64%,中间为36%,均超出规定的级配范围。既摊铺中心混合料明显偏细,两侧偏粗。

AC—16C型属于粗型密集配混合料,在高级沥青路面结构中是施工离析最轻的一个结构层。但抽提结果显示其离析已相当严重,而其他大粒径结构层离析更为严重(试验结果略)。

宽幅摊铺导致离析后果是严重的,它不仅影响路面的使用性能,而且使路面产生早期破坏,耐久性降低。由于离析,中部混合料偏细导致路面的使用热稳定性严重下降,造成泛油、车辙,道路渠化严重;由于离析,中部混合料偏细导致路面中部抗滑能力明显比两侧低,造成通车一年后其摩擦系数和构造深度均比超车道要差;由于离析,两侧混合料较粗且空隙率较大,路面渗水严重,导致路面经历“渗水—唧浆—局部凹槽—松散—坑槽”的水损害,据宁夏公路有关资料显示,在阴湿地区水损坏高等级路面占路面损坏比例为70%。因此,欧洲、美国等国家,对运到工地沥青