农村公路沥青路面的推移破坏及解决方法分析

　　摘要：分析推移破坏的成因,从内因、外因两方面进行分析；避免、减少推移的技术途径，在施工单位的角度以不可控、可控两方面入手。　　关键词：沥青路面：沥青混合料：推移：离析、均匀性：
　　随着河北省经济的发展和农村公路建设战略的实施，黑色的沥青路面正不断地向山区的各乡镇延伸，但局部路段的路面推移问题已对工程质量构成极大威胁，开始成为众多施工单位一项重要课题来研究。
　　近几年来，农村公路的沥青路面施工相继出现了早期破损，尤其是沥青路面的局部推移现象，普遍表示关切，因而对推移的成因与机理也就各有所见，通过在施工过程中对这种病害的观察与分析，从中得到了一些启示。
　　一、沥青路面推移破坏成因分析
　　造成推移的原因是非常复杂的，可以从内因、外因两方面进行分析。
　　1.面层结构层厚度偏薄：承德市农村公路黑色化路面结构形式普遍采用4cm厚沥青混凝土，面层很薄。其主要作用是抵抗车辆磨耗，增强路面防水性、平整度，减少扬尘、减小噪音，基本起不到提高路面强度的作用，由于面层厚度过小，很难形成具有一定强度的稳定结构。
　　2.面层与基层结合不良：根据力学分析表明面层与基层结合是否紧密，对面层底面拉应力有很大影响，在相同荷载作用下，面层与基层的接触面呈滑动状态时面层底面的拉应力要比接触面呈连续状态大2-3倍，显然对面层十分不利。再者，按荷载应力随深度递减的规律要求，相邻结构层之间刚度不能相差过大，否则将引起刚度大的上层底面出现较大的拉应力，导致开裂破坏。根据理论分析和经验，一般基层与相邻面层的回弹模量之比不应小于0.3，综上可见刚度较大并表面过光的基层，都是造成推移不可忽略的因素。
　　3.随意减少矿粉用量：在沥青混合料中矿粉用量一般只占7%左右，其比表面积却占80%以上，矿料与沥青交互作用，比表面积的减少，形成的结构沥青所占沥青的比例也就愈少，沥青混合料的粘]聚力愈差，从而严重影响了沥青混合料的抗剪强度，同时矿粉的化学性质与混合料的粘聚力也是紧密相关的，以硅、铝为主要成份的石料加工的矿粉，不能加入沥青混合料中，一般把矿粉的二氧化硅含量控制在52%以下。
　　4.沥青混合料的离析及不均匀性：首先明确什么是离析、不均匀性。离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀，在同一区域内粗细集料的不均匀，偏离了设计级配，沥青含量的不均匀则与设计的最佳沥青用量不一致，从而使配合比设计变成一种摆设，等于沥青路面的质量处于完全失控状态。细集料集中的部位往往空隙率小，沥青含量偏高，粗集料不能直接靠拢形成骨架，这也是加速路面推移破坏和导致路面永久变形的主要原因之一；相反粗集料集中的部位往往空隙率大，沥青含量偏小，是出现水损害，形成坑槽的主要原因。造成沥青混合料离析，及不均匀的原因也是多方面。
　　（1）拌和过程中的不均匀及材料自身的不均匀
　　我们施工时所用集料多半是自己生产的，但由于供应不足，增加工程量等诸多原因，也有取自社会料场的集料，这样一来，不同料场的集料，质量自然参差不齐，不仅石料的质量不同，覆盖层和风化层不清除干净、破碎和筛分机械不一、筛孔尺寸混乱、导致集料产品的质量及规格各行其是，实际级配与配合比设计所采用的级配有很大的差距。尽管目标配合比设计很认真，生产配合比设计的材料相比简直就是面目全非了。
　　承德市的油路工程的沥青拌和场大都是临时在沿线设置的移动式拌和场，材料堆放场地不规则，许多料场不同材料之间互相不能完全分开，材料有放在没有硬化的土地上，装载机铲料时很容易将土地的粘土及杂物带入料仓。再者，拌和场一般没有防雨设置，下雨对集料的含水量影响很大，尤其是砂子，石屑等细集料，不同部位的含水量也不一样，干燥状态和潮湿状态时的流动情况差异很大，拌和楼的供料控制会很大的波动，直接影响配合比。
　　集料烘干筒的加热温度、加热时间、天气状况等都不可能恒定，拌和的混合料温度也是会有所波动的。
　　（2）运输过程中造成的离析及不均匀
　　拌和的沥青混合料直接从拌和楼卸到运料车中，按规范要求运料车应该每卸一斗挪动一步，以便减少混合料的离析，实际上即使这样做了离析也是难免的，3000型的拌和楼一斗接近3吨，卸料时粗料向下滚，细料滚的少，更有许多运料车并没按照规范的要求做，车停在拌和楼下一直不动卸成为一座小山一样，离析就更严重了，在通常情况下，运料车移动次不宜少于3次。

　　（3）摊铺过程的离析
　　混合料从运料车卸到摊铺机的过程中，一定程度会产生粗细集料的分离，混合料卸到摊铺机料斗中以后，中间的混合料进入摊铺机的速度快，两边的混合料可能停留相当长时间，直到两侧挡板立起，这样两侧的混合料比中间混合料温度低得多，从而使铺到路面的混合料的温度不一样。
　　尽管拌和楼的拌和能力有了提高，摊铺机可以连续不间断摊铺，但实际上不可避免地还是可造成摊铺机停顿，摊铺停顿未摊混合料温度降低，也能造成铺筑到路面的混合料的温度的不均匀。
　　沥青混合料的离析及不均匀性，可能发生在混合料拌和、运输、铺筑过程中的每一个环节。其中有些因素是目前难以避免的，而有些则是人为造成的，通过努力是可以避免或者减轻的。
　　5.超重载车辆对沥青路面推移破坏的影响：随着县乡经济的发展，交通量也在迅速增加。近几年来，又出现大量超重载车辆，都是引起路面早期损坏主要因素，近年在农村公路车辆调查中发现65%的货车超载，秋季蔬菜外调时平均载重都在40吨以上，其中最大轴重达到180KN，标准轴重100KN的轮胎压力0.7Mpa，轴重180KN，其轮胎压力达到1.26Mpa，路表轮隙弯沉增大了1.8倍，路表弯沉对车辆轴载变化是相当敏感的，轮重略增加一点，需大幅增加路面结构层厚度与整体刚度以保证弯沉，否则极易引起路面的损坏，
　　据有关专家对超重交通对路面结构影响的研究分析，得出车流量中含20%的轮胎压力为1.0 Mpa 重车时，将造成路面弯沉增加1.43倍，面层疲劳寿命缩减80%，车辙量增加2.37倍，因而，超重载现象应引起我们足够重视，一方面加强道路结构设计方向的研究，增加面层厚度，同时加强对道路运营车辆的管理，使我们的县乡公路和营运的社会综合效益都达到最佳。
　　由于以上种种原因，大量的行车荷载反复作用于沥青路面上，在轮胎的水平力作用下面层产生裂缝，并不断发展，沥青面层板体沿基层表面发生大面积的滑动位移，这就是推移破坏。
　　二、避免、减少推移的技术途径
　　结合以上分析情况，基本的解决方法应该是从加大沥青混合料面层厚度入手，以此来获得足够的综合强度和稳定性。超重载车辆破坏问题，在此不作重点讨论。大家注意到，对一条几十公里乃至一百多公里同时完成的沥青路面来说，即便行车道处于上述不利情况下，路面的摊移破坏也都是局部发生的。同样的面层结构厚度、同样有重载、超载作用，为什么没有全部一起坏？如果笼统的说是结构层薄、超重载作用，是说不过去的，还必须从我们自身内部去找原因。下面谈一下，施工单位在施工阶段中首先特别注意以下几个问题：
　　1.在沥青混合料目标配合比设计时，适当增大集料的最大粒径，在生产配合比调整中，尽可能将矿料的通过百分率调整接近级配曲线中值偏上限，使其形成级配矿质骨架，具有较高的强度和稳定性。空隙率必须严格控制在5%以下。
　　2.沥青路面属柔性，其力学强度、稳定性很大程度取决于基层，要求基层不但要有足够的强度和适宜的刚度，还应具有一定的粗糙度。不宜路拌法施工，均匀性很难保证。
　　严格控制结合料剂量，不得超过设计用量，即水泥用量不宜过大。基层混合料的含水量不宜偏高，如混合料的含水量偏高，经振动压路机振动碾压后，会使基层表面形成一层强度较大的灰浆层。2009年在县级公路四御线龙头山至棋盘山段（K10+100-K10+700路段）的基层施工时，碾压前遇小雨，面层铺筑后连续多次出现大面积推移，将面层整体破坏后，发现基层上表面2-4cm为一层刚度较大的灰浆层，后经特殊处理后推移得以根治，由此可见，含水量的偏高是造成局部表面过光和刚度偏大，不可忽视的因素。
　　严格控制基层的平整度，以此来保证面层厚度的均匀性。
　　3.透层油洒布后应尽早铺筑沥青面层。因为根据以往经验，我们施工单位自己的施工车辆，如基层运料车、面层混合料运料车对透层油的破坏相当严重的，所以要求尽量缩短间隔时间，如不能及时铺筑，又无法禁止交通时，应撒铺适量的石屑，稳压一遍。在洒布透层油前，必须保证基层表面的结构均匀，清洁，无松散颗粒，在铺筑面层前也必须如此。
　　4.加强集料生产的管理，努力使用清洁，均质的集料，保证同一工程使用的集料相同，避免实际用料与设计配合比用料的不同的现象出现；拌和场应该将集料堆放在硬化的土地上，细集料要加防雨措施；每天的废料处理须严格控制，防止重复使用对混合料的影响；运料车每次卸料都要跟着移动位置，途中不得随意停留；加强压实，合理安排压路机的数量和类型，由几台压路机均匀压实，初压要紧跟摊铺机碾压，提倡采用大吨位胶轮压路机碾压；加强质量管理和检查，通过肉眼观察、铺砂法检测构造深度等手段，对离析情况和均匀性作出评价。
　　5.在摊铺机性能正常时，应尽量避免用人工再次找平。尤其是摊铺后，人工再用长直尺刮平，首先素质不高的工人很难判断其高低，造成越整越不平，主要是这样极易出现集料的离析。
　　6.越岭段纵坡较大处、弯道车辆极易出现急刹车处，都应必须做特殊处理，如在特殊地段可适当增加沥青面层厚度等措施。
　　推移破坏是十分复杂的技术问题，以上仅是在以往施工中的实地观察、分析和总结，把这项课题提出来，谈谈粗浅认识，以供参考。

　　分析和裂缝发展趋势的判断，以及对其检查与观测来确定桥梁的使用质量，对桥梁行车道板使用期间进行有效的监控，从而准确而有效地判断行车道板是否适应现有交通运输状况。通过桥梁行车道板的设计阶段，施工阶段予以改善和采取有效的措施，减少行车道板的裂缝，提高桥梁的使用寿命，充分发挥农村公路的投资效益，确保为经济建设提供快速、便捷的交通运输通道，为全社会提供更好的交通环境。