西部地区沥青公路建设起步较晚,技术储备较薄弱,而西部地区气候、环境和交通条件都十分恶劣,原材料的稳定性也较差,从而使得西部地区部分沥青公路修筑起来后,在投入使用2~3年便出现了车辙、泛油、开裂、坑槽等病害,往往在很短时间内,就面临大规模的维修养护。
近年来,随着西部大开发的有序推进,西部地区基本建设投资逐年加大,公路交通建设速度突飞猛进,这对缓解西部地区地区交通瓶颈的限制,推动区域经济快速增长起了巨大促进作用。并且,伴随着全国对口支援西部地区工作会议的召开,预计中央召开西部地区工作座谈会后,交通建设任务将更为繁重。但同时也应看到,西部地区沥青公路建设起步较晚,技术储备较薄弱,而西部地区气候、环境和交通条件都十分恶劣,原材料的稳定性也较差,从而使得西部地区部分沥青公路修筑起来后,在投入使用2~3年便出现了车辙、泛油、开裂、坑槽等病害,往往在很短时间内,就面临大规模的维修养护。正常维修时间的大大提前使沥青路面的有效服务时间不能达到其设计使用年限,从而造成巨大的经济损失。因而,在沥青路面施工阶段加强管理,完善施工工艺,提高施工质量,这对防止沥青路面病害,提高沥青路面使用品质有着重要的意义。以下依据沥青路面结构层次的顺序,简单讨论常见的因施工因素导致的沥青路面病害及防止措施。
一、因路基施工原因导致的沥青路面病害
路基压实不足由路基压实不足引起的沥青路面病害常见的形式主要为:沥青路面出现局部沉陷。这种破坏往往发生于高填方路基及与构造物相邻接的填土路基段落,路面沉陷的深度严重时可以达到10cm以上,给行车舒适性及安全性带来严重的影响,路面不均匀沉陷的后期往往导致沥青路面横向开裂或破损,水分进入路基,使路面承载力下降,加速沥青路面的破坏。因而在施工阶段必须认真做好路基的分层压实,尤其是台背填土的分层压实,这是确保成型路基不发生沉陷的唯一手段。路基土方施工中可以通过采用挂线施工、打方格上料、料场闷料等新工艺,有效控制路基施工中的层厚、含水量等施工难点,节约用水量,在干旱地区的经济效益和环保效益十分明显。
二、软土地基处理不当
西部地区地域广大,地质条件复杂,修建公路往往遇到诸如盐渍土、膨胀土、沼泽土等软土地基。由软土地基处理不当引起的路面病害的主要表现为路面不均匀沉陷及波浪。
三、路基施工工艺不当
由于路基施工工艺不当引起沥青路面病害,在西部地区常见的有由于路基单侧加宽处理不当引起的纵向裂缝及填挖结合部处理不当引起的沥青路面横向裂缝。在西部地区公路改建工程中,常有路面单侧加宽的改建形式,老路部分是经过多年行车碾压极为密实的路基,而加宽部分则为重新填筑压实。在施工中,往往有施工单位为了加快施工进度,不在加宽部分与老路结合部开挖人工土质台阶,而是用机械直接挖除老路路肩部分进行路面加宽。这样,路面成型后往往在加宽部分与老路的结合部产生纵向裂缝。路基的填挖结合部由于路基填料的不均匀性极大,若不认真处理则容易由于路基填料不均匀而引起沥青路面在结合部发生沉陷,最终导致沥青路面横向裂缝的产生。
四、因路面基层施工原因导致的沥青路面病害
西部地区目前广泛采用的路面基层形式为半刚性基层,由于半刚性基层施工质量不合格产生的沥青路面病害常见的有:
半刚性基层水泥剂量过大刚性基层水泥剂量过大,导致半刚性基层板体性较强而产生温缩及干缩开裂,并由此产生沥青路面的反射裂缝,多为横缝。需要指出的是沥青路面的横向裂缝绝大多数是沥青路面温缩裂缝,而非反射裂缝,确定沥青路面横向开裂的原因应主要从沥青混凝土面层入手。若横向裂缝为反射裂缝,在钻取沥青路面芯样后会发现半刚性基层上有对应于沥青路面裂缝的裂缝,缝宽往往大于沥青路面裂缝开裂的宽度。
半刚性基层成型强度不足半刚性基层成型较差而使路面整体强度不足容易产生沥青路面网裂破坏。众所周知,对于半刚性基层沥青路面而言,半刚性基层是主要的承重层。若由于施工原因(如压实不足及水泥剂量较小)使半刚性基层整体强度不足,半刚性基层就无法抵抗自沥青路面面层传来的行车荷载作用,而使沥青路面较早出现荷载应力裂缝,起始为细小的纵缝,之后发展成为网裂。水分由网裂处进入路面基层,导致沥青膜与矿料剥离就会形成沥青路面的坑槽,造成严重的沥青路面水破坏。
半刚性基层拌和不均匀在施工阶段为减少沥青路面病害的发生,必须尽量保证半刚性基层的均匀性,应采用厂拌形式进行拌300~500g/m2的乳化沥青作为粘层油。在合适温度下,加入纤维和聚合物,用光轮压路机压实。