瀝青路面的施工問(wèn)題論文
[論文關(guān)鍵詞]瀝青路面施工
[論文摘要]瀝青路面在我國的道路中，不論在用途上，還是在數量上都占有極其重要的地位，所以對瀝青及其混合料的進(jìn)一步研究，以修筑性能優(yōu)良的瀝青路面越來(lái)越受到研究者的重視。如何提高瀝青路面的使用性能已成為道路工作者的重要課題。
一、瀝青路面的施工現狀
由于瀝青路面具有表面平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適、噪音低、施工期短和維修方便等優(yōu)良特性，當前世界各國的高等級公路大多采用瀝青路面，我國也不例外。目前，我國已經(jīng)建成的高等級公路中有90%采用了瀝青路面。令人擔憂(yōu)的是國內已經(jīng)建成的多條瀝青路面高速公路出現了嚴重的早期破壞，通車(chē)不到幾年的時(shí)間就出現路面開(kāi)裂、剝落、泛油、擁包、車(chē)轍等早期破壞現象，嚴重影響了行車(chē)舒適性和行車(chē)安全。雖然有很多其他方面的因素，但是瀝青路面施工中過(guò)程控制不嚴格，關(guān)鍵環(huán)節控制不得力也是造成路面早期破壞的重要原因之一。瀝青路面的使用性能是指路面能提供的行車(chē)條件。路面行車(chē)使人感覺(jué)越舒適，路面使用性能越好。瀝青路面的使用性能除了影響行車(chē)舒適性外，還直接影響行車(chē)的安全性。路況差，必然增加行駛難度，造成駕駛人員緊張，降低運輸效率，增加油耗，直接影響交通運輸和經(jīng)濟發(fā)展，并帶來(lái)不良社會(huì )影響。在已建成的高速公路瀝青路面中，大部分路面的使用狀況是比較好的。但由于我國經(jīng)濟基礎較薄弱，高速公路的建設起步晚，技術(shù)力量的儲備較少。
二、氣候條件及交通情況對瀝青路面的影響
1．瀝青路面的車(chē)轍變形、擁包等主要發(fā)生在夏季高溫情況下，是一種混合料各種成分位置的變化過(guò)程。通常情況下，礦料級配的貢獻率占到60%。瀝青結合料則提供40%的抗車(chē)轍能力。
2．瀝青路面的溫縮裂縫表現為寒冷季節瀝青混合料的集料之間的瀝青膜拉伸破壞，然后再導致集料的破裂。因此低溫抗裂性能主要取決于瀝青結合料的低溫拉伸變形性能，瀝青結合料性能的貢獻率達到90%。這時(shí)候的混合料非常堅硬，混合料的礦料級配對抵抗收縮變形導致的開(kāi)裂無(wú)能為力，其貢獻率充其量只有10%。
3．瀝青混合料的水損害是由于瀝青結合料與集料表面的粘結力喪失而導致剝離，瀝青混合料的水穩定性取決于瀝青與礦料界面的粘結力，尤其是礦料品種。
4．瀝青混合料的疲勞開(kāi)裂源于反復荷載的作用，集料性質(zhì)、礦料級配、瀝青結合料的性質(zhì)，還包括路面設計都起到重要作用。一般認為，瀝青結合料的作用起到60%。
5．除了抗疲勞及水穩定性外，瀝青路面的耐久性還與瀝青的老化速度密切相關(guān)。為了減緩瀝青的老化速率，瀝青混合料的空隙率至關(guān)重要。
6．瀝青路面的表面服務(wù)功能取決于表面礦料(主要是粗集料)的微觀(guān)構造及宏觀(guān)構造深度(主要是礦料級配)、排水能力。
三、改進(jìn)瀝青路面使用性能的途徑
路面使用性能評價(jià)取決于道路使用者對路面使用條件的綜合感受，據有關(guān)數據調查顯示，影響路面使用性能的第一因素是平整度，其次是道路裂縫及車(chē)轍。同我國路況實(shí)際情況結合起來(lái)看，影響瀝青路面使用品質(zhì)的主要問(wèn)題是坑槽、車(chē)轍、裂縫，當然橋梁伸縮縫安裝質(zhì)量及施工縫的施工質(zhì)量也會(huì )影響行車(chē)舒適性，但主要的影響因素來(lái)自于前者。分析原因，大致有以下三個(gè)因素影響了瀝青路面的使用質(zhì)量。一是路面設計。這里主要指路面結構及厚度設計。瀝青路面的結構及厚度設計應根據氣候條件、交通荷載、地理條件、材料供應等因素根據計算理論得出。目前我國的瀝青路面設計大部分可稱(chēng)之為模式化設計，不同地區，不同氣候條件，甚至不同交通量狀況，得到的瀝青路面結構及厚度設計都是類(lèi)似或相同的;二是材料設計。瀝青路面的材料設計(原材料質(zhì)量要求及瀝青混合料配合比設計)是瀝青路面設計、施工中的一項重要內容。而在我國的設計文件中，缺乏有針對性的材料設計內容，而僅僅是照搬規范，按中值法確定瀝青混合料級配。在實(shí)際施工中，施工單位按照設計圖紙或規范推薦的級配范圍中值法確定瀝青混合料級配。這樣做的結果是確定的瀝青混合料的級配同使用要求不匹配，易形成早期損害。合理的瀝青混合料配合比設計是保證瀝青路面施工質(zhì)量的技術(shù)前提，在配合比設計方面，必須擯棄僵化的概念，根據交通量、氣候等因素，以路面使用性能為基點(diǎn)，有針對性地進(jìn)行配合比設計，才能保證瀝青路面的良好使用性能;三是施工因素。瀝青路面的早期損壞經(jīng)常與使用的材料不好、壓實(shí)度偏低、級配變異性大、排水設計不合理等有關(guān)。要充分發(fā)揮瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)，必須有良好的施工品質(zhì)作保障。要確保瀝青路面達到預期的設計目標和路用性能，必須做好施工階段的質(zhì)量控制。影響施工質(zhì)量的因素很多，如原材料、氣候條件、施工工藝、施工質(zhì)量管理方法，尤其是施工過(guò)程中的變異性問(wèn)題等。
四、基于可靠度的瀝青路面施工質(zhì)量控制
根據公路工程質(zhì)量控制的定義，可以定義基于可靠度的瀝青路面施工質(zhì)量控制為：在施工階段，為了達到要求的瀝青路面結構可靠度，采取一定的方法對可靠度的影響因素進(jìn)行控制，藉以提高瀝青路面的施工質(zhì)量。從前面的施工可靠度分析可知，為了保證施工可靠度目標值，基于可靠度的瀝青路面施工質(zhì)量控制要對原材料和施工工序影響可靠度的測試指標進(jìn)行控制，并對這些測試指標的數據進(jìn)行分析，以便進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。
這種質(zhì)量控制方法主要是根據影響材料質(zhì)量的各項技術(shù)標準和工藝參數在施工過(guò)程中的測試數據，借助控制圖（管理圖）之類(lèi)的統計工具，對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測試及統計分析研究，探求測試數據的變化原因，對那些明顯影響質(zhì)量的因素，應采取措施加以控制，并不斷建立新的施工標準，來(lái)保證今后不要發(fā)生嚴重的質(zhì)量事故，使施工能長(cháng)期保持在穩定的質(zhì)量狀態(tài)。
ISO9000標準是在總結國際質(zhì)量管理經(jīng)驗的基礎上發(fā)展起來(lái)的，是從成功的管理實(shí)踐中提煉出來(lái)的精華，其目標是促進(jìn)全面質(zhì)量管理。作為貫穿于ISO9000標準的基本原理之一的質(zhì)量控制原理指必須使影響產(chǎn)品質(zhì)量的全部因素在生產(chǎn)全過(guò)程中始終處于受控狀態(tài)。因此基于可靠度的瀝青路面施工質(zhì)量控制的基本原理可概括為：利用瀝青路面可靠度研究成果，使影響瀝青路面結構可靠度的主要因素在施工過(guò)程中始終處于受控狀態(tài)。
要保證瀝青路面設計可靠度，關(guān)鍵是對質(zhì)量控制指標進(jìn)行控制。質(zhì)控指標大致可以分為兩類(lèi)，對應兩種控制方法。第一類(lèi)指標與施工可靠度概念直接相關(guān)，如土基回彈模量、各層材料回彈模量以及各結構層厚度，可通過(guò)建立體系可靠度評價(jià)模型，計算不同結構層的可靠度來(lái)評估參數水平，并通過(guò)在后期參數水平不變的情況下預算路面可靠度，在當前參數水平不夠的情況，通過(guò)對后繼施工水平的提高，保證路面設計可靠度，減少返工，實(shí)現動(dòng)態(tài)控制。第二類(lèi)指標是與施工可靠度概念間接相關(guān)，它們直接影響第一類(lèi)參數水平，可以利用常規控制圖實(shí)現過(guò)程控制來(lái)控制其變異水平。
五、小結
綜上所述，較早的路面施工工藝和施工技術(shù)受到強有力的挑戰，我們必須根據國內現有的材料狀況和設備條件進(jìn)行調整，利用好國外的先進(jìn)技術(shù)，再加以中國化的運用，與此同時(shí)，我們必須針瀝青路面的材料特點(diǎn)進(jìn)行重新而有深入的研究，提高瀝青路面的施工工藝和施工控制方法已經(jīng)迫在眉睫了。
參考文獻：
[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》(JTGF40-2004)，人民交通出版社，2004.
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