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  • 1 # 高階電子工程師

    水泥路面30年,瀝青路面15年

    按厚度計算,18cm厚瀝青路面高速公路每平方米造價180元~240元,而28cm厚的水泥路面每平方米只需要90元~120元。

    相同設計、施工水平下兩種路面的使用年限比較在相同設計、施工水平下,水泥路面到大修的使用年限比瀝青路面長一倍,與路面設計使用的基準期相當:水泥路面30年,瀝青路面15年。

    影響瀝青路面使用壽命的因素分析

    1、超載運輸

    隨著經濟發展,中國公路上的超載運輸現象十分普遍和嚴重,如:石太高速公路,據2002年統計,全線日行駛車輛已達2萬多輛,最大車載高達100多噸;大量超過公路、橋樑限載標準的運輸車輛在公路上行駛,致使公路嚴重損壞,大大縮短了其使用年限。研究結果和實踐表明,軸重的超限會使水泥路面的使用年限縮短40%左右,瀝青路面縮短30~50%左右。

    超載運輸現象在中國是普遍現象。超限者以利益為目的。承運者為爭攬貨源,競相降低運輸價格吸引貨主。為了彌補降價造成的經濟損失,拉不到貨的車主則以更低的運價爭攬貨源,又以更多的超載來減少虧損。這是個社會問題,要逐步治理和改善,要完全根除超載運輸,就目前來說,尚有一定困難,這是客觀現實。

    2、半剛性瀝青路面結構

    半剛性基層具有強度大,並且具有較好的水穩性和抗凍性,而且可供穩定的材料種類多,選擇面廣泛,使用年限長,承載能力高。被廣泛用於修建高等級公路瀝青路面的基層或底基層。缺點:半剛性基層的抗變形能力低,在溫度或溼度交替變化時容易發生收縮開裂,在瀝青路面以及當水泥混凝土面板較薄時,這些裂縫會反射到面層上來,形成反射裂縫。近些年來,中國高等級公路路面結構以半剛性路面結構為主,而中國高等級公路瀝青路面早期損壞比較嚴重,一些人認為這些病害主要是由半剛性結構引起的,反射裂縫造成瀝青路面裂縫,裂縫導致水損害。

    中國選擇半剛性路面結構作為高等級瀝青路面的主要結構形式有其歷史的必然性和現實的可行性。中國是一個發展中國家,經濟條件有限,又要大力發展公路建設,選擇半剛性瀝青路面結構無疑是一個技術上可行、經濟上合理的技術方案。根據目前國內公路造價,1cm的普通瀝青混合料造價相當於4cm的水泥穩定碎石基層;而從強度、承載能力角度來看,相同厚度的瀝青混凝土遠遠小於水泥穩定碎石。

    3、瀝青面層質量問題

    中國已建的高速公路80%以上是瀝青路面(河北省90%以上是瀝青路面)。瀝青面層的厚度從12cm、15cm,發展到18cm,現在又有人提出需要進一步加厚。改性瀝青的使用從最初的有選擇使用,到如今幾乎是必然使用,而且一層不夠改兩層、改三層。工程造價大幅度提高,超過了水泥混凝土路面,卻並未由此帶來相應的路面質量的提高、壽命的延長,路該出問題還出問題。這與業主、設計、施工各方面均在一定程度上在思想上放鬆了對質量控制的要求,有密切的關係。具體表現在幾個方面:

    (1)缺乏長期、系統的研究;

    (2)偏重於材料效能研究,忽視使用效能研究;

    (3)設計與施工脫節,設計不能反映施工水平;

    (4)施工工藝水平低。

    路面結構是由各個結構層相互疊加組合而成的,每個結構層都有其不同的功能作用,因此從某個角度看,路面是一個系統工程。加強層間粘結,特別是瀝青面層之間;瀝青面層與半剛性基層之間,基層表面應乾淨、乾燥、粗糙,採用灑鋪熱瀝青(包括改性瀝青)是加強層間粘結措施,在使用過程中才能達到理想的連續狀態。

    4、瀝青混合料級配型別

    空隙率為多大是不滲水的,空隙率為多大是滲水而不排水的,空隙率為多大是排水的?日本透過滲水試驗發現,滲水系數隨空隙率增大呈非線性增長,空隙率越大,滲水系數越大,當空隙率小於約7%時,滲水系數很小,說明路面是幾乎不滲水的。當空隙率為8%~15%時,滲水系數隨空隙率增大而增加的幅度較小,滲水系數與空隙率的關係不穩定。但空隙率超過15%後,滲水系數隨空隙率增大而大幅增加。透過長期的排水試驗結果發現:密級配瀝青混合料可以徹底地排除路表水,半開級配瀝青混合料(空隙率在10%左右)其空隙內的水1個月後仍有20%~30%排不走,在層間形成水帶,水長期存在造成瀝青與石子脫離,瀝青混凝土鬆散。這個試驗說明,瀝青混合料級配型別影響瀝青路面的使用壽命。

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