羅德鵬

摘要:本文針對(duì)目前在道路瀝青砼路面中常出現(xiàn)的水損壞病害,從其分類、機(jī)理及成因等方面進(jìn)行分析,并提出具體的處治措施,謹(jǐn)供大家參考。

Abstract:The thesis illustrates the asphalt concrete pavement damage from its categories, mechanism and causes. The treatment measures are proposed for our reference.

關(guān)鍵詞:瀝青砼路面;損壞;成因;處治措施

Key words:asphalt concrete pavement; damage; causes; treatment measures

中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)04-0236-01

1瀝青砼路面水損壞的表現(xiàn)形式、機(jī)理及成因

1.1 瀝青砼路面水損壞的表現(xiàn)形式

各種類型的瀝青砼路面早期破壞現(xiàn)象中,水損壞是最主要、危害最大的損壞類型。水損壞是進(jìn)入路面孔隙的水不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的循環(huán)作用,致使水分逐漸侵入瀝青與集料的界面,造成瀝青膜從集料表面剝落、瀝青混合料內(nèi)部逐漸喪失粘結(jié)力、路面結(jié)構(gòu)使用性能下降,并伴隨麻面、松散、掉?？佣椿蜻鬂{、網(wǎng)裂、轍槽等病害發(fā)生,同時(shí)還會(huì)誘發(fā)其它路面病害的過(guò)程,其中,比較典型的水損壞有松散剝落、坑槽和唧漿三類。

1.2 水損壞機(jī)理

松散剝落主要是由于雨水入滲面導(dǎo)致瀝青與礦料粘附性變差,造成瀝青與礦料剝離。形成原因主要是水分的作用使瀝青的粘附性以及混合料的強(qiáng)度減小,同時(shí)一部分作用在瀝青和集料之間的水分,阻斷瀝青與集料的粘結(jié),減少了兩者的接觸面積,從而導(dǎo)致瀝青從集料表面剝落。

坑槽是松散剝落、唧漿(泥)發(fā)展的結(jié)果,即在過(guò)量的水分滲入這些損壞處后,瀝青砼路面表面一些碎裂的小塊面層或基層材料被行駛經(jīng)過(guò)的車(chē)輪帶離原處,而逐步形成表面坑槽,并不斷擴(kuò)大。

唧漿是半剛性混合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合,在行車(chē)荷載的反復(fù)作用下,產(chǎn)生的高速動(dòng)水壓力沖刷基頂形成灰漿并從裂縫中被擠壓而出所形成的現(xiàn)象。隨著基層結(jié)合料的逐漸流失,面層也隨著底部脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生而形成沉陷、網(wǎng)裂,進(jìn)而發(fā)展成坑洞。

1.3 水損壞成因

①瀝青砼路面空隙率:空隙率的大小直接關(guān)系到瀝青砼路面的透水性。②路面結(jié)構(gòu)層排水條件:路面平整度不足或路面縱橫坡度不夠,會(huì)導(dǎo)致瀝青砼路面局部地方長(zhǎng)期浸泡在水里。路面材料不會(huì)是絕對(duì)不透水的,在行車(chē)荷載的動(dòng)水壓力作用下,水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。由于半剛性基層的透水性差,這些水多數(shù)匯聚于基層頂部而無(wú)法迅速排走,水會(huì)逐漸浸濕結(jié)構(gòu)層材料和路基土,導(dǎo)致路面整體強(qiáng)度下降。在行車(chē)荷載的作用下,會(huì)產(chǎn)生唧漿等水損壞病害,嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生沉陷。③施工因素:現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明,施工方在道路施工過(guò)程中操作不規(guī)范,路面壓實(shí)不足或壓實(shí)不均勻,使得瀝青砼路面壓實(shí)后的剩余孔隙率過(guò)大?？紫堵实脑龃髸?huì)促使路面結(jié)構(gòu)形成薄弱面,水分一旦從此處侵入,將很可能會(huì)造成路面水損病害。同時(shí),混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中的操作不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致混合料粗細(xì)集料和瀝青含量的不均勻,進(jìn)而產(chǎn)生粒料離析現(xiàn)象,這也會(huì)直接導(dǎo)致瀝青砼路面的水損壞。④環(huán)境因素:指自然降水和交通條件。

2瀝青砼路面水損壞的處治措施

2.1 選擇合適的混凝土材料,降低瀝青混凝土的透水性

瀝青砼路面各層應(yīng)盡量使用空隙率不大于5%的密實(shí)型瀝青混凝土,提高壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),增加路面現(xiàn)場(chǎng)空隙率指標(biāo)。

2.2 提高瀝青砼路面的水穩(wěn)定性

為提高瀝青砼路面水穩(wěn)定性,可采取以下措施:①提高集料與瀝青的粘附等級(jí),允許瀝青膜有移動(dòng),但是不能有裸露的石料;②必須對(duì)瀝青混合料進(jìn)行水穩(wěn)定性檢驗(yàn),嚴(yán)格控制殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂殘留強(qiáng)度的指標(biāo);③如果集料抗剝離能力不足,可滲入一定劑量的抗剝離劑或石灰,以提高瀝青與集料的粘附能力;④可采用改性瀝青,以提高膠結(jié)料的粘附能力。

2.3 提高施工工藝水平和施工質(zhì)量,減少粒料離析現(xiàn)象,控制孔隙率范圍

目前我國(guó)瀝青砼路面技術(shù)規(guī)范以拌和廠取樣瀝青混合料的馬歇爾密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度,壓實(shí)后路面剩余空隙率過(guò)大的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到有效解決,且施工單位為了達(dá)到驗(yàn)收合格的目的,在室內(nèi)擊實(shí)準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí),從擊實(shí)溫度、擊實(shí)遍數(shù)等方面弄虛作假,這樣就造成標(biāo)準(zhǔn)密度減小。以此來(lái)控制路面的壓實(shí)度,盡管資料合格,但實(shí)際壓實(shí)度不夠,空隙率偏大。粒料離析也是一個(gè)不容忽視的重要因素,因?yàn)殡x析必然導(dǎo)致局部的空隙率過(guò)大而引起水損壞問(wèn)題。因此提高施工工藝水平和施工質(zhì)量對(duì)避免瀝青砼路面水損壞至關(guān)重要。

施工過(guò)程中為防止瀝青砼路面工后水損壞需注意以下兩點(diǎn):

①選擇合理的集料粒徑及與其相適宜的瀝青面層壓實(shí)厚度?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)瀝青面層的集料粒徑普遍偏大,與其相匹配的壓實(shí)厚度則偏薄,不利于壓實(shí)。粗集料粒徑偏大,離析現(xiàn)象無(wú)法避免(全幅攤鋪離析更甚),層厚越薄,越易形成局部區(qū)域空隙過(guò)大,成為透水、積水場(chǎng)所,容易造成瀝青與集料剝離,同時(shí),空隙過(guò)大,增加了瀝青與空氣的接觸面積,使瀝青老化加劇,也會(huì)降低混合料的水穩(wěn)定性。因此,瀝青層必須有一定的厚度與集料粒徑相匹配。一般瀝青面層厚度應(yīng)是集料最大公稱粒徑的3倍以上。②盡量減少離析和壓實(shí)不均勻的影響。瀝青混合料的離析和路面在局部壓實(shí)度的不均勻是造成路面局部水損壞的根源所在。造成瀝青混凝土不均勻的原因是多方面的,有不同規(guī)格原材料顆粒組成變異性大的原因,有拌和場(chǎng)生產(chǎn)、管理方面的原因,也有運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)攤鋪管理方面的原因,共同導(dǎo)致了集料(級(jí)配)離析和溫度離析。

2.4 加速路面排水和封水,防止積水

水是水損壞之源,如果能把水封住,不進(jìn)入路面,或?qū)⑦M(jìn)入路面的水及時(shí)排走,不在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部滯留,就不會(huì)產(chǎn)生水損壞。因此,做好路面的防排水設(shè)施十分重要。對(duì)付水的辦法,一是封(堵),二是排。從表面封水使得水從表面排走;從中面層封水,使水從上面層中排走;基層表面封水,防止水從瀝青面層下來(lái)浸泡基層;若水進(jìn)入基層,則要采用排水式基層。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)充分考慮道路路面排水,如設(shè)置足夠的路面縱向和橫向坡度、在城市道路低洼處設(shè)置雨水口、路外設(shè)置排水邊溝等,確保路表水能迅速排出路面,防止瀝青砼路面因水而引發(fā)的早期破壞。

3結(jié)語(yǔ)

道路瀝青砼路面的水損壞是我國(guó)高等級(jí)道路瀝青砼路面早期損壞的一種主要模式。其產(chǎn)生的原因復(fù)雜、影響因素多,涉及到設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)以及道路養(yǎng)護(hù)等諸多問(wèn)題,由于路面結(jié)構(gòu)的原因,施工和養(yǎng)護(hù)水平的限制,完全不發(fā)生水損壞,也是不可能的,但可以通過(guò)優(yōu)化、加強(qiáng)管理、規(guī)范施工、提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量等措施去預(yù)防,從源頭上預(yù)防水破壞,使其危害降到最低,從而延長(zhǎng)瀝青砼路面的使用壽命。