李紅超 王兵凱
【摘 要】作為市政道路瀝青路面的早期損害之一,水損壞不僅會(huì)使經(jīng)濟(jì)造成較大的浪費(fèi),而且還會(huì)使行車的安全性造成影響。所以,應(yīng)加大對水損壞破壞的機(jī)理進(jìn)行分析,并采用合理有效的措施,對市政道路瀝青路面的水損害現(xiàn)象進(jìn)行控制。本文通過對市政道路瀝青路面的水損害的原因進(jìn)行分析,并對其整治措施進(jìn)行詳細(xì)的探討。
【關(guān)鍵詞】市政道路;瀝青路面;水損害;原因;防治措施
在對路面早期破壞現(xiàn)象廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上,各國道路科研工作者發(fā)現(xiàn),瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象或多或少,或直接或間接的都與水有關(guān),即水的破壞作用是關(guān)鍵因素之一。正確認(rèn)識水損害引起路面早期破壞方面的問題,可以有效改善我國高速公路瀝青路面質(zhì)量,延長路面使用壽命,降低路面維護(hù)成本,提高路面服務(wù)能力;同時(shí)也可以不斷完善、發(fā)展現(xiàn)有的瀝青混合料的設(shè)計(jì)、施工理論,使之適應(yīng)現(xiàn)有的高速公路大交通量的交通特性和環(huán)境特性,以便更好地服務(wù)于我國的公路建設(shè)。
1.瀝青路面水損害現(xiàn)象的類型及其產(chǎn)生原理
(1)松散類主要包括麻面、松散及掉粒。在縫隙水壓力的作用下,坑洞的瀝青表面會(huì)出現(xiàn)瀝青集料表面剝落的現(xiàn)象,促使混凝土集料中的粘結(jié)力逐漸降低,直至松垮。最終形成麻面或松散的現(xiàn)象。在局部出現(xiàn)松散的位置,集料顆粒會(huì)逐漸掉落流失,導(dǎo)致混凝土路面有大小不一的坑洞產(chǎn)生。
(2)裂縫類:唧漿、 網(wǎng)裂. 坑洞半剛性基層基頂結(jié)合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合,在行車荷載的反復(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形成了唧漿現(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。
(3)變形類主要是指轍槽在車輛荷載的作用下,促使在面層內(nèi)的水滯留,導(dǎo)致集料表面所裹覆的瀝青集料逐漸脫落,從而減弱瀝青混合料的強(qiáng)度,造成完全松散。通過車輛荷載,不僅會(huì)導(dǎo)致路面有壓縮變形現(xiàn)象出現(xiàn),而且還會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的剪切破壞問題產(chǎn)生,促使輪下松散的瀝青集料逐漸向兩側(cè)擠出并鼓起,通過輪跡帶的作用下產(chǎn)生車轍。其次,轍槽還會(huì)有擠漿和網(wǎng)裂的現(xiàn)象發(fā)生。
(4)凍融循環(huán)破壞。
在冰凍地區(qū)或季節(jié)性冰凍地區(qū), 由于水結(jié)冰時(shí)體積增大,在瀝青混合料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很大的膨脹力,致使混合料內(nèi)部粘結(jié)力下降;而當(dāng)冰融化時(shí),水又滯留于路面層內(nèi),在行車荷載作用下加速了瀝青膜的剝落。在路表,當(dāng)冰雪融水進(jìn)入瀝青混合料內(nèi)部就會(huì)在行車荷載和凍融循環(huán)的反復(fù)作用下產(chǎn)生破壞作用,而在下面層,當(dāng)基礎(chǔ)有較多的細(xì)粒土和孔隙時(shí),冬季特有的毛細(xì)水使水分逐漸積聚在基層頂面, 到春融期,過飽和的水進(jìn)入下面層空隙后,在荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生剝落現(xiàn)象和對基頂?shù)臎_刷。水損害的根本原因在于水的作用致使瀝青對集料的粘附性能喪失,使瀝青膜從集料表面脫落, 而造成這種后果的兩個(gè)關(guān)鍵性因素是水和外力的作用。
2.瀝青路面水損害的影響因素
(1)設(shè)計(jì)方案。面層混合料若有級配不合理、孔隙率大和瀝青與集料的粘附力較低時(shí),都會(huì)促使混合料出現(xiàn)抗水損害的性能降低。在對排水進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),若設(shè)計(jì)不完善,會(huì)促使路面面層的排水出現(xiàn)不暢,導(dǎo)致路面積水或存水時(shí)間過長,從而水分通過下滲進(jìn)入道路內(nèi)部并產(chǎn)生破壞。
(2)施工質(zhì)量?;鶎硬牧习韬筒痪鶆?,基層表面浮土.浮灰、浮砂沒有清理干凈,在雨水和車輛荷載作用下易形成局部沖刷現(xiàn)象;碾壓不足或碾壓過度都將影響基層強(qiáng)度的形成。面層施工時(shí),集料過于潮濕 瀝青混合料拌和不均勻以及材料中雜質(zhì)塵土過多都會(huì)嚴(yán)重影響瀝青與石料的粘結(jié),從而使瀝青路面產(chǎn)生水損害。
(3)環(huán)境條件的影響。在對瀝青路面進(jìn)行施工時(shí),還應(yīng)對氣候條件進(jìn)行考慮。當(dāng)氣候處于寒冷潮濕的狀態(tài)時(shí),容易產(chǎn)生水敏感性遭到破壞。在路面施工結(jié)束以后,溫度的變化造成凍融現(xiàn)象循環(huán)以及干循環(huán)都會(huì)使路面的水穩(wěn)性發(fā)生變化。其次,對路面水穩(wěn)性造成影響的另一因素則是交通荷載,荷載的大小及頻率對路面的破壞程度造成影響。當(dāng)車輛超載以后,導(dǎo)致瀝青膜與加料的界面之間、集料與集料之間都會(huì)有剪切破壞形成,從而導(dǎo)致水分下滲,促使其粘結(jié)力逐漸喪失,最終產(chǎn)生水損害現(xiàn)象。
(4)公路管理。如果瀝青路面發(fā)生水損害后,不能及時(shí)采取及時(shí)有效的處治措施,將加快路面損害速度和范圍;另外,若對當(dāng)前存在的車輛超載超限運(yùn)輸現(xiàn)象不能采取合理的限制措施,無疑也會(huì)加速瀝青路面水損害。
3.市政道路瀝青路面水損害的有效防治
3.1采用合格的路用材料
(1)選用瀝青材料較好的集料進(jìn)行施工,不要對玄武巖進(jìn)行迷信。其次,還應(yīng)對石屑的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格要求,確保其與新修訂的規(guī)范要求相符,使其含泥量得到減少,運(yùn)用機(jī)制砂進(jìn)行施工。應(yīng)選用石灰?guī)r砂粉作為礦粉,禁止采用酸性石料作為石屑進(jìn)行使用。
(2)采用酸值較小的瀝青,采用改性瀝青,加強(qiáng)與集料的粘結(jié);采用針人度較小的瀝青。
(3)推廣摻加消石灰或具有長期有效的抗剝落劑。
3.2施工質(zhì)量控制
在市政道路施工中,要做好水損害防治措施,應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn)技術(shù)要領(lǐng):
(1)確保路基施工規(guī)范化,對其壓實(shí)厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制,在混合料的最佳含水量時(shí)進(jìn)行一步到位的壓實(shí)施工,在新舊路的結(jié)合部位置,應(yīng)運(yùn)用臺階層壓的方法進(jìn)行處理,確保銜接部位的壓實(shí)度及緊密性,接縫應(yīng)保持垂接、緊密及平順。
(2)對裂縫病害整治工作進(jìn)行著重處理。應(yīng)選用重交通道路石油瀝青作為瀝青路面的最佳選擇,避免溫度裂縫產(chǎn)生。采用集料篩分試驗(yàn)與馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)的方法對最佳瀝青用量進(jìn)行測定。
(3)鋪壓要合理,增大密實(shí)度 在面層攤鋪質(zhì)量控制上,應(yīng)注意保證將攤鋪溫度控制于130℃-150℃ 之間,多次碾壓、 攤鋪厚度均勻,以控制混合料孔隙率;不得在基層雨后潮濕未干或冒雨攤鋪;將一次鋪寬控制在10m內(nèi),防止出現(xiàn)粗粒料離析現(xiàn)象;碾壓過程同樣應(yīng)遵循保持高溫、 梯形迭進(jìn)的原則,兼顧路面平整度與壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),防止早期水損壞的發(fā)生。
3.3市政道路運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)與管理
在市政道路的運(yùn)營過程中,路面水損害主要在重車行車道內(nèi)產(chǎn)生,由于車輛荷載的作用及環(huán)境氣候的作用下,促使路面抗損害及抗水能力得到降低,從而導(dǎo)致出現(xiàn)掉粒、松散及車轍等病害產(chǎn)生。所以,要求我們通過對養(yǎng)護(hù)措施的合理應(yīng)用,對嚴(yán)重水損害現(xiàn)象進(jìn)行避免。應(yīng)采用前置性養(yǎng)護(hù)措施對后期養(yǎng)護(hù)及防治進(jìn)行管理,嚴(yán)格對超載及超限車輛進(jìn)行治理,加大對交通組織管理的力度,促使輪胎對瀝青路面的揉搓、擠壓作用得到降低。其次,還應(yīng)對水整治工作進(jìn)行合理強(qiáng)化,在雨季時(shí)應(yīng)對排水設(shè)施的完好狀況進(jìn)行巡視,當(dāng)有排水不暢的現(xiàn)象發(fā)生時(shí),應(yīng)運(yùn)用排水疏導(dǎo)的方式進(jìn)行治理。在雨雪天時(shí)應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行清雪,禁止積雪堆放時(shí)間過長,當(dāng)溫度上升,冰雪消融以后,雪水會(huì)大量下滲,導(dǎo)致路面出現(xiàn)早期水損害現(xiàn)象,在積水路段相對常發(fā)的位置應(yīng)進(jìn)行橫向排水設(shè)施的建設(shè),避免有大規(guī)模積水現(xiàn)象產(chǎn)生。
3.4強(qiáng)化路政管理
近幾年,公路發(fā)展迅速,交通量日益增長,車輛超限超載運(yùn)輸現(xiàn)象屢禁不止,直接影響到公路的使用年限。 因此,應(yīng)該嚴(yán)格按照《 公路法》、《 超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》 要求,切實(shí)治理車輛超限運(yùn)輸。 在貨運(yùn)源頭. 重要路口設(shè)立流動(dòng)檢測點(diǎn),對超限車輛勸返自行卸載,不聽勸返的要依法強(qiáng)制卸載,減少超限超載運(yùn)輸車輛對公路造成的損壞,延長公路使用年限。 同時(shí),加強(qiáng)公路環(huán)境治理,清除路基范圍內(nèi)的堆積物,避免堵塞水路;嚴(yán)禁污水.油料排到公路上,浸泡路面;嚴(yán)禁公路沿線修建房屋時(shí)毀壞排水系統(tǒng),確保公路排水設(shè)施完好,水路暢通。
4.結(jié)語
總之,路面破壞的重要因素之一則是水,瀝青路面出現(xiàn)水損害的形式較為繁多,只有通過合理的分析,運(yùn)用科學(xué)有效的防治措施進(jìn)行處理,才能進(jìn)一步提升瀝青路面的使用周期,促使市政道路的行車舒適度得到提升,確保交通安全的順暢。