劉海
摘 要:文章根據(jù)高速公路的管養(yǎng)實踐,分析高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象,并提出預(yù)防措施,通過對高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象原因分析和采取相應(yīng)的加強預(yù)防措施,可減少高速公路的水破壞,有效提高路面使用壽命,保持其良好的通行狀況。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;水破壞分析;預(yù)防措施
我國潮濕多雨地區(qū),且省內(nèi)大部分使用一年以上的高速公路,特別是采用半剛性瀝青路面的一般都產(chǎn)生了程度不同的水破壞(降水透人路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生的早期破壞現(xiàn)象)。水破壞速度很快,性質(zhì)較嚴重,是路基路面的主要破壞因素。本文試就我省高速公路水破壞現(xiàn)象特點以及產(chǎn)生水破壞的內(nèi)因和外因進行探討,并結(jié)合實際,提出減少瀝青路面水破壞現(xiàn)象的幾點措施。
1 瀝青路面水破壞現(xiàn)象的表現(xiàn)水破壞現(xiàn)象具有普遍性和嚴重性的特點,具體表現(xiàn)在以下幾個方面
1.1 表面產(chǎn)生坑洞。我省個別高速公路路段由于表面層施工時,片面追求平整度,忽視了壓實度,使表面層混和料的空隙率過大。雖然其表面層為密實式結(jié)構(gòu),但往往一場大雨過后,在路段上很快產(chǎn)生了許多坑洞,其中絕大多數(shù)僅是表面層的坑洞,深人中面層和底面層的坑洞只占少數(shù)。從坑洞中散出的碎石上很少甚至沒有原先裹覆的瀝青。
1.2 表面層和中面層同時產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。近幾年在對繞城公路路面大中修及日常小修時,在對網(wǎng)裂形變處進行挖補的過程中,挖成長方形的整齊坑洞后,從上側(cè)洞壁底部常有水緩慢滲出。在2侃吟年的中修工程中,將網(wǎng)裂破壞處銑去表面層后,又將中面層局部損壞處挖除成一小坑,在坑的上側(cè)中面層與底面層的界面上有水慢慢滲出。
1.3 產(chǎn)生卿漿、網(wǎng)裂。半剛性路面產(chǎn)生水破壞后的典型現(xiàn)象就是哪漿,經(jīng)?,F(xiàn)象是雨后天晴,瀝青路面各縱橫縫中卿出灰白色漿。在灰漿數(shù)量大的情況下,很快發(fā)展成坑洞;在數(shù)量小的情況下,可使路面網(wǎng)裂或變形。某處一旦有灰漿哪出,該處便產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變,隨后降水變更容易滲人,并產(chǎn)生惡性循環(huán),最終導(dǎo)致路面破壞。
1.4 路面補中補。在筆者管養(yǎng)路段中,往往在原已修補過的大小補塊中,又產(chǎn)生新的坑洞,要對其再一次進行修補。新的補快常較原補塊小,有時在大補塊上會產(chǎn)生多個小補塊。它包括原已修補的坑洞,雨后繼續(xù)向補塊處側(cè)擴大破壞,造成養(yǎng)護部門疲于應(yīng)付,重復(fù)修補,而路段未有大的改善。
2 瀝青路面水破壞原因分析
瀝青路面水破壞現(xiàn)象在我省高速公路中具有一定的普遍性和嚴重性。依據(jù)這幾年在實際工作中的調(diào)查研究和試驗,我們也初步分析和探究了產(chǎn)生水破壞現(xiàn)象的原因,主要幾點如下:
2.1 造成水破壞的因素。瀝青路面產(chǎn)生深刻會破壞的外因主要有交通量、交通組成、降雨量以及不盡完善的路面排水系統(tǒng)。進十年來,重載車輛特別是大幅度超載車輛日益顯著增加,其后軸載從額定的100KN增加到180KN以上;輪胎沖氣壓力從額定的0.7Mpa增加到0.9Mpa以上。其作用的直接結(jié)果是路面裂縫的產(chǎn)生和擴展,路面開裂破損后,雨水下滲,產(chǎn)生凍漲、翻漿等水破壞,如果不及時養(yǎng)護維修,其破損面積會逐年增大。
2.2 水進入路面層不可避免。汽車行駛在沙地中,隨著汽車向前行進輪胎下的沙子也在動,使一部分沙子被理輪胎擠到兩側(cè),少部分沙子被輪胎壓在下面。同樣的道理,路面上的水大部分被高速行駛的汽車的輪胎濺到路邊(從波型梁護欄上的水滴即可知),還有很少一部分水被擠壓而進入路面瀝青層中。我國早期建成的沈大、京石、京塘等高速公路都采用瀝青路面技術(shù)規(guī)范中的I型瀝青混凝土面層,但都未能避免水破壞的產(chǎn)生。只要水侵入并滯留在瀝青混凝土的空隙中,不管是傳統(tǒng)的純立即請混凝土還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA,在大量行車的作用下,都會立場聲瀝青剝落現(xiàn)象,并產(chǎn)生水破壞。
2.3 半剛性基層強度高,容易開裂,反射到路面會加速水破壞。我國的高速公路路面結(jié)構(gòu)基本上采用半剛性基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),其干縮性和溫縮性相對較大,故其施工碾壓、養(yǎng)護過程中不可避免地產(chǎn)生裂縫。在冬季突然降溫時基層的裂縫會因為溫度收縮而繼續(xù)拉裂,將給同樣產(chǎn)生溫度收縮的瀝青混凝土面層一個附加拉應(yīng)力,兩個拉應(yīng)力疊加一旦超過瀝青混凝土的抗拉強度,瀝青混凝土將產(chǎn)生溫度型反射裂縫。
2.4 瀝青混和料集料離析是造成瀝青混凝土不均勻性大是一個重要原因。這種情況完全可能通過施工操作的規(guī)范性和加強質(zhì)量管理來解決或?qū)⒉痪鶆蚋恼蚪档阶钚〕潭?。拌和場地堆料?yīng)采用小料堆或分層斜坡堆料。在采用不同類型拌和機時應(yīng)對和儲料倉可能產(chǎn)生離析的部位進行工藝改進,冷料倉按規(guī)定設(shè)置隔板,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。拌和機操作員應(yīng)根據(jù)天氣和碎石含水量情況隨時調(diào)整石料烘干時間。瀝青混凝土的足夠拌和時間對保證其均勻性非常重要,拌和時間偏短,瀝青混凝土就容易產(chǎn)生不均勻。一般來說,干拌時間不應(yīng)少于105,濕拌時間不應(yīng)少于305。料車駕駛員裝料時應(yīng)移動三次位置,分前、后、中三次裝料,不允許一次裝料人為造成離析。應(yīng)盡可能連續(xù)攤鋪,調(diào)整攤鋪機速度,使攤鋪機的產(chǎn)量與拌和的產(chǎn)量相平衡。因松鋪厚度控制難,操作不當引起粗、細料離析,碾壓溫度達不到要求等原因,這條橫向帶往往是質(zhì)量不過關(guān)的。如果第二天施工僅把末端切齊作為起始工作面,那就給平整度、質(zhì)量留下隱患。
因此建議當天最后一車料攤鋪時,當攤鋪機已拉不出整齊鋒面時,就應(yīng)停止,攤鋪機把余料打成一堆后移位。一對剩余料攤鋪部分撒一層砂,人工攤鋪混合料,壓路機立即碾壓完畢。第二天施工前在機攤末端切割機切直后鏟除人工攤鋪部分,就能保證平整度、質(zhì)量均符合要求的橫向施工縫產(chǎn)生。
3 通過提高養(yǎng)護質(zhì)量來預(yù)防和減少水破壞現(xiàn)象
瀝青路面的日常養(yǎng)護及小修非常重要,提高養(yǎng)護質(zhì)量可以有效地預(yù)防和減少水破壞現(xiàn)象。根據(jù)筆者管養(yǎng)高速公路的經(jīng)驗,可以從以下幾方面著手:
3.1 預(yù)防性灌縫。縱橫向裂縫透水極易導(dǎo)致坑洞、卿漿等水破壞。因此,產(chǎn)生裂縫后,立即用特殊灌縫瀝青進行灌縫、封縫,封住地表水的下滲通道,對預(yù)防坑洞有較好的效果。
3.2 改善排水通道。近年來我省部分高速公路因建成較早,當時中央隔離綠化帶未設(shè)置完善的排水系統(tǒng),導(dǎo)致水從隔離帶滲透人兩側(cè)路面,造成路面破損。繞城高速試驗將中央綠化帶封住但保留灌木,在灌木與灌木之間用混凝土向兩側(cè)澆筑至于路面,并高于路面,使雨水大部分從兩側(cè)排出,減少下滲量,取得了較好的效果。滬杭高速杭州段局面路段也采取類似措施。
3.3 注重小修質(zhì)量,減少補中補現(xiàn)象。在修補較大面積表面層或小段鐵刨后重鋪表面層對,采用與原路面相同的瀝青混凝土。在小洞修補時,應(yīng)增加壓實強度,采用小鋼輪或平板夯充分壓實,減小現(xiàn)場空隙率,使其不大于周圍瀝青混凝土的實際空隙率。小塊修補應(yīng)采用較原路面混和料的空隙率稍小瀝青混凝土。
這些措施都能有效地減少補中補現(xiàn)象。
4 結(jié)語
通過對高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象原因分析和相應(yīng)的加強預(yù)防措施,可減少高速公路的水破壞現(xiàn)象,有效提高路面使用壽命,保持良好通行狀況。但無論在理論上還是在實踐上,高速公路瀝青路面水破壞問題都值得進一步研究,我們要認真總結(jié)經(jīng)驗,提高預(yù)防和處理水平,以減少高速公路的水破壞現(xiàn)象所帶來的問題,保證高速公路的安全、暢通。