淺析水與瀝青路面的辨證關(guān)系與預(yù)防

王向榮

【摘 要】水是造成瀝青路面破壞的主要原因。從瀝青路面設(shè)計、施工、管理等方面分析水破壞原因,并提出預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面空隙率 壓實度 排水設(shè)施 預(yù)防措施

近幾年來,公路建設(shè)突飛猛進(jìn),對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是許多公路建成運(yùn)營后,我們在養(yǎng)護(hù)過程中發(fā)生早期損害較為嚴(yán)重,特別是瀝青路面,主要表現(xiàn)在坑槽、松散、脫皮、麻面等方面。產(chǎn)生這些病害的主要原因是水的破壞,本文從瀝青路面設(shè)計、施工及管理等方面談?wù)勊畬r青路面造成的破壞及預(yù)防措施。

一、破壞原因

大家都知道,水是危害公路的主要自然因素。瀝青路面出現(xiàn)的各種病害都不同程度地與地下水和地表水侵害有關(guān)。

造成瀝青路面水損害破壞的主要原因之一是瀝青混合料空隙率過大。設(shè)計時,有時為了考慮瀝青路面的抗滑性能、保證路面行車有一定的構(gòu)造深度,混合料設(shè)計空隙率一般都在6%以上,而據(jù)有關(guān)資料介紹,空隙率在8%-12%之間,路面水最容易侵入面層混合料內(nèi)部,一旦瀝青面層內(nèi)部含有一定的水分,水將在瀝青混合料內(nèi)部自由流動,再加上車輛荷載的反復(fù)作用,面層中的水產(chǎn)生壓動力,這部分水逐漸侵入到瀝青與集料的界面上,使瀝青膜漸漸地從集料表面脫離,最終導(dǎo)致瀝青與集料之間的粘結(jié)力喪失,造成水損害破壞。

瀝青面層混合料的壓實度不足是導(dǎo)致水破壞的最直接原因,根據(jù)壓實度與空隙率的計算公式:

壓實度=實測密度/馬歇爾密度

空隙率=1-實測密度/理論密度

壓實度=(理論密度/馬歇爾密度)(1-空隙率)

可知,壓實度越高瀝青混合料嵌鎖越緊,越密實,實際空隙率就越小。但往往在實際施工中,由于壓力機(jī)具故障、操作不規(guī)范、碾壓不均勻、碾壓遍數(shù)不夠、碾壓溫度控制不好,造成部分地方壓實度不足,而且有時為了片面追求平整度,忽視了壓實度,最終導(dǎo)致面層混合料壓實度不足,空隙率過大,帶來水損害破壞。

對于多雨潮濕地區(qū),雨水較為頻繁。搞好路面排水設(shè)施,對保證公路的使用性能和使用壽命具有十分重要的作用,對防止路面水損害更有其特殊的功能。我們知道發(fā)生水損害的路面,多數(shù)都有內(nèi)表排水不良的原因存在。及時排除侵入面層中的水分,減少路面積水停留時間對減少路面病害極為重要。前幾年,公路建設(shè)突飛猛進(jìn),先行工程全面開挖,許多公路路面建成后,往往由于資金不足等原因,排水配套系統(tǒng)沒跟上,一旦下雨,路面積水嚴(yán)重,再加上行車荷載的作用,導(dǎo)致路面破壞,還有就是高速公路中央分隔帶的排水,人們往往重視不夠,排水設(shè)計不夠完善,雨水通過中央分隔帶滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,最終導(dǎo)致水破壞產(chǎn)生。

集料規(guī)格的好壞,直接影響到瀝青與集料粘附性能、粘結(jié)力大小。瀝青路面與其他水泥混凝土路面不同,它對集料的規(guī)格要求較高,因為它在相當(dāng)程度上要依靠集料間嵌鎖作用。但在實際施工中,人們往往對集料規(guī)格質(zhì)量重視不夠,材料把關(guān)不嚴(yán),集料質(zhì)量參差不齊,碎石針片狀含量過高、含土量大,表面粉塵太多,直接導(dǎo)致瀝青與集料之間粘結(jié)力下降,一旦水侵入瀝青混合料內(nèi)部,便會造成水損害破壞。

二、預(yù)防措施

就目前瀝青路面而言,雨水透入瀝青面層往往是不可避免的。關(guān)鍵是雨水一旦侵入后,如何讓它盡快排出而不滯留在內(nèi),顯然十分重要。這里本人從設(shè)計、施工及養(yǎng)護(hù)管理等方面出發(fā),談?wù)勅绾尾扇∏袑嵱行Э尚械拇胧?盡量減少水對瀝青路面造成的破壞。

由于路基路面排水設(shè)計不夠完善,對路面排水設(shè)施不夠重視,造成路面破損狀況較為普遍。因此在公路路面設(shè)計時,應(yīng)進(jìn)一步完善路面排水設(shè)計,在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置防水層、基層頂面設(shè)置封層,在中央分隔帶處設(shè)置縱橫向排水滲溝,在土路肩處采用碎石填料進(jìn)行填筑,在挖方路段應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況有針對性地進(jìn)行排水設(shè)計,減少水在路面的停留時間,以減少其對路面的破壞。

壓實度對瀝青路面的使用性能和使用壽命影響很大,它是保證瀝青混合料密實度與空隙率大小的關(guān)鍵。因此在施工過程中,進(jìn)一步加強(qiáng)管理,提高壓實機(jī)具標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)試驗段得出的碾壓數(shù)據(jù),控制碾壓遍數(shù)、速度、時間、溫度。碾壓要均勻,派專人指揮負(fù)責(zé),從輕到重、從慢到快、從兩邊到中間,輪跡要重疊,既要保證路面平整度、路拱橫坡度,又要保證壓實度。并根據(jù)施工規(guī)范要求的壓實度抽檢頻率。進(jìn)行抽檢,發(fā)現(xiàn)壓實度不足的地方堅決返工,保證壓實度符合要求,降低混合料空隙率,減少水的侵入破壞。

瀝青路面的材料、集料規(guī)格,直接影響瀝青與集料的粘附性能,直接影響到水損害的程度。所以應(yīng)該加強(qiáng)對原材料的把關(guān),每批瀝青進(jìn)場都要進(jìn)行試驗,保證瀝青的粘度、延度、針入度等各項指標(biāo)符合要求,對每批集料進(jìn)場都要嚴(yán)格進(jìn)行抽檢、篩分。保證每批進(jìn)場材料符合規(guī)格要求,堅決杜絕不合格材料進(jìn)場,充分保證瀝青混和料的粘結(jié)性能,提高瀝青集料的粘結(jié)力,降低水對瀝青路面的破壞能力。

每一種瀝青混合料,必然有一定的空隙率存在,或多或少都會遭到一定水的破壞,因此應(yīng)盡可能采用新型防水材料在瀝青面層表面涂上一層防水材料,形成不透水的薄膜封層,減少路面水在路面的滯留時間,使路面水盡快排到路基邊溝,從而大大減少路面水的侵入,減少水對路面的破壞。

公路建成后,養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵。要延長瀝青路面的使用壽命,必須加強(qiáng)路面的養(yǎng)護(hù)管理。雨后要及時補(bǔ)洞,補(bǔ)洞要規(guī)范、整齊,嚴(yán)格按照《瀝青公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求及操作規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài),避免雨水從病害處滲入,造成路基彈簧路面大面積破壞。

近幾年,公路發(fā)展迅速,交通量日益增長,超限超載車輛非常嚴(yán)重,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,加強(qiáng)反超限運(yùn)輸管理執(zhí)法力度。在重要路口設(shè)點檢查,強(qiáng)行卸載,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。

三、結(jié)語

瀝青路面發(fā)生的早期損害主要是水的破壞造成的,應(yīng)著重從設(shè)計、施工、管理的角度出發(fā),采取切實有效的措施,減少瀝青路面水的滲透,盡量降低水的破壞。