瀝青路面水損壞機(jī)理及綜合處治措施

姚宇 楊茜

摘 要： 作為瀝青路面最常見的一種病害形式，水損壞對(duì)公路使用性能影響較大。某公路工程自建成通車以后，因自然因素、重載超載等問題，導(dǎo)致路面早期病害愈加嚴(yán)重，特別時(shí)局部路段受水影響較為嚴(yán)重，產(chǎn)生了大面積唧漿、裂縫等病害，此類病害對(duì)行車舒適性、安全性具有不利影響。為此，本文在充分了解路面水損壞機(jī)理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，采取有效措施進(jìn)行路面處治，以期全面提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 瀝青路面；水損壞；處治措施

瀝青混凝土路面是我國(guó)高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)的主要形式，在已建高等級(jí)公路中瀝青路面所占比重高達(dá)90%左右。在其普遍應(yīng)用的同時(shí)，也面臨著嚴(yán)重的病害問題，尤其是水損壞現(xiàn)象。瀝青路面因其自身存有空隙，導(dǎo)致水分極易滲入路面結(jié)構(gòu)。而瀝青混合料內(nèi)集料所具備的天然親水性，致使水被瀝青膜所替代。瀝青混凝土如無粘結(jié)劑，則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的離析現(xiàn)象，進(jìn)而降低荷載承受強(qiáng)度。在行車荷載長(zhǎng)期作用下，瀝青路面破壞不斷加劇，最后整個(gè)路面都將被損壞，進(jìn)而影響行車安全，增加交通事故率。為此，研究瀝青路面抗水損壞顯得極為關(guān)鍵。

一、瀝青路面水損壞機(jī)理

目前，高等級(jí)公路中瀝青路面極為普遍，其路面耐久性及早期破壞問題也得到了人們的關(guān)注。據(jù)相關(guān)研究表明，大多數(shù)公路工程通車運(yùn)營(yíng)后，不到2年時(shí)間瀝青面層就會(huì)出現(xiàn)諸多早期病害，如麻面、松散、網(wǎng)裂等，存在極為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)內(nèi)部剝蝕現(xiàn)象。這些問題的長(zhǎng)期存在，都會(huì)對(duì)路面使用性能造成嚴(yán)重影響，甚至減短工程使用壽命。在大量調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，水是導(dǎo)致瀝青路面早期破壞的直接原因，因此，研究瀝青路面水損壞機(jī)理具有重要意義。

瀝青路面水損壞是指在大量水分存于瀝青路面時(shí)，在長(zhǎng)期行車荷載及熱脹冷縮等自然條件下，水分逐漸向?yàn)r青界面內(nèi)部滲入，且因動(dòng)水動(dòng)力作用，集料表面的瀝青膜逐步脫落，使得集料間粘結(jié)力消散從而引發(fā)路面損壞的過程。主要體現(xiàn)為路面顏色逐漸黑化，松散、坑洞等問題產(chǎn)生于表面層，集料和瀝青膜脫離等。

二、工程概況

某公路工程總長(zhǎng)度為135.37km，為雙向四車道，27m為路基寬度，23m為路面寬度，自通車運(yùn)營(yíng)以來，因交通量不斷增加，重載超載現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致路面破損問題較大，已經(jīng)嚴(yán)重影響行車速度、舒適度。為全面提高該路段行車安全、滿足通行需求，決定對(duì)該路段進(jìn)行大修施工。該路段內(nèi)K1820+20～K1841+763.2段舊瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)加鋪后，存有較為嚴(yán)重的滲水現(xiàn)象，其加鋪方案如表1所示。

該方案中需銑刨加鋪行車道、超車道上面層，通過調(diào)查分析可見，右幅超車道、行車道病害不多，可直接選用就地?zé)嵩偕M(jìn)行處理，針對(duì)硬路肩病害處理，可直接加鋪處理，無需銑刨重鋪。

因本地區(qū)具有較為豐富的降雨量，在SMA-13瀝青混凝土加鋪之后，局部路段存在冒水問題。由實(shí)地調(diào)查結(jié)果顯示，行車道連接硬路肩位置、再生車道連接銑刨加鋪車道位置為冒水集中部位。為保證工程質(zhì)量，必須做好該位置滲水處理工作。

三、瀝青路面水損壞處治措施

針對(duì)冒水產(chǎn)生位置，為防止通車運(yùn)營(yíng)后出現(xiàn)嚴(yán)重水損壞問題，必須對(duì)其冒水原因進(jìn)行分析，且采取科學(xué)有效的措施進(jìn)行處治。

1、路面滲水原因

自冒水問題產(chǎn)生之后，施工單位及時(shí)通過銑刨法對(duì)部分路段硬路肩進(jìn)行了處治，發(fā)現(xiàn)仍有層間水從路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)滲入。通過調(diào)查滲水路段，可得出以下原因：

第一，據(jù)設(shè)計(jì)方案分析，在舊瀝青路面段處治方案內(nèi)選用的處治方法為銑刨加鋪。針對(duì)原硬路肩并未實(shí)行銑刨加鋪。因施工時(shí)，不能保證瀝青新鋪路面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)滲水問題，同時(shí)，由于沒有及時(shí)結(jié)束中央分隔帶邊緣現(xiàn)澆水泥混凝土施工，致使雨水浸入，路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)大量水分浸入，因水具有流動(dòng)性，極易順著路面結(jié)構(gòu)層空隙、銑刨層底面等不斷擴(kuò)散，也可能達(dá)到硬路肩連接行車道位置，由于硬路肩在長(zhǎng)期行車荷載影響下，密實(shí)度良好，水流至該位置，無法進(jìn)行擴(kuò)散，進(jìn)而導(dǎo)致水大量聚集，經(jīng)日照作用，順著未完全壓實(shí)的位置水份將逐步上升，進(jìn)而產(chǎn)生冒水問題。

第二，選用就地?zé)嵩偕幹蔚穆范?，由于將適量新料加入再生車道施工混合料內(nèi)，進(jìn)而增加了其油石比，經(jīng)碾壓施工，密實(shí)程度良好。水份橫向擴(kuò)散至此部位時(shí)，由于橫向排除措施不足，極易有冒水現(xiàn)象產(chǎn)生于再生車道和銑刨加鋪車道連接位置未全面壓實(shí)區(qū)域。

第三，施工不到位，也是冒水問題產(chǎn)生的原因。銑刨后如無法合理確定層間粘層撒布量，無法充分碾壓施工接縫部位，如何合理控制瀝青新鋪混合料結(jié)構(gòu)層孔隙率等，都會(huì)產(chǎn)生冒水問題。

2、路面滲水處治措施

在對(duì)施工進(jìn)度、施工成本等因素綜合考慮的基礎(chǔ)上，應(yīng)制定科學(xué)、合理的路面滲水處治措施。具體如下：

（1）針對(duì)SMA-13瀝青混凝土加鋪路段，無論滲水部位在哪里，都可依照合成坡度或橫坡度方向開槽處治，一般可在冒水位置下側(cè)設(shè)置開槽部位，且在45cm以內(nèi)控制開槽寬度，20cm以內(nèi)控制其深度。要求開挖到位，滿足相關(guān)施工要求，且清理干凈底部。

（2）按照由下至上的順序進(jìn)行填筑施工，填筑材料以碎石、C35小石子混凝土等。填筑結(jié)構(gòu)如下：10～30mm碎石盲溝（8cm）+C35小石子混凝土（7cm以上）+封層+粘層+SMA-13（5cm）。

（3）選取防水土工布覆蓋盲溝底部、頂部及低側(cè)，同時(shí)選取透水土工布裹住較高一側(cè)。

（4）按照現(xiàn)場(chǎng)施工情況，長(zhǎng)大縱坡位置、凹型豎曲線底部在選用開槽處理法時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密處理。

3、處治效果評(píng)價(jià)

待完成滲水處治施工后，經(jīng)一次強(qiáng)降水后，對(duì)路面處治路段進(jìn)行觀察分析可見，在橫向排水通道開挖之后，之前滲水、冒水部位已不存在此類現(xiàn)象，且排水通道邊部可見水流出。則表明橫向排水通道可對(duì)下滲到路面層間的雨水進(jìn)行有效匯集，并利用橫向排水通道向路面以外排除，進(jìn)而可防止產(chǎn)生路面結(jié)構(gòu)水損壞現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

綜上所述，公路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。瀝青路面是公路工程最常見的路面結(jié)構(gòu)類型，就當(dāng)前高等級(jí)公路瀝青路面使用情況分析，在使用一段時(shí)間后早期病害現(xiàn)象極為普遍，其中最為顯著的病害為水損壞，因此如何處治瀝青路面水損壞已經(jīng)成為當(dāng)前急需處理的技術(shù)問題。在具體施工應(yīng)用中，應(yīng)全面分析損壞原因，采取保證采取的措施科學(xué)、有效，才能起到最佳處治效果。■

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