論水對瀝青砼路面的破壞和防治
王保生
摘要:瀝青砼路面的早期破壞,很大程度與水的作用危害極大。水浸濕路基可引起強度和穩定性的下降使路基失穩,文章論述了形成水破壞的原因和預防措施。 關鍵詞:瀝青混凝土;路面;水破壞;防治 水是危害公路的主要自然因素,水對路基路面的作用主要來自大氣的降水和蒸發、地面水的滲透以及地下水的影響。當路基內出現溫度差異時,在溫差作用下水還會以液態或氣態的方式從熱處向冷處移動和積聚。從而改變路基的濕度狀態。水浸濕路基可引起強度和穩定性的下降使路基失穩,引起塌方、滑坡等病害。路基沉陷、沖刷、坍塌、翻漿,瀝青路面松散、剝落、龜裂等病害,都不同程度地與地表水和地下水的侵蝕有關。水的作用加劇了路基和路面結構的損壞,加快了路面使用性能的變壞,縮短了它們的使用壽命。所謂水破壞即降水透入路面結構層后使路面產生早期破壞的現象,它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有:網裂、坑洞、唧漿、轍槽等,水破壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌和不均、碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的。采用半開式瀝青混凝土表面層時,產生的水破壞尤為嚴重。 1形成水破壞的原因 (1)除瀝青混合料不均勻、空隙率過大有關外,還與瀝青和碎石間的黏結性能或有無抗剝落劑、交通量大小、重載車比重及公路沿線降雨量等因素有關。在中國南方潮濕地區,瀝青路面的水破壞數量及速度比北方干旱地區嚴重的多。近年來,中國部分高速公路開始采用改性瀝青或加抗剝落劑的SMA路面,雖然產生水破壞的數量和速度明顯改觀,但只要混凝土不均勻自由水能夠進入并滯留的地方也不同程度的產生了水破壞。 (2)在施工前原材料的選用必須規格、均勻、合理。配合比設計必須嚴密。在施工過程中必須注意瀝青混凝土拌合的均勻性,防止粗細集料離析。嚴格控制瀝青混合料拌合溫度、出場溫度及碾壓溫度,混合料拌合溫度過高會容易造成瀝青老化,與集料的黏附性也會明顯降低,嚴重時會造成面層局部色澤不一致等現象。據國外有關試驗數據表明,瀝青混合料的溫度低于90℃,實際上已不可能再被進一步壓實。再者,盡量通過使用高效配套的碾壓設備、增加碾壓遍數等提高壓實度以減小空隙率,空隙率大的位置越多水破壞現象越嚴重。設法加強瀝青面層間黏結力也是有效防治水破壞的措施之一。 (3)優化設計。瀝青面層層間應使用防水材料,無論是何種瀝青混合料,必然有一定的空隙率存在,就會遭受一定的水破壞。在瀝青面層表面涂上防水材料,形成一種不透水的薄膜封層,能使瀝青面層中因降雨而聚集的水大大減少。 在行車作用和自然因素影響下,瀝青路面還會出現:瀝青路面邊緣不斷缺損,參差不齊,路面寬度減小,這種現象稱為啃邊。嚴生的原因是路面過笮,行軍壓倒路面邊緣而造成缺損邊緣強度不足,路肩太高或太低,雨水沖刷路面邊緣都會造成啃邊。對啃邊病害的處治方法是設置路緣石、加寬路面、加固路肩。有條件時設法加寬路面基層到面層寬度外20 cm~30 cm。 (4)路面受動水壓力的作用:路面積水滲透較慢,但如果在高速行駛的車輛對積水的作用下,對水壓力很大,使水的滲透大大加速,這樣會加速路面的破壞。同時也可以看出路面排水的重要性,上海同濟大學有學者專門在這個方面做研究,結果表明。動水壓力的作用危害極大,不可忽視。 例如:羅夏(羅城——夏家營)所養護路段——晉祠特大橋全長2.6km,結構為預應力鋼筋砼箱梁,通車運營6年。由于2007年雨水較大且持續時間長,路面滲水現象嚴重,加之重型、大型車輛頗多,在車輛不間斷的重復碾壓及振動下,致使路面出現較為嚴重的推移、松散、坑槽、裂縫等病害。2008年4月份公司組織人員對其病害進行了集中處治,首先對損壞部分路面進行了徹底洗刨,其次對橋面鋪裝層損壞部分進行了修復,同時還對路面進行了重新鋪設,將其改為改性瀝青路面,最后對瀝青路面表面進行了微表處理,大大提高了瀝青路面防水能力和路面質量,大修后的瀝青路面通車運營良好,修復后至今未出現類似病害,節約了養護經費。同時大大提升了服務質量,豐土會反映良好。