1、沥青路面水损坏的“防”与“治”措施摘要:介绍公路工程沥青路面水损坏的防治措施。解决沥青路面的水损坏难题,关键在于预防,在路面投入使用之前,将一切可以减少渗水的环节都尽量做到精致。针对沥青路面水损坏难题,除了做好前期的技术预“防”之外,还必须做好各种日常“治”理措施,防治结合,才能将水损坏发生的可能降低到最小程度。 关键词:沥青路面 水损坏 路面排水 防治结合 中图分类号: U416.217 文献标识码: A 文章编号: 目前,我国高等级公路普遍采用沥青路面,沥青路面普遍存在一个难题就是水损坏。在沥青路面各种类型的损害现象中,水损坏危害最大。沥青路面产生水损坏的原因复杂多样,要想彻底消除水损坏几
2、乎不可能,我们只能通过以防为主、防治结合的综合治理,尽可能将其危害降到最低,从而延长公路的使用寿命。 一、水损坏机理 沥青路面水损坏,简单来说,是地表水渗透路面结构内与交通荷载内外因作用使然。从内部来看,沥青本身并不是亲水性材料,而石料却是亲水的。水与石料的粘附性远远高出沥青与石料的粘附性,同时水会穿过沥青膜进入石料表面,逐渐将沥青剥落。水就是这样通过改变沥青与集料的粘结力而自下而上产生破坏的。 从外部角度来看,在行车荷载和温度胀缩的反复作用下,水又从上而下进行路面损坏。水分在强压之下,逐步侵入到沥青与集料的界面上,路面会因为粘结力的减弱而产生松散坑洞;雨水从面层、路肩渗入基层,就会因基层强度
3、降低,产生裂缝、车辙、龟裂、沉陷、翻浆等病害;如果边沟排水不良,会造成雨水冲毁路基,积水渗入基层使基层含水量过大,也会造成路面裂缝、沉陷、翻浆等病害。 二、以“防”为主 解决沥青路面的水损坏难题,关键在于预防,在路面投入使用之前,将一切可以减少渗水的环节都尽量做到精致。 1.源头预防:慎选沥青集材,提高水稳定性 材质是源头。为了尽量减少地表水的渗入,应该采用密级配的沥青混合料类型。密级配沥青混合料中各种矿料级配连续、相互嵌挤严密,压实后的空隙变较小,一般在 5%以下,密水性好,可以有效地阻止地表水的渗入。 而针对多雨地区的高速公路和城市快速干线,如经济上许可的话,可选用排水沥青混合料。排水沥青
4、路面压实后空隙率一般在 20%左右,能够在混合料内部形成连通排水通道的新型沥青混凝土面层。通常采用公称最大粒径 19mm 和 13mm 两种级配类型,当特别需要降低噪声时, 宜采用公称最大粒径较小的级配。 此外,基于当前矿石石料与沥青的粘附性普遍差的事实,可通过添加抗剥落剂,改善矿料与沥青之间的粘附性。 2.技术预防:优化结构设计,提高防排水能力 防止沥青路面水损坏,设计是最关键的一关。过去,路面设计多忽视防排水设计。通过优化设计,设置出良好的路面结构内部排水系统,能够迅速排除渗入路面结构内的水分,避免自由水在路面结构层中积滞的时间过长,可以从根本上解决沥青路面的水损坏问题。 如今流行的设计,
5、普遍在基层和面层之间加了一层防水层。事实上,这样做反而加重了路面的水损坏。因为,在基层和面层间加一层防水层,渗入路面内的水无从排走,就滞留在了路面结构层内。建议将在上、中面层之间设置防水层,防水效果会更好。 同时,我们也知道,就算采用高密级的沥青混合料,也在沥青层之间加设了防水层,结果也是无法百分百防止地表水进入路面结构层的。所以,在设计的时候,还要专门给那些渗透到结构层的水分设置一个排出通道。建议在半刚性基层和沥青面层之间设置一层沥青碎石排水层,或者采用柔性基层或组合式基层的沥青路面结构。 3.过程预防:提高施工质量,减少离析现象 道路在施工过程中,每一个步骤都有可能会由于疏忽为后期的水损坏
6、埋下隐患。从施工角度,发生沥青路面水损害原因主要在于:沥青路面的离析严重,施工压实不足,施工污染严重,层间粘结不成整体。 在施工过程中,提高沥青混泥土面层施工工艺水平,减少粒料离析现象,控制沥青面层的空隙率,提高压实度是减少水损坏的重要措施。 首先,要控制好施工温度。一般的沥青混合料,可按沥青路面施工技术规范有关规定进行调控,较稠的沥青、黏度高、铺筑厚度较薄时,选用高值;相反,则选用低值。而施工气温较低、粒径较粗的混合料,宜采用较高的拌和温度。 其次,要减少储存和运输时间。普通沥青混合料储存时间不得超过三天,改性沥青混合料不得不超过一天,SMA 混合料不得过夜。运送的时候,车辆载重要在 15
7、吨以上。 再次,要采取合理的摊铺和碾压工艺,控制路面的压实度。沥青混合料的摊铺宜采用每台机宽不超过 6m7.5m 的梯队式联合作业。 对摊铺机振捣能力较强,摊铺后初始压力较大时,可不进行初压,其总质量不宜小于 25t,气压不小于 0.55MPa。 三、防“治”结合 针对沥青路面水损坏难题,除了做好前期的技术预“防”之外,还必须做好各种日常“治”理措施,防治结合,才能将水损坏发生的可能降低到最小程度。 (一)对路面及排水设施定期进行日常检查与巡视。 (二)及时清扫路面路肩,清除路肩飞沙和杂物,保持排水畅通;如果路肩增加有绿化平台,绿化平台日常也要加强养护,保证无坑洼、无堆积、无杂草。 (三)一旦
8、路面出现裂缝、块裂、龟裂、沉陷、车辙、坑槽、松散等其他病害,第一时间修补处治,保持路面平整,防止水渗入。 (四)非常时期,比如汛期,应对排水设施进行全面检查并疏通,雨天必须上路巡查,及时排除堵塞并疏通,防止水流直接冲刷路基、路面及路肩,暴雨后应重点检查,如有冲刷、损坏,应及时修补。 (五)出现水损坏时,应科学地做好应急诊断、对症下药:首先,取路面试样检验,确定水损坏类型、范围及可能原因;接着,调查排水系统,检查是否达到及时排水的要求;然后,进行必要的现场和室内试验,包括渗透性试验,在试验基础上确诊,采取针对性措施。 (六)对水损坏严重的地方要及时翻修,采用机械铣刨或挖除,然后重新铺筑沥青面层。
9、如果水损坏严重致使路面强度不足,应在原有路面上进行补强,以提高路面技术状况,改善路面的使用性能。 (七)对渗水严重的路段立即采用微表处全面封水。微表处是目前国际上使用最广泛的封水方式,其他可以采用的还有喷涂表面复苏剂。 (八)平常加强路面下的排水检查。路面下排水状况不良,进入路面的水不能及时排除,也将加速路面水损害的发生和发展。 (九)加大路政管理力度。超载对沥青路面的损坏非常大,管理部门应该按照公路法及超限运输车辆行驶公路规定的要求,严格控制超载车辆,可在入口处设卡不得让超载车辆进入高速公路,对于一些必须通过的超载车辆可采取强制卸载措施。 参考文献: 1 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防M北京:人民交通出版社2002. 2 沈金安对我国沥青路面结构与设计的一些思考J道路科技信息2002 3 中华人民共和国行业标准.JTGF40- 2004公路沥青路面施工技术规范北京:人民交通出版社.2004.