趙志顯++葉旭寧++胡玲萍
[摘要]:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,市政道路日益發(fā)揮著主通道作用,但隨著交通量的不斷增長,很多高速公路瀝青路面均呈現(xiàn)出一定的早期破壞,如開裂、泛油、松散、沉陷、水破壞等。有的市政道路甚至當(dāng)年通車即發(fā)生了病害,正常維修期大大提前,直接影響了車輛的運(yùn)行,對高速公路的運(yùn)營帶來了一定的影響,增大了養(yǎng)護(hù)管理資金的投入,也影響著交通部門的形象。
[關(guān)鍵詞]:瀝青路面;滲水現(xiàn)象;產(chǎn)生機(jī)理;處治措施
[前言]
瀝青路面具有良好的力學(xué)性能、行車舒適性及安全性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于市政道路新建及改擴(kuò)建中。但由于瀝青路面復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制等諸多因素影響,其耐久性及早期破壞問題日益突出。在施工過程中及時發(fā)現(xiàn)并有效處治路面滲水現(xiàn)象十分重要。本文闡述路面水損害產(chǎn)生機(jī)理及對路面造成的危害,分析大修施工過程中滲水現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、制定處治方案并評價(jià)處治效果,最大限度防止和減輕其滲水對瀝青路面造成的水破壞,對保證瀝青路面質(zhì)量,提高重載大交通量下瀝青路面使用性能具有重要的意義。
1、路面水損害機(jī)理及危害
1.1路面水損害產(chǎn)生機(jī)理
①水力沖刷。當(dāng)水下滲到瀝青路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)時,行駛車輛將輪胎前面的水?dāng)D進(jìn)混合料的孔隙中,當(dāng)車輛通過時后輪又將水分吸出,這個壓一拉循環(huán)使得孔隙中水所到之處都會出現(xiàn)沖刷作用。而孔隙的連通就將這種水力沖刷帶到混合料的各個角落,從而加速混合料的早期破壞。對于壓實(shí)不好的材料,被交通車輛壓實(shí)后,進(jìn)入孔隙中的水分卻不能再出來,造成孔隙水壓力。溫度升高時會有膨脹應(yīng)力加速水的流動和粘結(jié)破壞,溫度低則結(jié)成冰,體積膨脹也會產(chǎn)生同樣的破壞性。
②置換作用。由于水的極性很強(qiáng),而瀝青與集料間的粘結(jié)力相對較弱,水可以通過較強(qiáng)的定向力吸附到帶電荷的集料表面。因此集料表面或多或少有親水疏油的特點(diǎn),酸性集料較堿性集料更具有親水性。如果集料表面潮濕,瀝青將無法將水趨散而與集料粘附,然而水卻可以穿透瀝青膜將瀝青同集料分離,所以應(yīng)盡量避免混合料同水接觸。一旦路面滲水,水分進(jìn)入路面空隙而很難流出,駐留在路面里的水分就會在集料的表面發(fā)生置換作用。
1.2水損害的危害
①對材料本身的危害。
瀝青路面是由附著了瀝青的集料粘結(jié)合而成的。水對路面材料的破壞主要表現(xiàn)在破壞集料同瀝青的粘結(jié)力,造成瀝青的剝落。大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多的早期損壞都是由于瀝青與集料的粘附力問題導(dǎo)致瀝青的剝落,逐漸在路面上形成許多沙孔最后合并成坑洼。
②對路面結(jié)構(gòu)層的破壞。
通常情況下,高等級公路瀝青路面大都采用面層、基層、墊層等多層式結(jié)構(gòu)類型。水對路面結(jié)構(gòu)層的破壞主要表現(xiàn)在水透過面層進(jìn)入面層同基層的交界面上,若橫向排水不暢,水流積聚導(dǎo)致路面的沖刷、唧泥等早期損壞現(xiàn)象。
2、瀝青路面滲水處治
針對某高速大修工程某段產(chǎn)生的冒水現(xiàn)象,為了避免通車后產(chǎn)生早期水損害,研究對于產(chǎn)生冒水路段情況進(jìn)行調(diào)查,分析產(chǎn)生冒水的原因,對于已加鋪SMA—13瀝青混凝土冒水路段及時采取相應(yīng)處治措施,并對處治后效果進(jìn)行評價(jià)。
2.1路面滲水情況及原因分析
發(fā)現(xiàn)冒水現(xiàn)象后,施工單位對部分路段的硬路肩進(jìn)行了銑刨處理,發(fā)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)層間有層間水流出。研究對冒水路段進(jìn)行調(diào)查分析,總結(jié)出產(chǎn)生冒水現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn):
①施工圖設(shè)計(jì)文件中,對于某段舊瀝青路面段的處理方案,主要采取的是銑刨加鋪的設(shè)計(jì)方案,對于原硬路肩,沒有進(jìn)行銑刨加鋪處理。由于施工過程中,無法做到新鋪筑的瀝青路面結(jié)構(gòu)完全不滲水,加之中央分隔帶邊緣的現(xiàn)澆水泥混凝土沒有及時施工完成,導(dǎo)致雨水下滲,滲入到路面結(jié)構(gòu)層中的水份,可能會沿路面結(jié)構(gòu)層的孔隙、銑刨層的底面、SMA—13結(jié)構(gòu)層的底面沿路拱方向或合成坡度方向移動,到硬路肩與行車道的交界位置,因原硬路肩在多年行車荷載的碾壓下,已經(jīng)非常密實(shí),水無法側(cè)向移動,導(dǎo)致水份的積聚,晴天之后,在太陽光的照射下,水份會沿沒有完全壓實(shí)的區(qū)域上升,產(chǎn)生冒水現(xiàn)象。
②就地?zé)嵩偕穆范?,因再生的車道,加入了一定?shù)量的新料(大約為20%),導(dǎo)致其油石比相對較大,碾壓之后比較密實(shí),水份橫向移動到該位置的時候,因缺乏橫向排除的通道,因此會在再生車道與銑刨加鋪車道的交界位置沒有完全壓實(shí)的區(qū)域產(chǎn)生冒水的現(xiàn)象。
2.2路面滲水路段處治方案
根據(jù)施工現(xiàn)場情況調(diào)查及冒水現(xiàn)象原因分析,綜合考慮施工進(jìn)度及施工成本的情況下,制定了路面冒水路段處治方案,具體措施如下:
①對于已經(jīng)加鋪SMA—13的路段,無論冒水位置是在行車道與硬路肩的交界處、行車道與超車道的交界處還是超車道與左側(cè)路緣帶的交界處,均按合成坡度或橫坡度方向開槽處治,開槽位置在冒水處的下側(cè),開槽寬度不宜小于45cm,深度不宜小于20cm,長度為硬路肩全長+新鋪筑的瀝青層中2cm;坑槽開挖要求嚴(yán)格按照路拱橫坡或合成坡度的大小開挖到位,底部清理干凈。
②自下而上填筑8cm粒徑為10~30mm的碎石盲溝+厚度不小于7cm的C35小石子混凝土+封層+粘層+5cmSMA—13。
2.3處治效果評價(jià)
某段冒水路段處治結(jié)束的一次降雨后,筆者對冒水路段路面情況進(jìn)行調(diào)查?,F(xiàn)場調(diào)查情況表明,開挖橫向排水通道后,行車道與硬路肩交界處、再生車道與銑刨加鋪車道的交界處冒水現(xiàn)象基本消失,并且排水通道邊部明顯看到有水流出。這說明橫向排水通道能夠匯集下滲至路面層間的雨水,通過橫向排水通道流出路面范圍,從而有效避免路面結(jié)構(gòu)水損害的產(chǎn)生。
3、結(jié)語
瀝青路面施工是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)、范圍很廣的系統(tǒng)工程,要提高施工平整度,需要高素質(zhì)的操作人員和管理人員,要調(diào)動所有參加施工人員的積極性和責(zé)任心。從底基層、基層、路基開始,對其高程、平整度層層進(jìn)行控制。從施工各個環(huán)節(jié)著手,對瀝青混合料的拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等方面層層把關(guān),嚴(yán)格管理,才能保證路面平整度。
[參考文獻(xiàn)]:
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