公路混凝土路面透水病害的若干預防措施研究

李　鋼

[摘要]公路瀝青混凝土路面產生透水病害的原因非常復雜,當透水發生以后,應及時對路面作相應的維修處置,否則會越來越嚴重,嚴重影響正常使用和行車安全。主要從病害發生前的預防措施這個方面,來對透水病害的綜合防治措施進行探討。

[關鍵詞]公路路面 透水病害 預防措施

中圖分類號:TU4文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0910082-01

一、路面空隙率的控制

瀝青混凝土路面空隙率過大是發生透水病害的主要外部條件,而引起路面空隙率過大的原因主要有級配不合理、壓實度不夠、瀝青混合料的離析等,根據不同的原因應采取不同的防治措施。

(一)選用合理級配。我國瀝青混凝土路面設計的發展,是一個不斷探索改進的過程。我國早期修建的高速公路采用了密實型瀝青混凝土,路面滲水很少,透水病害發生的也很少。后來,隨著對車轍和構造深度的重視,表面層又較多采用了AK類抗滑表層級配,這種級配設計空隙率在6%左右,路面實際空隙率大,使透水病害很易發生。近年來,透水病害越來越受到重視,在借鑒國外先進經驗的基礎上,路面級配得到了不斷的改進,提出了如SMA、OGFC等新的路面級配形式。

在借鑒國外成功經驗的同時,我們應當注意到相關成果的適用條件,例如路面空隙率問題。瀝青面層級配最主要的指標是瀝青混合料的設計空隙率和路面實際空隙率。按美國對SUPERPAVE和SMA的綜合研究,對高速公路所用瀝青混合料要求目標空隙率控制在4%左右,可這種結論是建立在其他性能也滿足要求的情況下,如不考慮環境條件、路面荷載等情況,盲目的要求4%的設計空隙率,甚至為了達到這一要求而犧牲瀝青混合料的其他性能就得不償失了。

值得注意的是,我國的規范建議級配是一個很寬泛的范圍,并不能一味的采用或接近其中值。執行規范的時候,必須考慮到當地的實際情況,必要時對技術要求作適當的調整。各地應該根據當地的材料、施工水平、經濟實力、習慣等,并借鑒使用多年的成功的經驗,規定更具體的指標。

(二)嚴格控制壓實度。壓實是瀝青混凝土路面施工中最重要的一個環節,壓實不足是導致瀝青混凝土路面空隙率過大,引起路面透水病害發生的最普遍的原因。熱拌瀝青混合料4%～5%的空隙率就認為是不透水的,目前,大多數國家瀝青混合料的設計空隙率為3%～5%或3%～6%,按照現行實驗室標準密度的96%的瀝青混凝土路面驗收標準,路面實際空隙率很易達到7%左右,這就為透水病害的發生埋下了隱患。

切實提高路面壓實度的另一方面在于嚴格控制施工質量,有的工程過分追求平整度,而放松了壓實度的要求。規范中又有構造深度的要求,對相當一部分混合料如趁熱認真碾壓很可能就達不到構造深度的指標要求,出于這兩方面的考慮,很多工程對碾壓做的不認真,等溫度降低了以后采用靜碾或較輕的壓路機壓實。為了使壓實度達到規范要求,只能采用各種方式弄虛作假,如降低試件成型溫度、試件偏高、油石比偏低都可使標準密度降低,鉆孔試件沒有徹底干燥則將使實測密度偏大。由于這些原因,施工過程中應該綜合考慮平整度、壓實度、構造深度,不能過分強調平整度,而應在滿足壓實度的前提下適當提高平整度要求。應當嚴格控制施工,認真按規范要求進行,嚴禁弄虛作假。

(三)減少瀝青混合料的離析。由于瀝青混合料中集料的不均勻性,瀝青混合料在攪拌、運輸、攤鋪的過程中難以避免的會出現離析現象,離析現象只能盡量減少,而不可能絕對避免。對瀝青混合料在裝載、運輸、卸載過程中所產生的離析還沒有很好的解決辦法,只能盡量注意裝、卸載的方式,減少途中運輸時間,在運輸途中平穩行駛。在路面攤鋪過程中,攤鋪機連續由中間向兩端輸送混合料,寬幅攤鋪的話在攤鋪寬度兩端很容易產生離析現象。解決這一問題的方法,只能是盡量控制攤鋪寬度,攤鋪寬度8m以下時采用單機攤鋪,寬幅攤鋪時使用兩臺同型號的攤鋪機梯形攤鋪。

(四)及時治理路面裂縫。路面裂縫也是水進入路面結構內部的重要途徑,路面裂縫也是一種瀝青混凝土路面的主要病害,對路面裂縫應采取及時有效的治理措施,以防止裂縫與透水病害綜合作用,對路面結構造成更大的破壞。

二、防排水設計

瀝青路面的水損壞離不開水,如果水不能進入路面也就談不上路面的水損害,所以以前的路面設計施工中千方百計地封水,試圖阻止水分進入路面。實踐證明,要想完全防止瀝青路面進水是不可能的,封也不可能完全封住。我國路面基層普遍采用半剛性基層,近年來對半剛性基層的強度要求也越來越高,基層越來越致密,現在普遍采用的二灰碎石比水泥穩定碎石透水性更差。水進入路面是不可避免的,基層又不透水,上面層滲入路面的水和凍融的水積聚在基層表面,這樣對路面的危害更大。因此,一方面應加強防水,減少進入路面的水,另一方面應做好排水,將進入路面的水及時排走。只有這樣才能切實降低水損害發生的幾率。

(一)封水。在瀝青混凝土路面的基層上噴灑透層油后再做下封層,以封閉從路基下上來的地下水、裂隙水;在表面層下設置封層,大部分是改性乳化瀝青的封層,以封閉從路面上滲入的水。在選擇做上、下封層的材料時要綜合考慮氣候地質條件,選擇適合工程要求的材料,同時施工時應加強管理,避免施工不當造成的施工期層間污染。

(二)中央分隔帶防水。中央分隔帶基本分為兩種,一種是開放式的,利用綠化分隔雙向的交通、視線、燈光;一種是封閉式的,利用防眩板分隔雙向交通、視線、燈光。我國目前絕大部分采用的是開放式。為了防止水分的滲入,近年來采取了一些措施來封水,如分隔帶底部和周邊鋪設土工布等。但這些措施并不能達到完全封水的目的。如不能保證排水,可將綠化帶改為水泥混凝土或瀝青封層。

(三)路表排水。為了能使路面水迅速排出,應設置路拱并確保路面平整度,從而最大限度的減少可能滲入路面內部的水。擋水式路緣石有可能使水滯留在路面上,建議做成平的或取消,采用漫流排水的方式。這就提高了對路肩和邊坡的抗沖刷要求,應采取措施提高其抗沖刷能力。

三、預防性養護

瀝青路面的水損害的發生是有一個過程的,開始的時候只是局部,如不及時處理就會迅速發展,直至嚴重損壞。預防性養護的主要措施是封縫、補坑、稀漿封層和微表處。及時采取措施對路面裂縫進行封堵,就切斷了水由裂縫進入路面內部的途徑。補坑是對路面壞點的修補,即時補坑防止坑中積水下滲引起水損壞。陽離子乳化瀝青稀漿封層可以使瀝青路面出現的磨損、老化、微裂縫、光滑、松散等病害迅速得到修復,并起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。另外,雪天應及時清除積雪,不能將雪堆在路邊,讓雪水滲入路面。預防性養護的各項技術措施可以說已經相當成熟,最重要的是要發現問題及時解決,加強日常巡視,把問題消滅在萌芽,不能等到問題嚴重了才去治理。

參考文獻:

[1]王占軍、王占臣,瀝青路面水損害的研究[J].黑龍江交通科技,2004,(01).

[2]姜海波、楊文婷、洪沛,瀝青路面的水損害分析[J].森林工程,2004,(03).