摘要: 簡要分析城市瀝青路面受雨水侵滲破壞的嚴重性,提出可行的防治措施。
關鍵詞: 瀝青路面;雨水侵滲破壞;防治措施
目前,我國大中城市廣泛推廣使用瀝青路面,但瀝青路面雨水侵滲破壞的現象普遍存在,其原因可歸結為瀝青混合料孔隙率過大、排水設施不完善和瀝青混合料抗水損害能力不足等。如何對城市瀝青路面雨水侵滲破壞進行有效預防和防治,已成為一個提高瀝青路面使用性能的重要課題。
1、分析瀝青路面受雨水侵滲破壞的嚴重性
雨水通過瀝青面層空隙或縫隙,或者由分隔帶或路肩滲入到路面結構內,若未能夠及時予以排除,將會浸濕各結構層材料與路基,使其強度下降,變形增加,承載力降低,使用壽命縮短。更為嚴重的是,進入路面結構層之間的空隙中的水分,在行車荷載的反復作用下,會成為高空隙水壓力和高流速的水流,沖刷路面結構層材料并產生唧泥現象,以致瀝青面層出現剝落、松散、車轍、坑洞等病害,從而使道路的使用性能迅速降低。
2、針對雨水侵蝕瀝青路面的防治措施
2.1瀝青面層盡量采用空隙率小的瀝青混合料類型
瀝青面層應具有堅實、平整、抗滑、耐久的品質,同時還應具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害以及防止雨水滲入基層的功能。瀝青面層宜選用密級配瀝青混凝土,其礦料的各種料徑顆粒極配連續、相互嵌擠嚴密,壓實后空隙率小。密級配瀝青混合料壓實后空隙率較小,一般在3%-5 %,密水性好,可有效阻止雨水侵滲。現行瀝青路面設計規范中均明確規定,在各瀝青層中至少有一層是密級配瀝青混合料。近年來在我國成功應用的抗滑表層和多碎石瀝青面層,在空隙率較小的情況下,同樣具有較好的密實性。如瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)表面層,作為一種理想的面層結構,空隙率僅為2 %-4 %,不僅抗滑、抗轍槽,且具有密水性能好、減少開裂的優點,發展潛能遠大。
2.2瀝青面層采用優質瀝青材料和礦料,防止瀝青面層產生料質性病害
2.2.1選用優質瀝青材料。高速公路、一級公路、城市快速路、主干道的瀝青面層,應選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的優質瀝青,瀝青表面層宜選用改性瀝青;并視實際情況中面層也可選用改性瀝青或稠度低一號的瀝青。其他道路的瀝青面層,可采用符合中、輕交通道路石油瀝青技術要求的瀝青或改性瀝青。
2.2.2選用優質礦料。礦料的各項質量技術要求,應滿足現行規范要求。應盡可能提高礦料與瀝青的粘附性要求,以改善瀝青混凝土的水穩性。當使用屬于酸性巖石礦料時,應采取有效的抗剝離措施。粗集料與瀝青應具有良好的粘附性,對年平均降雨量1000mm以上的高速公路、一級公路、城市快速路和主干道,表面層所用集料與瀝青的粘附性應達到5級;其他情況粘附性不宜低于4級。當粘附性達不到要求時,應摻入高溫穩定性好的抗剝落劑或選用改性瀝青提高粗集料與瀝青的粘附性。瀝青混合料中的細集料,宜用機制砂和天然砂,或石屑與天然砂配制。細集料應具有一定棱角性,潔凈、干燥、無風化、無雜質,不含土。天然砂宜選用中砂、粗砂,天然河砂不宜超過集料總質量的20%。
2.3嚴格控制瀝青混凝土的施工勻質性,防止瀝青面層發生施工質量病害
采取強有力的技術保證措施嚴控施工質量。從基層施工、原材料選用、配合比設計,到混凝土拌制、運輸、攤鋪,直至最終碾壓以及養護成型,各個施工階段和環節,都嚴格實行標準化、規范化管理。做好瀝青混凝土的拌制、運輸、攤鋪、碾壓及接縫處理等質量控制工作,保證混合料質量,處理好施工接縫。
2.4提高瀝青混凝土面層施工的壓實度控制標準,增設現場壓實后剩余空隙率檢測指標
2.4.1適當提高瀝青面層施工過程中的壓實度控制標準,尤其是表面層的壓實度控制標準,確保瀝青面層的充分壓實,盡量減小剩余空隙率。建議瀝青混凝土面層施工過程中的壓實度控制標準,在原規范的基礎上再提高1個百分點。即高速公路、一級公路、城市快速路、主干道,表面層 97 % ,其他各層97 % ;其他公路,表面層 96 %,其他各層96 %。
2.4.2瀝青面層施工過程中,建議增設現場壓實后剩余空隙率這一檢測指標。建議按照所采用瀝青混合料類型的馬歇爾試驗技術指標中空隙率的規定高限值來控制表面層,規定高限值基礎上放寬一個百分點來控制其他各層。如瀝青面層為密級配瀝青混凝土時,其馬歇爾試驗技術指標中空隙率的規定高限值為6 % ,則瀝青混凝土現場壓實后剩余空隙率的控制標準為,表面層不超過6 %,其他各層不超過7 %。
2.5設置下封層,阻止雨水下滲破壞基層
對于高等級半剛性基層瀝青路面,盡量考慮設置下封層,改變以往那種靠澆灑透層瀝青兼起防水作用的不正確的做法。由于這類路面一般情況下采用半剛性材料穩定碎石基層,基層頂面往往存積粉塵,很難清掃干凈而完全露出碎石。透層瀝青可以滲入碎石間隙,但在粉塵上無法牢固粘結,施工車輛行駛時會出現起皮和卷帶,致使透層不完整,起不到防水作用。下封層可采用拌和法或層鋪法施工的單層瀝青表面處治,也可采用乳化瀝青稀漿封層等。
2.6防治半剛性基層裂縫及其引起的路面反射裂縫
要減少半剛性基層裂縫,不僅應從設計上合理確定路面各結構層的類型和厚度,滿足路基路面的承載力和安全穩定性要求,也應著重基層施工過程中的質量管理與控制。要從選材、組成設計,到拌和、運輸、鋪筑,直至碾壓和養生,針對各施工階段和環節中影響開裂的相關因素,制定和采取相應的有效措施。半剛性基層產生裂縫后,易輻射到瀝青面層,引起反射裂縫。在瀝青面層與半剛性基層之間加鋪路面防裂層,可有效防治這一現象。由于路面防裂層的應變系數較大,可以吸收和消化半剛性基層的上傳應力和應變,從而避免或減少半剛性基層的反射裂縫。路面防裂層,可根據需要選擇瀝青貫入碎石層、級配碎石層或耐高溫的土工合成材料等結構類型。
2.7合理設置中央分隔帶和路肩的防、排水設施
防滲層的設置,應與中央分隔帶或路肩排水結合起來,統一考慮。防滲層可以采用表層鋪面型式,也可采用下臥埋置的下封式或側封式,還可采用它們的組合型式。防滲層可選用瀝青處治混合料或土工合成材料,水泥混凝土,漿砌混凝土預制塊或石材等。城市瀝青道路一般縱坡較小,應設置較大的橫坡,新建道路橫坡宜設置為2%,改建道路橫坡宜在1.5%以上。道路縱坡在0.3%以下時,須設置鋸齒形邊溝。擔負路面水排泄任務的中央分隔帶或路肩,應為可能滲入路面結構內部的水分留出向外滲排的通道,避免水分被長時間積滯在路面結構內部無法排出而造成破壞。滲排通道上的填料,應采用透水性好的材料,如細粒含量少的粗粒土,瀝青或水泥處治開級配粗集料等。路面邊緣外設有路緣石時,為防止路緣石阻水,可采用多空隙的瀝青或水泥處治開級配碎 (礫)石材料做路緣石。
2.8、建立城市道路養護機制,及時修復路面的局部破損,及時處治各種病害
對瀝青路面病害若不及時處治修復,將導致病害加重擴散,并引發路面滲水破壞,從而形成惡性循環加速破壞。針對路面使用過程中出現的各種病害,應認真調查研究,分析形成病害的原因,采取有效技術措施及時處治修復,以保持路面的完好狀態。
3、結語
瀝青路面已成為我國城市道路發展的趨勢,它的成功運用極大地促進了我國城市交通建設的發展。我們要提高瀝青路面的施工質量,切實做好應對瀝青路面雨水侵滲破壞的各項防治措施是有積極意義的。