左岳群
從20世紀90年代中后期一直到近年,城市建設是一片火熱的景象,特別是東南沿海經濟發達的省份,幾乎所有的城市都在改建、擴建,涌現一大批開發區、新城區、工業區,城市的變化可謂一日千里。作為城市基礎設施——城市道路,總是城市建設的領頭者,伴隨建筑業的火熱,新材料、新工藝、新設備、新技術也得到迅速發展,已非幾十年前能比,但與這些極不協調的是,建筑產品的細節質量和后期養護卻明顯落后整個建筑行業的發展步伐,這一點在城市道路系統方面尤為明顯。
晴好天氣我們站在筆直寬敞的城市道路邊,看不出我們的城市有什么不好,如果是夜晚,在明亮的路燈作用下,我們的城市更加漂亮,但一到雨天,就會感覺道路很臟,積水、唧泥,或是松散的粒料撒布在路上,和晴天完全不一樣。2008年夏天,深圳遭遇兩次幾十年一遇的暴雨,多條道路積水,交通嚴重堵塞,一些區域的道路交通系統幾近癱瘓;城市道路壽命周期短,幾乎是三年一小修,五年一大修,這已是有目共睹的事實。
水長時間停積在路面,會緩慢滲透進道路面層混合料的空隙,影響結合料相互間的粘聚力,使材料的力學性能減弱,變得松軟脆弱,比干燥時容易破壞得多,在水分和車輪的反復作用下,隨車輪的搓動,部分結合料逐漸散開脫落,被車輪帶走或被水沖走,所以大雨后,路面上(瀝青路面情況比較普遍)就會有大量散落的碎石,隨后路面出現坑洼。
水泥混凝土路面的水分主要是從縱、橫縫滲透進去的。在車輪荷載反復作用下,面板產生細微變形和位移,反復擠壓基層,滲透進基層的水分在面板的擠壓下反復沖刷基層結合料,基層局部變得松散軟弱,混凝土面層和基層間逐漸出現空隙并有唧泥現象。隨時間推移,混凝土邊角位置逐漸被水淘空,路面板局部產生懸臂板效應,在車輪荷載的反復沖擊下,進而生成疲勞裂縫,并逐漸擴大,直至邊角斷裂破損。所以混凝土路面破損,總是首先出現在邊角位置。瀝青路面出現這種情況,則更容易破損。
路面某個部位出現以上的缺陷后,在車輪荷載的反復沖擊下,即使是晴好天氣,缺陷也會擴散,面積越來越大,繼而大面積破損,這種現象不管在城市道路還是公路都屢見不鮮。
如果路面結構層本身的施工質量不能保證,基層的強度、厚度達不到設計的要求,在水的作用下,路面更是加速破損。
在無機結合料或半剛性基層上鋪筑瀝青混合料面層,透層瀝青的作用相當重要,而在瀝青混合料路面實際施工中,往往對透層這道工序比較隨意,主要表現有:1)透層瀝青的品種規格很少有結合基層種類、天氣情況等認真的選用合適的瀝青;2)灑布透層瀝青前基層表面不沖洗或清洗不夠干凈;3)灑布不均勻,有的還未蓋住基層,有的已經堆積流淌。這些現象都嚴重影響瀝青混合料和基層的聯結效果,留下層間縫隙,為水分提供了滲透通道,加快了滲水速度,加快了路面破損。
水泥混凝土路面的縱橫縫,是水滲透到基層的主要通道,在實際施工操作時,這個部位的細節處理基本上沒得到重視,填縫料隨便澆點普通瀝青就算完事,很多填縫料在一、兩年的使用周期內,便失去彈性,硬化、開裂,從縫里剝落出來,起不到絲毫的防水作用。
道路面層平整度處理不好,也是一個普遍的現象,低洼的地方便會積水,道路兩側街溝沿線范圍更容易出現這種情況。在道路交叉口、轉彎、道路橋梁搭接的位置,施工單位對道路排水沒有深化設計,雨水口位置設置不合理,起不到排水效果,形同虛設,出現積水的頻率非常高,深圳寶安區107國道的幾個立交橋一到雨天就積水,特別是碰上大雨,有的立交橋邊,簡直就是一條小河。
施工和設計的配合搭接存在空隙,城市道路與公路不同,城市道路不僅要考慮臨街建筑等因素,還要考慮路基內的各種管道,比起公路要復雜得多;而道路設計者在設計前,又很少能親自到實地做詳細的勘察和調研,設計出來的施工圖很難解決現場實際問題,而施工單位死板照抄,只管按圖施工,交工完事,排水系統起不到排水作用,道路積水勢必難免。
城市建設的主管部門對城市道路建設和涉及城市道路的其他項目建設沒有周密的統一的計劃,道路建成后,又重復開挖,埋設其他管線,人為的破壞道路結構層,給道路留下硬傷,修補后的路面結構層滲水通道的密集程度遠遠高于其他部位,這些部位極易滲水,所以就容易破損,根據實際觀察的情況來看,這些部位的反復修補頻率是非常高的,往往成為道路的瓶頸。
道路排水系統后期維護工作不到位,雨水口和排水管道長期沒有清理而堵塞,路面積水無處排放或排水不暢,甚至產生連鎖反應,造成道路大面積、長時間泡水,嚴重影響道路交通,加速道路早期破壞。
積水如果能及時排除,對路面質量的影響是有限的,大量積水滲入路面結構層才是威脅路面使用質量的隱形殺手,解決的思路:1)盡量讓路面結構層形成整體,封死滲水通道;2)迅速排除路面積水。
攤鋪瀝青混合料前的準備工作,對預防道路面層因滲水破壞起到關鍵性的作用,基層在攤鋪前,不僅要清掃,還應該用水沖洗,基層表面越潔凈越好,如果有松散浮料,必須剔除清理。透層瀝青在基層表面稍干后灑布,表面過分干燥時,應少量灑水,待表面稍干后再灑布透層瀝青,瀝青的稠度應通過試灑確定,透層瀝青應均勻滲透基層一定深度,表面不能有流淌或油膜現象,如果有,則清除后重新灑布。
水泥混凝土路面縱橫縫處理的關鍵是填縫料的選用,填縫料的作用:1)防止雜物落入;2)防滲水。所以填縫料必須具有粘聚力和附著力強,夏天不軟化、流淌,冬天不失去彈性、不硬化開裂等性能,還要有很好的耐水性和穩定性,至于具體操作這里就不細述。現在市場上有很多專為道路填縫研制的新型材料,采用這種材料,工程造價有所增加,但也不大,可是對延長道路的壽命周期來說,作用非常重大。對于交通量大的道路,可采用加筋混凝土路面,盡量減少接縫數量,成本雖然有所提高,但使用周期長,綜合成本比普通混凝土路面要低。
在道路設計時,對于路面排水、防滲水問題應該要有所考慮,如果有必要,應該增加專門的路面防滲設計。城市道路縱坡一般都很小,面層的平整度在施工操作上也是一個難點,難免在道路兩側街溝范圍出現積水,這是一個普遍的問題,施工時稍加以改進,應該可以在很大程度上減少積水現象。
通暢的交通是高效率的體現,一條通暢的道路不一定要求寬敞,但保持平坦、潔凈更為重要,做到這些也并不需很大的投入,設計和施工階段多注意細節,最大程度的解決路面積水和滲水問題,保證雨停后路面積水能隨即排出,不滲入道路結構層。
道路也需要“三分修,七分養”,道路管理部門能保持路面的潔凈,破損路面及時修補,及時清理雨水口、疏通排水管道,保持排水暢通,對提高道路使用質量,延長道路壽命也是一個既省錢、又很有效的辦法。
[1] JTJ/T 006-98,公路環境保護設計規范[S].
[2] 劉金星.Pt菌根劑在濱海鹽堿地公路綠化中的試用[J].鹽堿土綠化技術,2004(9):35-37.
[3] JTJ 073-96,公路養護技術規范[S].
[4] 陳勇章,焦爾格.公路邊坡降雨入滲的數值模擬[J].山西建筑,2008,34(5):291-293.