試論道路瀝青路面水損害的防治與養(yǎng)護(hù)

康蘭方

摘要：水損害是瀝青混凝土路面的“短板”之一，路面經(jīng)常會(huì)因遭受雨水冰雪的侵襲而出現(xiàn)變形、坑洞、裂紋等質(zhì)量問題，高速行進(jìn)的車輛為了減緩顛簸不得不減速或急打方向繞行，極易造成追尾側(cè)翻等交通事故。文章對(duì)加強(qiáng)對(duì)水損害的機(jī)理和危害進(jìn)行了分析，研究了提高瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量，降低公路因水損害，提高公路的維修和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：公路施工;瀝青路面;水損害;養(yǎng)護(hù)防治

Abstract： Water damage is one of the "short boards" of asphalt concrete pavement. The pavement often suffers from quality problems such as deformation， potholes， cracks and so on due to the invasion of rain， ice and snow. In order to reduce the bumps， high-speed vehicles have to slow down or make a detour in a sudden direction， which is very easy to cause traffic accidents such as tailing and rollover. This paper analyzes the mechanism and harm of strengthening the water damage， and studies the countermeasures to improve the construction quality of asphalt concrete pavement， reduce the water damage of highway， and improve the maintenance and maintenance quality of highway.

Key words： highway construction;asphalt pavement;water damage;maintenance and prevention

0? 引言

公路是疏通東西南北、連接四面八方的基本通道。高等級(jí)公路建設(shè)的突飛猛進(jìn)，加速了交通物流行業(yè)的迅速發(fā)展，縱橫交織、四通八達(dá)的公路網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為驅(qū)動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速運(yùn)行和高質(zhì)量發(fā)展的“大動(dòng)脈”。公路的平坦完好和交通運(yùn)輸?shù)陌踩枪方ㄔO(shè)者和使用者的共同愿望，提高公路的施工、維修和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，是公路建設(shè)企業(yè)和所有“公路人”的初心使命和神圣職責(zé)。

1? 瀝青混凝土路面水損害研究的必要性

瀝青混凝土路面是由高溫瀝青與碎石子、水渣、鋼渣、砂子等集料的均勻混合后，經(jīng)強(qiáng)力壓實(shí)而成的，因其具備路面平整，抗壓強(qiáng)度高，摩擦力強(qiáng)，施工技術(shù)成熟，維護(hù)簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，普遍受到世界各國(guó)的歡迎和大量采用。成為當(dāng)前公路建設(shè)的首選。但是，瀝青混凝土路面在長(zhǎng)期使用過程中，其質(zhì)量和使用壽命也會(huì)受到多種來自自然環(huán)境和人為影響和破壞，其中，水損害就是一項(xiàng)不可避免的自然損壞現(xiàn)象，路面經(jīng)常會(huì)因遭受雨水冰雪的侵襲而出現(xiàn)變形、坑洞、裂紋等質(zhì)量問題，不僅對(duì)路面造成損壞，同時(shí)對(duì)行駛的車輛帶來安全事故隱患。高速行進(jìn)的車輛，為了減緩坑坑洼洼的顛簸不得不突然減速，為了躲避凹凸不平的路面而急打方向繞行，極易造成追尾側(cè)翻等交通事故。因此，加強(qiáng)對(duì)水損害的機(jī)理和危害分析，研究治理對(duì)策，并將對(duì)策應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，對(duì)于降低公路因水損害而造成的危害，做好公路及其基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)是非常必要的。

2? 瀝青混凝土路面遭水侵害的主要表現(xiàn)

2.1 路面出現(xiàn)松散、掉粒或是麻面

在瀝青路面層遭到破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)此類問題。其一般是因路面受到積的長(zhǎng)期浸泡和流水帶來的壓力沖刷所導(dǎo)致。其損壞機(jī)理為，路面瀝青膜受到水的長(zhǎng)期侵蝕會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，而瀝青混合料在失去瀝青膜保護(hù)的情況下，被水浸泡也會(huì)出現(xiàn)變軟松垮現(xiàn)象，造成粘結(jié)力下降;骨料在失去瀝青粘結(jié)包裹的情況下，會(huì)在交通荷載作用下出現(xiàn)脫落，形成掉粒，而掉粒逐漸增多并集中，就會(huì)在使局部路面遭到破壞，形成大小不一的坑洞。此種現(xiàn)象如大面積出現(xiàn)，就會(huì)形成路面嚴(yán)重?fù)p毀，難以維修，造成道路報(bào)廢重修。

2.2 路面出現(xiàn)坑洞、網(wǎng)裂

當(dāng)前，我國(guó)高速公路建設(shè)技術(shù)在路面基層設(shè)計(jì)方面，是半剛性設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是路面強(qiáng)度較高，而缺點(diǎn)為透水性差，路面遇水時(shí)，水滲到油面下層不容易排出。在路面交通荷載重壓的反復(fù)作用下，受到擠壓的孔隙水會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的水動(dòng)壓力，對(duì)路面基層頂部形成水動(dòng)壓力沖刷。長(zhǎng)期下去，路面基層頂部的瀝青混合料就會(huì)發(fā)生變化，成為流體性質(zhì)的灰漿，灰漿進(jìn)一步受到交通荷載壓力而擠出，進(jìn)而造成基層結(jié)合料的流失，公路油面層由于結(jié)合料流失，造成油面基層下會(huì)逐漸出現(xiàn)脫空。這一結(jié)果導(dǎo)致路面水更多地進(jìn)入到路面瀝青結(jié)構(gòu)層，形成更嚴(yán)重、更快速的路面損壞的惡性循環(huán)，加劇公路的損壞。

2.3 凍融循環(huán)破壞

這是對(duì)路面結(jié)構(gòu)層造成損壞的常見現(xiàn)象，它的破壞機(jī)理是，滲透到路面基層中水，遇低溫結(jié)冰，因結(jié)冰造成滲水體積膨脹，其膨脹力就會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)層造成較大的損壞力，滲水結(jié)冰膨脹力通過破壞混合料集料間的粘結(jié)力，起到了破壞結(jié)構(gòu)層應(yīng)力，改變結(jié)構(gòu)層形態(tài)的作用，造成路面基層松散、掉粒等問題。而基層滲水與高溫后結(jié)冰融化，膨脹力消失，對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部應(yīng)力又帶來影響，這樣長(zhǎng)期循環(huán)反復(fù)的凍融現(xiàn)象必然會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生較大且持久的破壞力，導(dǎo)致常見的基層瀝青膜剝落，路面開裂等公路病害。這在四季分明的北方地區(qū)尤為嚴(yán)重。

3? 瀝青混凝土路面水損害現(xiàn)象的成因及危害

瀝青本身是不溶于水的，其依靠自身較強(qiáng)的粘結(jié)性，與集合料的緊緊粘結(jié)可保持足夠的抗壓強(qiáng)度。所以，其構(gòu)成路面的水損害在無水情況下是不會(huì)發(fā)生的。但是集合料對(duì)水分有著極強(qiáng)的吸附性，當(dāng)?shù)缆繁砻娉霈F(xiàn)積水并長(zhǎng)期被浸泡或者水浸滲到瀝青混凝土內(nèi)部后，集料吸收水分會(huì)使瀝青與集料因粘結(jié)力下降而引起瀝青混凝土成分發(fā)生軟化，導(dǎo)致集料表面的瀝青薄膜剝落并逐漸松散裸露。在車輛輪胎的反復(fù)摩擦和碾壓下，路面就會(huì)因內(nèi)部的分崩離析而出現(xiàn)縱向坑槽、裂紋等病害。水損壞程度是一個(gè)時(shí)間和壓力的“函數(shù)”時(shí)間越長(zhǎng)、壓力越大損害越嚴(yán)重。

水侵蝕的危害，不僅對(duì)路面造成損害，同時(shí)對(duì)行駛的車輛帶來安全事故隱患。高速行進(jìn)的車輛，為了減緩坑坑洼洼的顛簸不得不突然減速，為了躲避凹凸不平的路面而急打方向繞行，極易造成追尾側(cè)翻等交通事故。公路路面大面積的龜裂和松散，就會(huì)出現(xiàn)車轍凹陷痕跡，還會(huì)在公路表面出現(xiàn)散落的石子，這一切極易造成路面摩擦力的降低，致使輪胎的附著力降低，當(dāng)車輛剎車制動(dòng)時(shí)，車輛會(huì)出現(xiàn)在液面或散落的石子上發(fā)生橫向滑移現(xiàn)象，是車輛行駛失去控制。由此引起的追尾、側(cè)翻等交通事故屢見不鮮，極大地危害著司機(jī)個(gè)人的生命財(cái)產(chǎn)安全，為國(guó)家和集體利益的損失埋下隱患。

4? 瀝青混凝土路面水損害的防治和養(yǎng)護(hù)措施

瀝青路面水損害的源頭是設(shè)計(jì)問題，出現(xiàn)的原因是施工選材配比和施工質(zhì)量以及車輛超載大于路面負(fù)荷等。因此，也應(yīng)從設(shè)計(jì)、材料和施工質(zhì)量方面入手，重視并針對(duì)水損害的預(yù)防和治理。

4.1? 路基及路面設(shè)計(jì)

瀝青混凝土路基及路面的設(shè)計(jì)師，要對(duì)路面的排水功能和排水體系特別關(guān)注。根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖畲蠼邓浚O(shè)計(jì)出足夠利于路面排水的傾角坡度;當(dāng)設(shè)計(jì)要求橫截面相對(duì)平坦時(shí)，必須設(shè)置順暢的排水系統(tǒng)，保證雨季積水能夠迅速地從路面上流走，從路基結(jié)構(gòu)中排出，不給路面的水損壞造成任何機(jī)會(huì)。

4.2 路面材料的選擇

首選性能優(yōu)良的新型路面原材輔料。把瀝青的隔水性、水穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。在成本允許的情況下，下封層材料宜采用聚合物改性瀝青砂，摻加適宜提高瀝青的粘稠度的抗剝離劑。集料則盡量選用表面粗糙、表面積大的石子和粗砂，有利于與瀝青材料的緊密粘合。

4.3 按照施工組織設(shè)計(jì)鋪設(shè)施工

瀝青路面施工是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，包括土方、管道、基礎(chǔ)、基層、面層及諸多附屬工程，專業(yè)眾多，穿插施工。開工之前要認(rèn)真的分析各個(gè)生產(chǎn)要素，以追求優(yōu)質(zhì)低耗、高速高效和安全文明生產(chǎn)為目的，編制出一個(gè)指導(dǎo)施工的綱領(lǐng)性文件。其中的技術(shù)篇和質(zhì)量篇要特別重視和突出針對(duì)瀝青路面防止水損害的內(nèi)容。

4.4 加強(qiáng)瀝青路面建設(shè)的技術(shù)創(chuàng)新

通過公路建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新和新技術(shù)應(yīng)用，提高瀝青路面防水抗水性能，實(shí)現(xiàn)建設(shè)高等級(jí)公路為目標(biāo)。加強(qiáng)公路建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新，一是要積極采用國(guó)內(nèi)國(guó)際出現(xiàn)的公路建設(shè)新材料，依靠先進(jìn)材料改善路面結(jié)構(gòu)級(jí)配類型。二是創(chuàng)新建設(shè)技術(shù)，運(yùn)用新技術(shù)新工藝，提高瀝青混凝土路面的強(qiáng)度、密實(shí)度和摩擦系數(shù)。三是使用新設(shè)備，提高建設(shè)質(zhì)量，降低孔隙率，減少形成水損害的機(jī)遇。

4.5? 加強(qiáng)道路的維修和養(yǎng)護(hù)

維修和養(yǎng)護(hù)工人要加強(qiáng)在雨雪天氣對(duì)路面養(yǎng)護(hù)路段的巡視和檢查，及早清除路面積水和冰雪。一旦發(fā)現(xiàn)遭到水的侵襲和損壞，及時(shí)進(jìn)行修繕修補(bǔ)。在路面修補(bǔ)修繕施工中要重點(diǎn)控制制料、出料、鋪料、碾壓四個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。在制料環(huán)節(jié)，瀝青混合料的拌和溫度與拌和時(shí)間是重要的技術(shù)指標(biāo)，要按照規(guī)范進(jìn)行認(rèn)真控制。同時(shí)還要視混合料的含水量變化情況，及時(shí)按規(guī)范調(diào)整制料比例，防止混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象。在出料環(huán)節(jié)，要確保拌和料的均勻性和穩(wěn)定性，用專用攪拌車運(yùn)輸，防止出現(xiàn)粘團(tuán)現(xiàn)象。在攤鋪料環(huán)節(jié)，重點(diǎn)是混合料的均勻分布，對(duì)于出現(xiàn)的條帶狀離析要及時(shí)采取措施進(jìn)行糾正。在碾軋環(huán)節(jié)，要選用匹配的碾軋?jiān)O(shè)備，確保碾壓效果，使要修補(bǔ)的路面壓平填實(shí)。通過以上四個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的控制，實(shí)現(xiàn)最佳維修效果。

5? 結(jié)語

大道至簡(jiǎn)，知易行難，知行合一，天道酬勤。新時(shí)代的“公路人”要履行好公路施工建設(shè)和保護(hù)者的神圣職責(zé)，繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)瀝青路面水損壞機(jī)理的研究，以本職工作的高質(zhì)量，保障路面施工和養(yǎng)護(hù)的高質(zhì)量，著力把公路建設(shè)成為暢通無阻的產(chǎn)業(yè)路、前程似錦的景觀路、心曠神怡的旅游路和人民共同富裕的幸福路。

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