市政道路沥青路面水损害成因分析及防治管控

2018-08-15崔莹

四川水泥 2018年9期

崔莹

（厦门百城建设投资有限公司，福建厦门 361000）

0 引言

海翔大道（孚莲路—公铁立交段）主线全长约7KM，工程于2011年10月建成通车。经过几年运营，路面已经出现龟裂、车辙、坑槽、不均匀沉降等病害，路面破损现象严重。根据现场调查分析，除交通流量大这一因素外，沿线路面雨水无法及时通过雨水口排放，长期积水也是造成路面出现病害的主要原因。在对路面早期损坏进行广泛调查的基础上,各国道路研究工作者发现沥青路面早期损坏或多或少,或直接或间接与水有关。也就是说,水损害是其中一个关键因素。正确认识由于水损害引起的路面早期损坏所带来的问题,有助于有效地提高了我国沥青路面的质量,延长沥青路面的使用寿命,降低路面养护成本,提高服务能力。加强对沥青路面水损害分析也可以改进和发展现有的沥青混合料设计与施工理论，以适应现有市政道路通行条件，更好地服务于我国市政道路建设。

1 沥青路面水损害现象的类型与原理

(1)松散类主要包括麻、松、落粒。在裂隙水压力作用下,沥青面层表面会出现沥青骨料表面剥落现象,使混凝土集料中的粘结力逐渐减小直至松动。最终形成面部或松动现象。在松散的地方,集料颗粒会逐渐脱落,产生不同尺寸的混凝土孔。

(2)裂缝类主要包括网裂。坑内半刚性基层粘结剂与路面上的孔隙水和裂隙水混合。在驱动载荷的反复作用下,高速动态水压冲刷底座,形成砂浆并从裂缝中挤出形成淤浆现象;随着基层材料的逐渐流失,表面逐渐丧失。地层也随着底部空隙的形成而形成沉降和净裂缝,然后发展成坑洼。

(3)变形类主要是指在车辆荷载作用下的车辙槽,引起表层水滞留,导致集料表面覆盖的沥青骨料逐渐脱落,从而降低沥青混合料的强度，并导致完全松动。通过车辆荷载,不仅会导致路面压缩变形的出现,而且会导致剪切破坏问题更加严重。其次,沟槽内会出现挤压和网状裂纹。

2 沥青路面水损害的影响因素

(1)设计方案。级配不合理,孔隙率大,沥青与集料之间的粘附力低,耐水性能降低。当排水设计时,如果设计不完善,则会造成路面表层排水畅通,导致道路面积长或蓄水时间长,使水通过渗透进入道路,造成破坏。

(2)施工质量。基材基面浮土,未能够做到混合均匀。浮砂和浮灰清理得不够干净,在车辆荷载和雨水的共同作用下容易形成局部的冲刷现象,影响基座强度的形成。当表面层被构造时,过湿沥青混合料与材料中过量杂质的混合将对沥青与石料之间的粘结产生严重影响,从而对沥青路面造成水损害。

(3)环境条件的影响。在对沥青路面进行施工时,气候条件也应考虑。当气候寒冷潮湿时,水敏性很容易被破坏。路面施工后,温度的变化改变了路面的水稳定性。其次,影响路面稳定性的另一个因素是交通荷载。荷载的大小和频率影响路面的破坏程度。当车辆超载时,沥青膜与添加材料、骨料和骨料之间的界面会发生剪切破坏,导致水的渗透,导致粘结力的丧失和水的破坏。

(4)公路养护的管理不足。如果在沥青路面上出现水损害现象,且未能及时地采取有效的处理措施进行处理,那么这将会加速路面损坏的范围和速度。除此之外,如果现存的车辆超限和超载运输现象不能得到有效的遏制,那么将会加快沥青路面的水损害程度，无法达到防治水损害的目的。

3 针对市政道路沥青路面水损害现象的防治对策

3.1 采用合格的路用材料

(1)选择最佳的沥青材料集料用于施工，应严格保证碎石的质量,使其符合标准。采用机制砂施工。粗集料优先选用辉绿岩或玄武岩。

(2)采用较小酸值的改性沥青,加强与集料的粘结。(3)添加具有长期有效的抗剥落剂。

3.2 施工质量控制

市政道路沥青路面早期水损害除与设计、材料有关，也与施工质量的紧密相关。因此，施工质量控制是防治早期水损害发生的必须环节，做好施工的质量控制才能进一步地保证路面的质量。

(1)规范化进行路基施工。对压实厚度控制要严格,争取一次性压实成功，并在混合料最佳含水量时进行压实施工；选用“台阶层压”方案对新路和旧路的结合部进行技术处理，须保证衔接部位的紧密度和密实度,接缝的平顺、光滑、竖直和闭合。

(2)着重治疗裂纹疾病。因重交通道路沥青是避免路面出现温度裂缝的最佳选择，故选择沥青面层时，应优先选用重交通道路石油沥青；采用马歇尔稳定性试验和集料筛分试验，同时测定出沥青用量的最佳值。

(3) 合理进行铺压。面层摊铺的进行过程要严格把控，将摊铺时的温度范围控制在 130℃至 150℃ 之间，采用多次碾压，摊铺的厚度保障均匀，以控制混合料的孔隙率；需要注意不得冒雨摊铺，基层潮湿未干不得摊铺；控制一次铺宽在10m范围之内，应该避免出现粗粒料离析；碾压时应继续遵循保持高温、梯形迭进的原则，兼顾路面平整度与压实度标准，防止发生早期水损坏。

3.3 强化运营期的管理与养护

市政道路运行过程中,水损坏主要发生在交通繁忙的车道上。以海翔大道为例，由于原海翔大道（公铁立交—孚莲路段）为连接岛外四个区城市快速路，主要考虑通行小车及客车为主的交通路段。近年来，随着厦门岛内外一体化进程加快、厦漳泉同城化建设得到迅速发展，海翔大道定位由连接岛外四个区城市快速路，发展为泉-厦-漳城市联盟中的区域性快速通道，也是厦门岛外主要货运通道，本道路作为海翔大道的一个重要组成部分，现状基本为重载车为主。交通量大、重车多，交通量增长迅速。交通组成变化、交通量以及道路定位的迅速增长，路面超负荷运营造成路面损坏。由于车辆荷载的作用及环境气候的作用下,降低了路面的抗破坏性和耐水性,导致了谷物掉落、松动、车辙等病害的发生。因此,我们要求通过合理使用维护措施,避免严重的水损害。应采取预养护措施,管理后期维护和预防,严格控制超载和超限车辆,提高交通组织管理力度,减少轮胎摩擦挤挤的影响。沥青路面其次,要合理地加强水的调节,在雨季期间应充分考虑排水设施的良好状况。排水不畅时,应采用排水疏浚进行控制。路面出现初期轻微裂缝等病害时，可及时采取沥青灌缝等处理措施，控制病害发展，延长道路使用寿命。

3.4 重点加强路政管理管控

近年来,随着交通量的不断增加和高速公路的快速发展,车辆超限和超载的现象屡禁不止,直接影响到公路的使用寿命。因此,需要严格按照《公路法》和《公路管理条例》对超载运输车辆的要求,必须有效控制车辆超限。在货物运输的源头上,为了减轻超载超载运输车辆对公路造成的损害,延长公路使用寿命,在重要路口设置流量检测点,对超载车辆应依法卸载。同时,要加强对道路周边环境的管理,2011年底海翔大道该路段开放交通后，沿线地块都在开发建设，施工土方车多，且都是依托本道路进出通行，承担着沿线工地施工便道的功能。也是造成该段落路面出现严重病害的重要原因。因此，路政管理单位因依法加强对施工车辆管控，尤其是土方车辆管控尤为重要。保证施工车辆净车上路，严禁污染路面及破坏排水系统,确保公路排水设施畅通,水路畅通。