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瀝青混凝土路面水損害原因和預(yù)防措施
一、概述
瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因此獲得越來越廣泛的應(yīng)用。在高速公路的建設(shè)中，我國的絕大部分高速公路都采用瀝青混凝土路面。隨著國民經(jīng)濟(jì)快速、協(xié)調(diào)發(fā)展，我國道路交通量日益增大，車輛迅速大型化且嚴(yán)重超載，使公路路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)?，F(xiàn)有高速公路的有效服務(wù)時(shí)間普遍未能達(dá)到其設(shè)計(jì)使用年限，常常在通車2至3年后便出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的早期破損現(xiàn)象。在當(dāng)前公路建、養(yǎng)資金嚴(yán)重不足的情況下，研究瀝青路面的早期破損原因及防護(hù)具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。
瀝青路面的破壞形式主要表現(xiàn)為車轍、低溫開裂和疲勞開裂，從60年代以來，幾乎大多數(shù)與瀝青路面研究有關(guān)的課題也集中在這三大破壞形式上。近年來，另外兩種破壞形式;水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意，也已形成世界性的問題。
二、瀝青混凝土路面水損害產(chǎn)生原理淺析
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(jié)構(gòu)內(nèi)，若|考試|大|不能夠及時(shí)予以排除，就會浸濕各結(jié)構(gòu)層材料甚至路基土，使其強(qiáng)度下降，變形增加，承載力降低，使用壽命縮短。進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層之間空隙中的水分，在汽車輪動(dòng)態(tài)荷載的作用下，成為高孔隙水壓力和高流速的水流，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，瀝青膜從集料表面脫落（剝離），瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散，繼而形成瀝青混凝土路面水損性坑槽。從而使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的使用性能迅速變壞。
三、混凝土路面水損害產(chǎn)生的原因及相應(yīng)預(yù)防措施
1、路面排水系統(tǒng)不健全。
國內(nèi)部分高等級公路沒有設(shè)計(jì)排水結(jié)構(gòu)層，只是希望在上面層和中面層之間排水，同時(shí)在路肩上設(shè)置了碎石盲溝，通過碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實(shí)上，由上面層滲入的水，無法從碎石盲溝排出，而長期滯留在路面中或通過中、下面層空隙以及裂縫滲到中、下面層。在車輪荷載作用下，部分路面水變成有壓水，特別在夏季，溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離，造成路面松散脫落。
因此，應(yīng)合理設(shè)置中央分隔帶和路肩的防、排水設(shè)施。如在中央分隔帶或路肩范圍內(nèi)鋪設(shè)不透水或低透水性的防滲層，以達(dá)到防水阻滲、保護(hù)路面結(jié)構(gòu)的目的。
防滲層的設(shè)置，應(yīng)與中央分隔帶或路肩排水結(jié)合起來，統(tǒng)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(cè)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(yù)制塊或石材等。需要引起注意的是，設(shè)置的防滲層或鑲邊路緣石與瀝青路面邊緣相接時(shí)，接縫應(yīng)填充密實(shí)，銜接緊密，以防雨水侵滲進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
路面水通過路面橫坡向下側(cè)的中央分隔帶或路肩排流，再由中央分隔帶或路肩排水設(shè)施予以排除。擔(dān)負(fù)路面水排泄任務(wù)的中央分隔帶或路肩，應(yīng)為可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分留出向外滲排的通路，避免水分被長時(shí)間積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法排出而造成破壞。中央分隔帶或路肩內(nèi)的這種滲排通路上的填料，應(yīng)采用透水性好的材料，如細(xì)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(shè)有路緣石時(shí)，為防止路緣石阻水，宜考慮采用多孔隙的瀝青或水泥處治開級配碎（礫）石材料做路緣石。一般情況下，針對瀝青面層和基層范圍內(nèi)的滲入水，考慮設(shè)置向外滲排的通路。設(shè)有下封層時(shí)，可只針對下封層以上范圍內(nèi)的滲入水。
2、壓實(shí)度不足是早期水損害最普遍的原因。
研究表明，熱拌瀝青混合料4%～5%的空隙率就認(rèn)為是不透水的，也就是說與水損害無關(guān)。大多數(shù)瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率為3%～5%，當(dāng)施工完畢，大多數(shù)要求達(dá)到92%的最大理論密度，也就是說，空隙率為8%，2～3年后，可以認(rèn)為是達(dá)到了設(shè)計(jì)空隙率。路面沒有壓好，空隙率高于8%，就易滲水，就會引起路面松散。研究表明：空隙率在8%～12%之間的路面是水損害最容易發(fā)生的區(qū)域，小于8%水不容易進(jìn)去，而大于12%水很容易流走，但必須要設(shè)置排水的結(jié)構(gòu)層。
因此，瀝青混凝土面層施|考試|大|工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行充分壓實(shí)，盡量減小壓實(shí)后的剩余空隙率，并在施工過程中現(xiàn)場對這一指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測。對于瀝青混凝土面層的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)適當(dāng)提高瀝青混凝土面層施工過程中的壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)，尤其是表面層的壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)，以使瀝青面層在施工過程中得到更充分壓實(shí)，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(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)，在原來的基礎(chǔ)上再提高1個(gè)百分點(diǎn)，表面層提高兩個(gè)百分點(diǎn)。這就是說，高速公路、一級公路、城市快速路、主干路，表面層98%，其他各層97%.瀝青面層施工過程中，建議增設(shè)現(xiàn)場壓實(shí)后剩余空隙率這一檢測指標(biāo)。關(guān)于這一指標(biāo)的控制標(biāo)準(zhǔn)，建議按照所采用瀝青混合料類型的馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)中空隙率的規(guī)定高限值來控制表面層。
3、瀝青路面存在其他原因引起的裂縫、車轍、坑槽等病害。
瀝青路面在使用過程中，會出現(xiàn)裂縫、麻面、松散、坑槽、泛油、油包、擁包、脫皮、啃邊等破損病害。若不能及時(shí)有效地處治修復(fù)，將導(dǎo)致病害加重?cái)U(kuò)散，并引發(fā)路面滲水破壞，從而形成惡性循環(huán)，加速瀝青路面破壞。因此應(yīng)及時(shí)修復(fù)瀝青路面局部破損，有效處治各種病害。
