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瀝青混凝土路面水破壞的成因及預防措施
在現(xiàn)在的社會生活中，越來越多的事務都會使用到措施，措施是針對情況采取的處理辦法。到底應如何擬定措施呢？下面是小編為大家收集的瀝青混凝土路面水破壞的成因及預防措施，僅供參考，歡迎大家閱讀。
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、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點，因此獲得越來越廣泛的應用。在高速公路的建設中，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重超載，使公路路面面臨嚴峻的考驗�，F(xiàn)有高速公路的有效服務時間普遍未能達到其設計使用年限，常常在通車2至3年后便出現(xiàn)了較為嚴重的早期破損現(xiàn)象。在當前公路建、養(yǎng)資金嚴重不足的情況下，研究瀝青路面的早期破損原因及防護具有特別重要的現(xiàn)實意義。
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 大不能夠及時予以排除，就會浸濕各結(jié)構(gòu)層材料甚至路基土，使其強度下降，變形增加，承載力降低，使用壽命縮短。進入路面結(jié)構(gòu)層之間空隙中的水分，在汽車輪動態(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)生的原因及相應預防措施
1、路面排水系統(tǒng)不健全。
國內(nèi)部分高等級公路沒有設計排水結(jié)構(gòu)層，只是希望在上面層和中面層之間排水，同時在路肩上設置了碎石盲溝，通過碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實上，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，應合理設置中央分隔帶和路肩的防、排水設施。如在中央分隔帶或路肩范圍內(nèi)鋪設不透水或低透水性的防滲層，以達到防水阻滲、保護路面結(jié)構(gòu)的目的。
防滲層的設置，應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，漿砌混凝土預制塊或石材等。需要引起注意的是，設置的防滲層或鑲邊路緣石與瀝青路面邊緣相接時，接縫應填充密實，銜接緊密，以防雨水侵滲進入路面結(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施予以排除。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(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，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，考慮設置向外滲排的通路。設有下封層時，可只針對下封層以上范圍內(nèi)的滲入水。
2、壓實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)瀝青混合料設計空隙率為3%～5%，當施工完畢，大多數(shù)要求達到92%的最大理論密度，也就是說，空隙率為8%，2～3年后，可以認為是達到了設計空隙率。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%水不容易進去，而大于12%水很容易流走，但必須要設置排水的結(jié)構(gòu)層。
因此，瀝青混凝土面層施 考試 大工時，應進行充分壓實，盡量減小壓實后的剩余空隙率，并在施工過程中現(xiàn)場對這一指標進行跟蹤檢測。對于瀝青混凝土面層的壓實度標準，應適當提高瀝青混凝土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，以使瀝青面層在施工過程中得到更充分壓實，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，在原來的基礎上再提高1個百分點，表面層提高兩個百分點。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，建議增設現(xiàn)場壓實后剩余空隙率這一檢測指標。關(guān)于這一指標的控制標準，建議按照所采用瀝青混合料類型的馬歇爾試驗技術(shù)指標中空隙率的規(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。若不能及時有效地處治修復，將導致病害加重擴散，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。因此應及時修復瀝青路面局部破損，有效處治各種病害。
完善路面結(jié)構(gòu)排水系統(tǒng)。路面結(jié)構(gòu)設計應保證地表水、地下水及時排出結(jié)構(gòu)之外。瀝青材料選擇應考慮選取黏度大的瀝青和表面活性成分含量高的瀝青。集料選擇，在其他各項指標滿足要求的前提下，盡量選擇Si02含量低的堿性集料，若不可能得到堿性集料時，應摻加外摻劑，以改善黏附性，如消石灰、抗剝離劑等。施工時保持集料干燥，無雜質(zhì)，拌和充分，攤鋪時不產(chǎn)生離析，碾壓時保證達到壓實要求等。
瀝青路面的各種病害成因比較復雜,由于環(huán)境、地理氣候條件的不同，病害情況不一，大體上分為兩類：一類是結(jié)構(gòu)性破壞；另一類是功能性破壞。針對國省道二級公路瀝青路面病害的特點，總結(jié)瀝青路面病害特點，病害路段進行合理維修的方法。
隨著國省道干線二級網(wǎng)化的逐漸完善，瀝青路面的不斷增加，瀝青路面的破壞現(xiàn)象十分普遍和嚴重的。瀝青路面的各種病害成因比較復雜,由于環(huán)境、地理氣候條件的不同，病害情況不一，大體上分為兩類：一類是結(jié)構(gòu)性破壞；另一類是功能性破壞。因此，針對瀝青路面的特點，在分析各種病害產(chǎn)生原因的基礎上，提出防治病害產(chǎn)生的建議，并對已產(chǎn)生病害路段進行合理維修，就顯得十分必要了。
1 瀝青路面常見主要病害及產(chǎn)生原因
瀝青路面病害的產(chǎn)生除了路基強度、施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等原因外，水破壞是一個主要因素。所謂水破壞即降水透入路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生早期破壞的現(xiàn)象，它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見也是破壞力最大的一種病害。國省線干線二級公路改建路面出現(xiàn)主要病害有裂縫、坑槽、沉陷、唧漿、車轍、擁包、松散等。
1.1 裂縫。瀝青路面出現(xiàn)的裂縫，按其成因不同分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三（包括龜裂）三種類型。裂縫是國省道公路瀝青路面主要的破損形式。
1.2 坑槽。瀝青路面的坑槽往往都有一個形成的過程，開始是局部龜裂、松散，在行車荷載和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。坑槽可分為以下幾種： 路面厚度不夠性坑槽；粘結(jié)層不牢坑槽；水損害性坑槽；運營期間車輛運輸重物刮撞形成的坑槽；基層、低基層損壞產(chǎn)生翻漿形成的坑槽。
1.3 沉陷。路面沉陷一般是由于基層局部成形不足，強度不夠，在行車荷載和自然因素等作用下形成的。通常有均勻沉陷、不均勻沉陷和局部較大面積沉陷。均勻性沉陷是由于路基路面在自然因素和行車作用下，達到進一步密實穩(wěn)定的表現(xiàn)，這種沉陷不會引起路面破損。不均勻沉陷一般是由基層局部成型不足，強度不夠，在行車荷載和自然因素等作用下形成的。對于局部大面積沉陷則往往是由于填方路基（高填方路段）的不均勻沉降或局部滑移引起的。
1.4 唧漿。這個病害在我們養(yǎng)護的41KM路段上作為一個新的路面病害頻繁出現(xiàn)，主要是由于以二灰碎石作為基層材料的大修路面在行車作用下路面發(fā)生彈簧、裂紋、松散、鼓包、冒泥漿等程度不同的破壞。唧漿是多種因素綜合作用的結(jié)果：①基層用料不當，或拌和不勻，細料過多。②低溫季節(jié)施工的半剛性基層，強度增長緩慢，而路面開放交通過早，在行車與雨水作用下使基層表面粉化，形成漿水。③冰凍地區(qū)的基層，冬季水分積聚成冰，春天解凍時翻漿。④超載車輛對路面整體的破壞。
2 瀝青路面主要病害的處治
目前常用的預防性養(yǎng)護措施，主要有稀漿封層、微薄層罩面和加鋪補強層的方法等。至于采用何種措施要根據(jù)路面的破損程度來決定。其中，稀漿封層和微表處主要用于恢復路面的表面功能，加鋪補強層可提高路面承載能力。在實施預防性養(yǎng)護措施之前要對路面上的病害進行修補（如灌縫、修補坑槽和較深車轍）當路面病害較嚴重時，需對原地面進行挖除處治修復后再實施。
2.1 路面裂縫的養(yǎng)護處理。裂縫的養(yǎng)護根本上應解決不浸入造成的病害及壽命等效益問題。裂縫的養(yǎng)護具有很強的時限性，表現(xiàn)在路面生命周期中養(yǎng)護時間的確定，以及養(yǎng)護年中養(yǎng)護時間的確定，根據(jù)氣侯條件和裂縫的時間效應，瀝青混凝土路面裂縫養(yǎng)護的方法很多，主要采用以下幾種對裂縫進行養(yǎng)護處理。
2.1.1 普通瀝青灌縫。該方法采用瀝青的粘彈特性，保證裂縫封堵，防止水分的浸入。瀝青通常采用道路石油瀝青A—90#，施工工藝為：
①先用4-6MPA的壓縮空氣對著裂縫從一端吹至另一端，一般需吹兩遍；
②用鐵釬或鐵鏟鏟除縫中雜物；
③對瀝青現(xiàn)場加熱，溫度控制在150℃—160℃.用鐵壺或?qū)Ｓ萌萜鲗釣r青灌入縫內(nèi)一般需澆灌2—3遍，直至灌縫材料與路面平齊為止；
④將清潔干燥石屑撒到灌縫表面，待瀝青溫度下降至常溫后即可開放交通。此種方法操作簡單，使用設備和人少，養(yǎng)護費用低廉，速度快，效果較好。但缺點是:
①由于未清掃裂縫造成粘結(jié)不牢固，一般第二年幾乎全部需要新灌縫；
�、谙募靖邷�，瀝青體積膨脹，部分瀝青溢出路面被行車粘走；
�、畚唇�(jīng)開縫處理，不能保證薄縫的深度；
④由于作業(yè)面較大和分散，長時間人工作業(yè)的危險性較大。
2.1.2 灌縫膠修補裂縫。灌縫膠處理裂縫方法的工藝為:
�、偈┕ぢ范诬囕v繞行，按照規(guī)定擺放安全標志，設專人指揮交通，并根據(jù)工程進度隨時移動標志牌；
�、诎凑找蟪叽缪亓芽p方向進行開槽作業(yè)；
�、矍謇黹_槽。采用高壓氣體進行吹縫，充分將開槽后縫內(nèi)的松散顆粒和雜物徹底清理干凈，一般需吹2遍；
④用普通液化氣罐外接噴火裝置，在實施灌縫前對凹槽加熱，有利于灌縫膠和瀝青混凝土粘結(jié)牢固；
�、莨嗫p。在密封膠加熱溫度達到180℃時，加熱爐自動停止加溫進入保溫狀態(tài)，這時用灌縫機上自的具有刮平裝置的壓力噴頭將密封膠均勻灌入槽內(nèi)，灌縫分兩次灌滿，第一次灌入槽深次灌滿并在槽口兩側(cè)拉成寬60mm，厚3mm的封層；
�、摒B(yǎng)護撒料。在剛灌滿的密封膠表面撒布石粉或細砂，待灌縫膠冷卻至常溫后即可開放交通，一般冷卻時間為15分鐘。灌縫膠處理裂縫,灌充分飽滿，表面平整，無顆粒狀膠粒，并經(jīng)行車碾壓后不得發(fā)生脫落變形，保持有足夠的彈性。
2.2 瀝青路面坑槽的維修。瀝青路面坑槽的維修一般分為兩個時期：春、夏、秋(4月初至10月末)，為常規(guī)修補期；冬季(1月初至3月末，11月至12月末)、雨天，為應急修補期。通常，坑槽有二種修補方法：熱拌材料修補法、冷補材料修補法。
2.2.1 熱拌材料修補法�？硬畚恢玫拇_定后放樣；切割破碎及廢渣清理；清邊及坑槽清理；灑粘結(jié)油及填料，在干凈的槽底、槽壁上薄刷一層粘結(jié)瀝青，隨即將拌和好的瀝青混合料填入槽內(nèi)，用耙子、鐵锨將其攤鋪均勻，坑槽邊緣填入細料；壓實：符合填料標準后，將坑槽邊緣周圍的廢料清除干凈并回收，壓路機振動壓實保證修補后的密實度及平整度。在碾壓的同時需注意邊緣處是否多料或缺料，多料應及時清除，缺料應及時增加。
2.2.2 冷補料修補方法。此種方法一般在冬季或雨季使用。臨時修補坑槽的緊急措施是為了控制坑槽擴大，防止車輛通過時發(fā)生交通意外。修補時用小型切割機將坑槽鑿成方形，把廢料清除，用吹風機吹干。填冷補料。袋裝冷補料要用人工搗碎，放入坑槽內(nèi)，一定要掌握好松鋪系數(shù)，一般應根據(jù)坑槽的深度掌握，然后找平壓實，壓實到成形為止后開放交通。
2.3 沉陷的處理。對不均勻沉落引起的路面裂縫和下沉，如路面和土基已經(jīng)密實穩(wěn)定，不再繼續(xù)下沉，可只修補面層，并根據(jù)路面的破損狀況采取以下處治措施：
�、俾访媛杂邢鲁�，無破損或僅有少量輕微裂縫，可在沉陷處噴灑或涂刷粘層油，再用瀝青混合料將沉陷部分填補，并壓實平整。
�、趯Σ痪鶆虺谅溆绊懧访娴钠秸�，如面積不大，可在拉毛、掃凈、灑布粘層瀝青后，根據(jù)沉落的程度采用不同粒徑的熱拌瀝青混合料予以補平；如面積較大，可采用罩面處治。
對基層和路基結(jié)構(gòu)破壞引起的沉陷，必須先將基層和土基妥善處治后，再修復面層。對于路基下坑洞、溝槽等引起的局部沉陷，應采用砂礫石、碎石、干砌或漿砌片石等將其重新回填密實，面積較大或有暗流時，宜用橋涵跨越。
當橋頭路面沉陷高差達2cm時，應及時填鋪平順。必要時，可采用鉆孔壓漿處治加固橋頭填土。
2.4 唧漿的處治
①測定唧漿破壞部分的范圍和深度，畫出大致與路中心線平行或垂直的處治挖除唧漿部分輪廓線（正方形或長方形）
②用切割機開槽到穩(wěn)定部分，槽壁要垂直，并將槽底、槽壁清理干凈。
�、墼诟蓛舻牟鄣�、槽壁刷粘結(jié)瀝青，隨即填鋪備好的瀝青混合料，新填補部分要略高于原路面（高出量應根據(jù)處治深淺等實際情況而定），使填實壓實后與原路面相平，用平板振動夯進行振輕壓實。
國省道干線是公路網(wǎng)格的重要組成部分,對于促進國家經(jīng)濟社會發(fā)展,正日益顯示出無可替代的作用。為保障公路運輸及再生產(chǎn)連續(xù)進行，必須加強公路的養(yǎng)護管理，以保持公路的運營能力，提高使用質(zhì)量和服務水平，保證行車安全、舒適、通暢。
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