赫振華
(上海浦東路橋建設(shè)股份有限公司,上海市 201210)
城市道路在城市發(fā)展中具有舉足輕重的地位,隨著城市建設(shè)的推進(jìn),人們對(duì)城市道路的要求也越來越高,具有降噪排水功能的排水性瀝青路面得到了迅速的應(yīng)用和發(fā)展。上海作為較早應(yīng)用和推廣排水性瀝青路面的地區(qū),通過對(duì)此地區(qū)排水性瀝青路面的應(yīng)用情況進(jìn)行研究,可以在指導(dǎo)排水性瀝青路面在城市中的應(yīng)用中起到典范的作用。
到目前為止,上海地區(qū)共建成投入排水性瀝青路面13條,排水性瀝青混合料使用量達(dá)30萬t。從2002年開始,上海市相繼在浦東北路、冬融路、濱州路、桃林公園、五洲大道、環(huán)南一大道、張衡路和世博園區(qū)等改建和新建工程中應(yīng)用了排水性瀝青路面技術(shù),特別是2009年上海市在浦東機(jī)場北通道和中環(huán)線浦東段鋪筑了長達(dá)31 km長的排水性瀝青路面,標(biāo)志著上海地區(qū)排水性瀝青路面的相關(guān)技術(shù)和規(guī)模都達(dá)到一個(gè)新的水平。
而隨著排水性瀝青路面通車時(shí)間的增加,空隙堵塞問題不可避免,本文依托幾條排水性瀝青路面的跟蹤檢測結(jié)果,對(duì)比快速路段和低速路段、高架和地面以及不同行車道的路面排水機(jī)能衰變規(guī)律,并分析造成空隙堵塞的原因,為排水性瀝青路面養(yǎng)護(hù)方案的制定提供參考。
排水機(jī)能是排水性瀝青路面的主要功能性指標(biāo),其強(qiáng)弱程度由滲水系數(shù)來定量表征,同時(shí)滲水系數(shù)亦是表征路面空隙堵塞程度的手段之一。本文基于路面滲水系數(shù)檢測結(jié)果,從以下多個(gè)方面探討排水性瀝青路面排水機(jī)能衰變規(guī)律。
快速路段和低速路段滲水系數(shù)衰變曲線見圖1。
圖1 快速路段和低速路段滲水系數(shù)衰變曲線
從圖1中觀察到,快速路段(中環(huán)浦東段)和低速路段(環(huán)南一大道)的滲水系數(shù)隨通車時(shí)間增加呈線性衰減,且低速路段具有較大的衰減速率;據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果,兩條上述路段排水性瀝青路面的滲水系數(shù)衰減是由于路面空隙堵塞造成的,而快速路段滲水系數(shù)衰減速率較慢與高速行車伴隨產(chǎn)生的較強(qiáng)“泵吸效應(yīng)”相關(guān),即較強(qiáng)的“泵吸效應(yīng)”使得快速道路路面更不易堵塞。
高架路面和地面路面滲水系數(shù)衰變曲線見圖2。
圖2 高架路面和地面路面滲水系數(shù)衰變曲線
如圖2所示,高架路面(世博北通道)和地面路面(張衡路)滲水系數(shù)隨通車時(shí)間增加呈線性衰減,且高架路面滲水系數(shù)具有較小的衰減速率,根據(jù)研究顯示,與地面路面相比,高架路面易于管理,有效控制了導(dǎo)致路面空隙堵塞的外來污染物,減緩了高架路面的滲水系數(shù)衰減程度,減緩了路面空隙堵塞。
以浦東機(jī)場北通道段為例,見圖3,隨通車時(shí)間增加,四條行車道的滲水系數(shù)都呈線性衰減,且靠近橫向排水管道末端的3、4車道具有較高的衰減速率,分析原因?yàn)椋?、4車道靠近路邊緣,是橫向排水性管道的最末端,是灰塵等臟物的富集區(qū),易造成車道堵塞;同時(shí),1、2車道的高速行車產(chǎn)生的“泵吸效應(yīng)”一定程度上起到路面空隙自清理的作用。
圖3 不同行車道滲水系數(shù)衰變曲線對(duì)比
根據(jù)研究顯示,造成排水性瀝青路面排水機(jī)能衰減的原因有兩點(diǎn):一、由于交通荷載反復(fù)作用下造成的路面結(jié)構(gòu)再壓密過程,造成路面結(jié)構(gòu)性病害產(chǎn)生,路面空隙率減小,排水機(jī)能衰減,這種情況的產(chǎn)生與排水性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)、施工過程密切相關(guān),再壓密的程度可以通過結(jié)構(gòu)性指標(biāo)—平整度來表征,且再壓密現(xiàn)象造成的排水機(jī)能衰減是不可逆的;二、灰塵等污染物堵塞路面空隙,造成路面空隙率減小,排水機(jī)能衰減,針對(duì)此情況,可借助專業(yè)養(yǎng)護(hù)工具,清除路面空隙堵塞物,恢復(fù)其排水機(jī)能。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知,所有類型的路面在通車一定時(shí)間后,由于反復(fù)行車荷載過程,都有一定程度的再壓密現(xiàn)象發(fā)生,其再壓密程度由行車類型、瀝青混合料的使用性能和通車時(shí)間等因素共同決定,嚴(yán)重的再壓密過程會(huì)造成路面車轍現(xiàn)象,是路面結(jié)構(gòu)破壞的表現(xiàn)形式之一。
通車三年后,環(huán)南一大道路面滲水系數(shù)從1 500 mL/15 s減為800 mL/15 s,路面空隙率衰減幅度較大,為分析造成路面空隙率衰減的原因,檢測其通車三年內(nèi)的平整度數(shù)據(jù),見表1。
環(huán)南一大道路面平整度變化曲線見圖4。
表1 環(huán)南一大道路面平整度檢測結(jié)果
圖4 環(huán)南一大道路面平整度變化曲線圖
從圖4中可知,環(huán)南一大道路面平整度數(shù)值隨通車時(shí)間增加呈線性增長,這表明路面結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定程度的再壓密過程;通車時(shí)間三年后,環(huán)南一大道路面平整度最大數(shù)據(jù)為3.5 mm,其變化幅度在合理的范圍內(nèi),且路面現(xiàn)場沒有發(fā)現(xiàn)明顯的車轍現(xiàn)象,這說明空隙率衰減的主要原因不是再壓密過程,而是環(huán)境沙塵污染;另外,環(huán)南一大道具有較高的交通量,過往車輛以重載車居多,對(duì)路面承受荷載能力要求極高,通車三年后仍保持較好的排水機(jī)能,以及較好的路面強(qiáng)度,這與合理的配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)施工過程密切相關(guān)。
通車三年后,環(huán)南一大道仍保持較好的結(jié)構(gòu)性指標(biāo),是排水性瀝青路面應(yīng)用技術(shù)成熟的表現(xiàn)。通過合理的生產(chǎn)和施工,從源頭控制路面質(zhì)量,避免在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),發(fā)生路面再壓密現(xiàn)象,造成路面排水機(jī)能衰減,這既利于排水性瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作順利進(jìn)行,又節(jié)省人力物力,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
(1)根據(jù)排水性瀝青路面排水機(jī)能衰變規(guī)律,可為不同路面制定專門的養(yǎng)護(hù)方案,以有效恢復(fù)其排水機(jī)能;
(2)從排水性瀝青路面的配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)施工的源頭控制路面質(zhì)量,為養(yǎng)護(hù)工作的開展提供新思路。
[1]JTG E60-2008,公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].
[2]JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].