楊 艷

(貴州省貴定公路管理段，貴州 貴定 551300)

1 水損壞機(jī)理

水損壞指的是路面中有水存在時(shí)，受溫度與交通荷載連續(xù)作用，使路面的瀝青與集料發(fā)生離析，導(dǎo)致路面產(chǎn)生損壞。造成破壞的主要原因?yàn)樗M(jìn)入到路面后將使瀝青和集料之間失去粘結(jié)力。基于此，對(duì)于水損壞的研究，可以從界面破壞與動(dòng)水壓力入手進(jìn)行。

在瀝青與集料之間的交界面上，如果水分進(jìn)入，將對(duì)瀝青和集料之間的粘結(jié)造成很大影響，降低粘結(jié)力，使路面產(chǎn)生水損壞。若水分通過不同的途徑到達(dá)路面內(nèi)部，則先會(huì)使瀝青薄膜被侵入，使界面失去粘結(jié)力，阻斷瀝青與集料之間正常粘結(jié)，集料逐漸開始剝落，導(dǎo)致路面產(chǎn)生水損壞現(xiàn)象。

公路工程施工中，一般會(huì)對(duì)路面設(shè)置一定路拱或超高，這樣做的目的是為路面排水創(chuàng)造良好條件，避免路面積水。然而，在公路運(yùn)營(yíng)時(shí)，路面在溫度與行車荷載持續(xù)作用下將產(chǎn)生裂縫，并且對(duì)瀝青路面而言，其空隙也相對(duì)較大，這些都會(huì)為水的進(jìn)入提供通道，另外，如果路面下層結(jié)構(gòu)所用材料不具良好的透水性，則進(jìn)入到路面當(dāng)中的水將很難排出。

殘留于路面中的水，受活性荷載持續(xù)作用，將逐漸滲入至瀝青薄膜當(dāng)中，使粘結(jié)力不斷降低，引起水損壞。如今，道路實(shí)際通行量越來越大，路面受到的活荷載作用明顯增加，時(shí)路面中自由水變?yōu)閯?dòng)力水。這些動(dòng)力水受到壓力的進(jìn)一步作用將快速進(jìn)入到瀝青薄膜處，加快水損壞產(chǎn)生速度，包括松散、坑槽與唧漿。

2 水損壞類型

2.1 網(wǎng)裂變形

如果路面上的積水從空隙或裂縫中進(jìn)入，則會(huì)滯留于上、下面層之間的交界部位。水不斷對(duì)瀝青薄膜造成侵入，使瀝青和集料之間的粘結(jié)被破壞。可見，路面剝離一般是從路面的面層下層開始的，不斷向上部傳遞和擴(kuò)散。在路面的下面層結(jié)構(gòu)被破壞以后，由于上面層受到行車荷載持續(xù)作用，將產(chǎn)生不同程度的網(wǎng)裂與變形。

2.2 坑洞

如果路面上、中面層均為半開級(jí)配混合料，而下面層為密實(shí)級(jí)配混合料，則路面上產(chǎn)生的積水將很容易進(jìn)入并長(zhǎng)時(shí)間滯留于上、中面層當(dāng)中，水進(jìn)入上面層后，會(huì)在中面層上的薄弱部位到達(dá)中面層，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間滯留。此時(shí)，受溫度與活荷載持續(xù)作用，水將對(duì)瀝青薄膜造成侵入，使瀝青和集料之間的粘結(jié)被破壞，導(dǎo)致大量集料剝落，松散的集料無法抵抗行車荷載，在車輪作用下被帶走，進(jìn)而在路面上產(chǎn)生坑洞。

2.3 唧漿

路面被破壞后，混合料將變得松散，使水進(jìn)入到基層或路基。受到行車荷載持續(xù)作用，自由水會(huì)變成動(dòng)水，存在一定動(dòng)水壓力，對(duì)混合料造成沖刷與抽吸，使混合料中細(xì)小顆粒被剝離，沿動(dòng)水的方向發(fā)生運(yùn)動(dòng)。在這些細(xì)小顆粒通過混合料中的空隙到達(dá)路面后，就產(chǎn)生了唧漿。在水分到達(dá)路基處后，路基由于水的存在強(qiáng)度大幅降低，而路面由于受到活荷載而產(chǎn)生裂縫或坑洞，導(dǎo)致細(xì)小顆粒大量向上移動(dòng)，產(chǎn)生唧漿。

3 水損壞修補(bǔ)

3.1 小面積修補(bǔ)

如果路面產(chǎn)生的是面積相對(duì)較小的水損壞，包括坑槽與松散，則可通過灌縫、破碎坑補(bǔ)來修補(bǔ)。由于此類病害的主要產(chǎn)生原因?yàn)樗M(jìn)入到路面中，由上至下的使路面表層被破壞。事實(shí)上，此類病害對(duì)路面正常行車造成的影響并不很大，但受動(dòng)荷載持續(xù)作用將使病害不斷發(fā)展，需要得到及時(shí)有效的修補(bǔ)。如果路面上已經(jīng)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的病害，包括唧漿、坑槽與網(wǎng)裂，則說明路面的基層已經(jīng)被毀壞，此時(shí)要對(duì)整個(gè)路面結(jié)構(gòu)實(shí)施維修處理。對(duì)此類病害進(jìn)行維修處理時(shí)，通常要將路面破碎，一直開挖至病害產(chǎn)生具體位置來修補(bǔ)。

3.2 大面積修補(bǔ)

如果路面上產(chǎn)生了規(guī)模相對(duì)較大的水損壞現(xiàn)象，則要對(duì)瀝青路面實(shí)施大中修，常用方法包括罩面、補(bǔ)強(qiáng)、就地再生。若面層防水效果沒有達(dá)到預(yù)期要求， 導(dǎo)致路面產(chǎn)生水損壞， 則要先對(duì)局部病害實(shí)施維修處理，然后對(duì)路表面進(jìn)行拉毛，以原路面為基礎(chǔ)進(jìn)行新面層的鋪筑。如果路面基層本身就有質(zhì)量問題，則要將整個(gè)路面挖除，然后重新鋪筑基層與面層，使其質(zhì)量滿足要求，雖然這種方法最為徹底，但需要很長(zhǎng)的時(shí)間，且成本很高。如果路面上的水損壞面積很大，且交通壓力也很大，則可封閉單側(cè)車道，對(duì)其進(jìn)行路面實(shí)施冷銑刨處理，再進(jìn)行新路面的攤鋪。需要注意的是，該方法僅僅可以對(duì)現(xiàn)有病害進(jìn)行處置，無法預(yù)防新水損壞現(xiàn)象的發(fā)生。如果路面上產(chǎn)生了很多病害，但現(xiàn)有維修成本比較有限，則應(yīng)優(yōu)先考慮就地?zé)嵩偕姆椒▉硇扪a(bǔ)。

對(duì)于就地?zé)嵩偕?，它是指采用專門的機(jī)械設(shè)備對(duì)原路面實(shí)施加熱與翻送，并摻加適量新瀝青或新混合料及再生劑，在相對(duì)較高的溫度條件下進(jìn)行拌和、攤鋪與碾壓，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面的資源利用和再生。這項(xiàng)技術(shù)主要包含三種工藝類型，即整形再生、復(fù)拌再生與加鋪再生。其中，整形再生是指先對(duì)原路面進(jìn)行加熱，使其軟化，然后就地添加適量再生劑進(jìn)行翻送與熨燙，在其表面攤鋪一層新的混合料，最后將其碾壓成型；復(fù)拌再生是指對(duì)舊路面進(jìn)行加熱和銑刨，然后摻加適量再生劑與新的瀝青或混合料，通過拌和、攤鋪與碾壓成型，其中，新混合料實(shí)際摻加比例通常不超過30%；加鋪再生是指對(duì)舊路面進(jìn)行加熱與銑刨，然后就地?fù)郊舆m量新混合料與再生劑，通過拌和形成新的再生混合料，用復(fù)拌機(jī)對(duì)其進(jìn)行攤鋪，最后將其碾壓成型。

就地?zé)嵩偕夹g(shù)主要具有以下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面材料的再生利用，能大幅減少材料及其運(yùn)輸方面的費(fèi)用；施工僅需占用一條車道，對(duì)路段交通造成的影響相對(duì)較??；能對(duì)舊路面混合料級(jí)配組成進(jìn)行修正，從而修正破壞；能有效改善路面的橫坡、縱斷面及路拱；可完全利用舊料，沒有廢料產(chǎn)生與排放；施工可實(shí)現(xiàn)流水化，成型速度快，每日能完成的施工量不少于1.5 km；在施工完成后，能直接對(duì)表面層進(jìn)行使用，不用設(shè)置罩面，對(duì)路面的標(biāo)高不會(huì)造成太大影響；實(shí)現(xiàn)了對(duì)舊路級(jí)配的有效調(diào)整與優(yōu)化，改善路面性能，特別是高溫性能；所需新混合料數(shù)量相對(duì)較少，由于要補(bǔ)充舊路面上產(chǎn)生的變形，所以舊路標(biāo)高不會(huì)發(fā)生太大變化；實(shí)現(xiàn)了對(duì)再生層與下承層之間的熱粘結(jié)，整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力可保持連續(xù)，具有較強(qiáng)的整體性，延長(zhǎng)實(shí)際的使用壽命。然而，這項(xiàng)技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，比如再生深度有限，保持在2.5～6.0 cm范圍內(nèi)，而且不能去除已經(jīng)無法滿足要求的混合料，混合料級(jí)配的實(shí)際調(diào)整幅度有限。

4 結(jié)束語

綜上所述，水是導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生病害的主要原因，預(yù)防路面水損壞是公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵所在，需要引起相關(guān)人員的高度重視，在明確水損壞機(jī)理與類型的基礎(chǔ)上，采取合理有效的工藝方法進(jìn)行修補(bǔ)，以此使路面始終保持良好的性能狀態(tài)，延長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)使用壽命。