关于沥青混凝土路面水损害的分析及其治理措施

(整期优先)网络出版时间:2018-01-11
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关于沥青混凝土路面水损害的分析及其治理措施

杜三军

内蒙古天骄公路工程有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

摘要:沥青混凝土路面的水损害破坏,是指在沥青混凝土路面内部存在水的条件下,经受反复交通荷载和温度胀缩的作用,水分逐步浸入到沥青与集料的界面上,同时由于动力水的作用,沥青膜逐渐从集面表面剥落,并导致集料之间的粘结丧失而使路面发生破坏。本文从水损害现象的危害出发,对沥青混凝土路面出现水损害的原因进行分析,并提出沥青混凝土路面水损害的防治措施。

关键词:沥青路面;水损害;防治措施

近几年,我市交通量和超限车辆不断增长,高等级公路建设与日俱增。由于沥青混凝土路面具有表面平整,抗滑性能好,行车舒适,耐磨振动性小,噪音低、施工期短、养护维修简便,适用于分期修建等特点,因此得到了广泛应用。

1水损害的概念

降雨时,路面上的大部分雨水被排走,少部分水从面层裂缝及混合料空隙中渗入到结构层中,路面结构层中就含有水份了。所谓沥青路面的水损害破坏,就是沥青路面在含有水份的状态下,在经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用,沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。

2水损害现象的危害

2.1排水不及时会直接影响车辆的运营和安全。由降水形成的路面水,若不能及时排除,则会形成路面水膜,使车辆产生液面滑移,影响运营和安全;车辆高速行驶时,还会在车尾形成水雾,影响驾驶员的视线,引起交通事故的发生。

2.2地面水的下渗会使路面结构层产生各种病害和破坏。地面水下渗后,若未能得以排出,则一部分会沉积在沥青面层的空隙中。在荷载等反复作用下由下而上渗入混合料内部,破坏沥青混合料的粘结;另一部分会通过面层下渗至路面基层。造成基层的软化,导致路面面层出现裂缝、断裂、龟裂、剥离、松散、变形、破损和汲浆等多种病害,使路面结构层过早破坏。

3沥青混凝土路面出现水损害的原因

3.1缺乏健全的排水系统。沥青路面之所以会出现水损害的原因之一就是缺乏健全的路面排水系统。现在的路面排水系统,基本上只注重排出在路基范围以内的路面表面的水,对于沥青路面结构层以内的积水排出情况缺乏足够的重视。实践表明,如果不能及时排出公路表面的积水,那么这些积水中的大部分将会渗入到路面结构层以下的部分,并且会长时间的积存在半刚性的基层顶部。这就是为什么在雨过天晴后的短时间内,车辆经过,依然会从路面内部冒出积水。在车轮的作用下,一部分的路面水就会变成有压水,尤其在夏天,温水将会加剧沥青膜的脱落,大大削弱了混凝土的粘结力,导致路面坑槽、松散等现象的发生。

3.2路面缺乏足够的压实度。早期水损害发生的主要原因就是路面缺乏足够的压实度。相关研究调查表明,当热拌的沥青混合料的空隙率在百分之四至百分之五之间的时候,就不会出现透水的现象。而绝大多数的沥青混合料,在设计方案的时候,都将空隙率设定为百分之三到百分之五。这样在施工完成的时候,压实度按照要求达到了百分之九十二的理论密度,实际空隙率就达到了百分之八,在两年以后,才能够达到设计要求的空隙率。路面如果碾压不实,空隙率就会增大,将直接影响路面的使用性能。在进行正常的交通通车后,车辆对于路面的碾压,将会改变混合料的压密,从而出现不正常的车辙,这就导致了水更容易进入空隙,形成水损害。

3.3路面离析。对于几十公里甚至数百公里的公路来说,在完成沥青混凝土路面后,基本上都是在局部发生水损害。局部水损害,不严重的情况只是路面出现小坑。严重的会造成路面不同路段的损坏,也有连续几公里出现损坏的现象,因此,沥青混合料离析也是路面水损害的重要原因之一。

4沥青路面水损害的防治措施

4.1使用空隙率小的混合料。在调配沥青混凝土材料的时候,所使用矿料的不同料径的颗粒级配相互挤压严密,在彻底压实后,空隙率就会变小。特别是I型密实样式的沥青混凝土,在压实后的空隙率更小,基本上保持在百分之五以下,具有较好的泌水性,能够有效地防止雨水渗透。现代的路面设计相关规范中明确指出,沥青路面结构层中至少要有一层的I型沥青混凝土。同时,为了改善路面的抗辙槽和抗滑性能,我国路面使用的多碎石面层和抗滑表层,如果空隙率能够保持较小的程度,也具良好的泌水性。所以,在满足沥青路面的基本需求的基础上,一定要使用空隙率小的混合料,这样才能最大程度的防止雨水对路面的渗透和破坏。

4.2运用优质的矿料和材料。必须选择优质的沥青材料。无论是高速公路,还是城市的公路,都应该选择与相关技术要求相符合的优质沥青或者经过试验论证的改性沥青。一些普通的公路路面,可以使用符合轻、中道路技术要求的普通沥青或者改性沥青。在铺设沥青路面的时候,应该选择优质的矿料。其质量的好坏,将极大的影响沥青路面的性能和品质。矿料的选择,可以参照国家相关技术规范要求,最大程度的提高沥青与矿料的粘附性。

4.3严格控制施工匀质性。在沥青路面施工过程中,一定要控制好施工的匀质性,加强施工管理,严格按照工程的实际要求和技术规范进行路面施工,建立有效的保障措施。从基层准备阶段、材料使用阶段、设计配合比,到拌制混凝土、运输以及摊铺,一直到工程最后的碾压成型,在工程施工过程中的每个阶段,都应该实行程序化、规范化和标准化的管理,采取切实有效、强而有力的技术保障手段,注意每一个工程细节的顺利完成。

4.4提高路面压实度的控制标准。在路面沥青铺摊的过程中,应该提高压实度的标准,特别是表面层的标准,这样使得沥青路面能够得到充分的压实,最大限度的减小空隙率。压实标准可以在原来要求的基础上增高一个百分点,至于表面层则相应的提高两个百分点。

4.5设置路面下封层,防止雨水渗透。合理设置下封层,可以有效的阻止水分的下渗,对于高等级的半刚性的沥青路面,应该改变传统的方法,设置下封层。这类路面基本上都是使用半刚性材料的碎石基层,大多数情况下,顶面会积存粉尘,对于清理造成了巨大的阻碍。透层沥青能够有效地渗透进碎石之间的间隙,但由于粉尘的影响无法粘结牢固,施工车辆在行驶的时候会出现卷带和起皮的状况,导致透层不够完整,无法起到防水的作用。应该使用层铺法或者拌和法来处治下封层,还可以运用乳化法进行稀浆封层。

总之,作为国家重要基础设施的交通建设,无论是对于人们的日常生活,还是对于国民经济的健康发展,都具有着重要的意义。加强路面施工建设管理,采取科学、有效的防治措施,最大程度的降低水损害对于沥青路面的破坏,从而保证公路的安全性,为我国的经济发展和长治久安提供充足的物质基础和坚实的保障。

参考文献:

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