摘要:作为一项实际要求较高的实践性工作,沥青路面渗水试验检测的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对沥青路面渗水试验检测及预防问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
关键词:沥青路面;渗水试验检测;防治措施
1沥青路面渗水的原因分析
1.1面层的原因
在沥青路面结构设计中,以现阶段技术,新建高等级公路一般均采用热拌沥青混合料,沥青面层一般采用两种或者三种不同沥青级配的混合料组成,表面层一般采用中粒式粗型(C型)或者细粒式粗型(C型)沥青混合料,这种结构具有很好的骨架,抗车辙能力强,抗滑性能较好,高温稳定性好,但存在一定的渗水性。因为不让道路出现车辙现象,必须是该结构中存在一定的空隙以满足道路行车荷载形变。减小空隙出现车辙、抗滑性能降低,增大空隙又出现渗水严重、抗滑过好降低行车舒适性,因此渗水系数在沥青配合比设计中尤为重要。
1.2基层的原因
目前公路基层普遍采用半刚性结构,该结构整体强度高,水稳性好,成型快,但由于结构自身的干缩和温差变形,半刚性基层结构容易产生裂缝,一般裂缝会反射到路面面层,成为路表水下渗的通道。
1.3施工的原因
1.3.1沥青面层碾压不充分,压实度达不到要求。
在面层施工过程中,常常由于碾压时混合料温度偏低,碾压不及时,施工操作不规范或片面追求表面平整度等原因,造成路面压实度不足,路面空隙率偏大,致使路面渗水,导致早期破坏。实验证明,配合比设计时空隙率为4%的同一种沥青混凝土,在不同压实度下的现场空隙率有明显差别,在压实度为96%时,现场空隙率接近8%;在压实度为98%时,现场空隙率接近6%,前者的渗透系数将明显大于后者。
1.3.2面层混合料不均匀,存在离析现象。沥青混合料在拌和、运输、摊铺过程中会出现一定的离析,施工中如未认真处理,摊铺的面层就会存在不均匀性,特别是在粗集料较多的位置,沥青混凝土的空隙率较大,路面渗水就愈严重。
1.4材料的原因
集料的品质差(如采用酸性的砾石)、沥青的使用性能不佳以及沥青混合料级配不良等因素,都会影响集料与沥青的粘附,而集料与沥青的粘附力下降会导致沥青膜与集料之间丧失粘结力并从集料颗粒表面脱落下来,集料颗粒间由于沥青膜的脱落,会因此形成许多渗水的缝隙,渗水又加剧破坏沥青膜与集料粘附,从而引起面层剥落和松散,削弱沥青混凝土路面强度和密实性。
2沥青路面渗水试验检测分析
2.1合理选择监测点
在同一测试路面内,由于公路沥青路面施工中,混合料拌合、摊铺及压实度完全不同;再加上公路在后期运营阶段各路段交通运输荷载大小、作用时间长短等存在很大差异。因此,外侧行车道磨损更为严重。针对这一实际情况,在对沥青路面试验检测时,要合理选择试验监测点。即使是同一沥青路面路面,但由于试验监测点位置不同,沥青路面渗水系数和最终试验检测结果也存在很大差异。因此,在现场监测试验时,必须根据试验检测目的,合理选择路面监测点。若是为监测路面质量损害情况,则最好将监测点设于路面受力最为复杂的区域;若公路路面高低起伏不明显,较为平整,且不存在质量病害,只是为了预防性养护监测,可将试验监测点设于路面无明显病害处即可。
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2.2正确读取试验检测参数
通过现场试验发现,有些参数变化较大,但与现场路面实际渗水情况截然不同;有些区域试验检测读数较大,但现场水流只是渗入底座后滞留于路面表层,而并非真正下渗到沥青路面内部。这种试验检测结果在粗糙沥青路面试验中较为常见,说明沥青路面路段尚未真正形成上、下层之间相互贯通的深大裂缝。所以,个别监测结果并不能够真正表明该区域沥青路面渗水能力强。针对这一现象,在对沥青路面进行检测试验时,要慎读读数,以防被试验“假象”干扰而致使试验结论与现场实际情况不符。
3沥青路面渗水试验检测相关影响因素
3.1沥青路面空隙率
通过上述试验可以发现,沥青路面空隙率、沥青路面压实度与混合料离析度及沥青细料流失等因素均会影响沥青路面渗水试验结果。通常而言,沥青路面渗水性会随着混合料空隙率的增大而增大,二者具有一定的正相关性。但是若沥青路面空隙率一定,由于沥青混合料空隙率分为闭口和开口两种情形,而只有开口空隙才会引起沥青路面渗水问题,由此会使不同路段渗水系数存在很大差异。
3.2沥青路面压实度与混合料离析度
若在沥青路面施工混合料配合中,配合比不当或采用的相关集料级配不科学,搅拌不均匀,很可能会引发严重的集料离析问题。同时,在沥青混合料运输过程中,内、外温差也会导致混合料离析。在沥青混合料摊铺中,受螺旋拨料器两侧摊铺作用,混合料也有可能离析。此外,在路面压实过程中,不同区域温度及速度、遍数也会存在细微差异,故会导致路面压实度不均匀。这些因素都会导致沥青路面渗水系数增大。
3.3沥青细料流失
沥青路面长期在车轮反复碾压、揉搓作用下,会产生空隙水动水压力,由此加速了石料与沥青之间的剥离脱节过程。久而久之,就会使沥青路面中的细料随着车轮碾压及雨水冲洗而遭流失,随之也会使沥青路面产生空洞等质量缺陷。若在渗水试验检测时,将监测点设于此类部位,则必然会导致渗水系数增大。
4沥青路面渗水的防治措施探讨
4.1合理选择面层结构型式
面层结构既要有足够的结构强度、温度稳定性及抗滑性,还要具有良好的防水性能,以防止雨水下渗。因此结合当地水文,合理选用不同沥青结构具有重要意义。
4.2提高路面施工质量
加强半刚性基层的施工质量控制,减少和防止反射裂缝的发生,也减少渗水的通道。施工中,可以通过合理选择材料,严格控制基层混合料的配合比和碾压时的含水量,重视洒水保湿养生且及时做好下封层和沥青面层,来有效地减少和防止基层初期破坏和干缩裂缝的产生。保证面层压实度。为保证面层具有良好的防渗水性能,要求上面层压实度不小于98%,现场空隙率不大于6%;中面层、下面层压实度不小于97%,现场空隙率不大于7%。提高沥青面层的均匀性。施工中各道工序应严格把关,以有效减少混合料离析,确保沥青面层均匀。
a.拌和:应经常检查搅拌机中的相关部件,如拌叶等,并严格控制搅拌时间,注意观察混合料中是否有明显骨料分离现象,如发现,应查明原因,及时处理。
b.运输:料车装料时应采用前后中三次或者前后中前后五次的装料方式进行装料。应适当平整运输通道,降低行驶速度,使运输过程中尽量减少颠簸,另外对沥青拌和料要采取保温措施,尤其是较长距离的运输,如加盖蓬布等。
c.摊铺:尽量采用具有大直径、低转速螺旋布料器的摊铺机,降低螺旋布料器的高度,并使混合料的高度超过螺旋布料器,这样可以提高螺旋布料器的输送率,降低转速,减少不同物料颗粒之间的惯性差异,另外还要控制摊铺的宽度,最好不超过6~7m,摊铺宽度较大时,应采用多幅摊铺,这样可以降低离析。
结论
试验研究结果表明,沥青路面空隙率、路面压实度、混合料离析度、动水压导致的细料流失几大因素会对沥青路面渗水试验过程、结果产生干扰。对此,在试验检测过程中,要合理选择路面试验检测点,准确读取试验参数,针对沥青路面尚存病害及质量缺陷,采取有效措施消除不良影响,增强沥青路面抗渗能力,以延长公路寿命。
参考文献
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[3]李伟.沥青路面渗水试验检测与防治对策[J].交通科技,2015,No.27104:70-72.
论文作者:郑玉珠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/14
标签:沥青论文; 沥青路面论文; 面层论文; 空隙论文; 路面论文; 压实论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;