关键词：市政道路；沥青路面；水损坏；预防措施
1市政道路沥青路面水损坏常见特点
因受季节变化影响，沥青路面水损坏大多发生在雨季，发生水损坏的地方透水较严重，路面面层下可见有积水，破坏初期先有小块的网裂，然后松散成坑洞，行车道较超车道破坏严重。水损坏现象主要有松散类，变形类，裂缝类等。沥青面层在孔隙水压反复作用下，混合料中集料相互作用丧失黏结力，导致松散集料流失形成不同大小的坑洞。半刚性基层基顶结合料与路表连通孔隙的水混合，产生高速动水压力冲刷基顶形成灰浆而出现唧浆现象，面层随着底部脱空形成沉降。滞留于面层内的水使集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落。行车轮迹带下出现压缩变形的现象，轮下松散的沥青混合料向两侧挤出鼓起。
在冰冻地区因水凝聚结冰时体积增大，混合料内部黏结力下降，溶水滞留于路面内，加速沥青膜剥落。冰融水进入沥青混合料内部，在行车荷载作用下产生破坏，下面层基础有较多的细粒土时，毛细水分逐渐集聚在基层中，在荷载反复作用下产生剥落现象。自水进入沥青面层后，沥青面层产生坑洞或唧浆，网裂和坑洞是典型的严重水破坏现象，辙槽是另一类水破坏现象。自由水侵入沥青面层后，沥青与碎石黏结力减弱，滞留在面层下部的水使矿料表面裹覆的沥青膜逐渐脱落，会产生剪切形变，向外侧挤出，两侧鼓起，形成严重的辙槽，最深可达8cm，如不及时处理辙槽，降水后变为积水槽，造成严重的水损坏。
2沥青路面水损坏的原材料及混合料控制措施
2.1采用密实沥青混凝土
沥青面层结构中仅1层为密实式沥青混凝土,实际情况是沥青面层中孔隙率越大越容易产生水损坏。雨水从纵向裂缝进入并滞留在底面层,沥青面层未产生其他明显的水损坏现象。
沥青面层应采用密实式沥青混凝土,抗滑表层应是孔隙率小于4%的密实式沥青混凝土。具体选择某层矿料级配时,要考虑混合料的高温稳定性。密实式粗骨料断级配沥青混凝土有良好的不透水性,竣工路面构造深度达0.8mm。沥青面层下层应采用高温且稳定性好的粗骨料级配沥青混凝土。
碎石沥青砂胶混凝土SMA是粗骨料断级配沥青混凝土,SMA外加纤维以增加沥青用量,粗骨料矿料中可用改性沥青,但外加纤维0.3%需增加投资30%,因此,一般情况下采用纯沥青。
2.2增加现场孔隙率指标
混凝土的压实度会直接影响沥青混凝土的物理力学性质。不同压实度下,现场孔隙率有明显差别,不考虑沥青混凝土设计孔隙率大小,统一规定压实度为96%是不科学的,这是因为相同压实度不同级配的沥青混凝土的渗透系数可能相差数10倍。
以当天马歇尔试件作为标准密度,不能保证沥青面层应有的质量。生产配合比设计时,选定矿料颗粒组成与沥青用量,应检验表面层构造深度,在性能符合要求的前提下,确定矿料级配作为正式生产标准。
我国现行沥青路面混合料的压实标准建立于20世纪80年代,我国市政道路施工采用的压路机品种及技术性能显著优于以往,可达到压实度98%的要求。
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2.3提高沥青与矿料的黏结力
水进入沥青混合料中易产生剥落现象,需增强沥青与矿料的黏结力。对用于中层面的沥青混凝土,要求沥青与矿料的黏结力大于4级,且使用耐磨的硬质岩石料。已建成公路中使用的硬质岩石料有安山岩、花岗岩、辉绿岩,这些均与沥青的黏结力较差,因此需添加抗剥落剂。
抗剥落剂为胺类,不同品种作用各不相同。对所用的碎石与沥青,先进行黏结力试验。仅使用水煮法进行黏结力试验不能区分不同抗剥落剂的效果,应使用沥青混合料水稳定性试验进行评价。
我国因缺少消石灰粉,常用水泥代替矿粉作抗剥落剂。沥青表面层可采用4%水泥代替矿粉。当用水泥作抗剥落剂时,用量过少起不到良好的抗剥落效果。
3沥青路面水损坏的施工防治措施
3.1做好排水处理
水损坏防治主要从控制排水、预防养护等方面入手。市政道路面层为3层式沥青混凝土,面层能提供较大摩擦力,采用中粒式沥青混凝土,少量雨水下渗进路面基层可降低路面强度。如在基层顶面加铺沥青封层,会迅速排出下渗水分。
挖方路段为防止开裂缝隙内的水浸湿路面基层,应设置路槽排水。基地层采用20cm级配碎石,路两侧土路肩部位设置碎石盲沟。填方路段的合适位置通过横向硬塑料排水管排出水。
在超高侧路缘带范围内设集水槽,每40m左右设置水井,将路面水排至路基排水沟内。路基附近地面积水是形成翻浆的重要因素,为及时排出春融期的自由水,可在路肩设置横向盲沟,接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布,每3m间距横向埋设5cm硬塑料排水管。
3.2做好下封层设计
下封层质量会直接影响路面使用的耐久性。一些设计中,多雨地区沥青路面未设下封层。我国市政道路多采用水泥稳定碎石基层,粉尘导致无法牢固黏结,致使透水层不完整,多雨地区基层顶面必须设计下封层,以确保下封层能有效防水,使封层覆盖路基全断面,清除中央分隔带内多余松散的基层。
3.3控制施工质量
保证沥青混凝土施工质量是防止路面出现水损坏的关键,下2层应为密实式沥青混凝土,以改善雨天行车条件。应重视沥青混凝土的水稳定性,黏附性最好达到5级。
目前,我国公路沥青路面多从市场采购碎石。碎石质量无法保证,针片状含量超标,沥青路面用碎石必须统一集中生产,不合格的碎石坚决禁止用于沥青混凝土施工。
3.4加强预防性养护
采用预防性养护方式可及时防治水损坏。通过采用加强巡查的方法,及时发现失效的排水设施并进行补救,如发现积水浆立即挖补,发现开裂立即封缝,对严重渗水路段立即进行微表处全面封水,将沥青路面的病害消灭于萌芽状态。
4结语
通过以上分析，市政道路沥青路面水损坏的发生有设计、施工两方面原因，路面渗水是导致水损坏的关键因素。如果能够采取完善路面排水设计、采用新结构、严格规范沥青混合料配合比、加强施工管理、完善养护维修技术等措施，就能够有效防止水损坏的发生。
参考文献
[1]张林洪，王苏达等.沥青路面结构的渗透性能测试研究[J].中南公路工程，2005(03):10-14.
[2]李继业，刘景强，张来旺.道路工程施工技术手册[M].北京：学工业出版社，2014:565-569.
论文作者:赵志龙1马灯2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/30
标签：沥青论文; 面层论文; 混凝土论文; 路面论文; 孔隙论文; 碎石论文; 沥青路面论文; 《工程管理前沿》2019年11期论文;