范焕玲
岳阳市交通公路工程建设总公司湖南岳阳414000
摘要:一般评价沥青路面施工状况质量与后期养护技术水平的主要指标为渗水性、车辙深度和路面平整度等。因此,快速、准确检测并评价沥青路面各项性能指标,对评判路面施工质量工作而言尤为关键。但是,在现场施工试验检测过程中,检测结果一般会受沥青路面空隙率、路面压实度、混合料离析度、动水压导致的细料流失几大试验检测影响因素影响,由此会降低试验检测结果精度。基于此,本文主要对沥青路面渗水试验检测与防治措施进行分析探讨。
关键词:沥青路面;渗水试验检测;防治措施
1、前言
水是造成沥青路面早期破坏的一个重要因素,特别是南方潮湿多雨地区,这种水造成的路面破坏更为明显。水渗入路面的途径有多种,一般是通过路面裂缝、结构层粒料间的空隙进入结构层内部,在行车荷载的作用下,沥青路面会出现唧浆、网裂、坑洞等多种水破坏,使沥青混凝土整体强度下降并导致严重车辙、沉陷等结构性破坏,从而影响路面服务功能,缩短路面使用寿命。由此可见,渗水对沥青路面的质量有着极大的危害性,必须采取措施加以防治。
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。本文重点结合某省某高速公路项目,对试验情况进行说明:以下数据统计结果为某省某高速公路沥青路面渗水试验参数记录情况:
表1某省某高速公路沥青路面渗水试验参数记录情况
通过上述试验结果可以看出,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。
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、高速公路沥青路面渗水系数的影响因素分析
3.1高速公路沥青路面渗水的形成原因
1)沥青路面面层渗水的原因。我们国家在沥青路面结构设计中,沥青面层一般情况下会选择空隙率较大的半开级配、开级配的沥青混凝土设计,这种半开级配、开级配的沥青混凝土的设计空隙率一般在8%左右,施工现场经检测空隙率一般都在12%左右。经过试验研究表明,当路面空隙率在8%~12%之间的沥青路面是最容易产生渗水的区域。路面空隙率越大,渗透进水的时间会越短。在同样的降水情况下,单位时间内流量越大,渗透速度越快,渗透系数就越大。空隙率过大,还能使空气容易进入路面结构层,致使沥青氧化变脆,影响沥青路面的正常使用和降低使用年限。
2)沥青路面基层渗水的原因。当前我国的各等级公路的基层普遍采用半刚性结构基层,由于这种结构本身的温差变形和干缩变形,导致半刚性基层结构较容易产生裂缝,基层裂缝会反射到沥青路面的面层,成为路面水下渗的主要通道。路面基层应选择密实而具有良好骨架结构的沥青混合料,才不会使得路面发生表面型水损坏;路面基层应使用良好的透层和粘层材料,这样路面整体的强度足够,才不会发生内部型水损坏;处理好接缝,避免缝边粗细级配料离析和压实度不足。
3.2沥青混合料的类型
通过临吉高速公路路面的大量检测数据来看,中面层的渗水能力要弱于下面层,这说明了粗粒式沥青混凝土的空隙率要大于中粒式沥青混凝土;下面层渗水系数的变异性要大于中面层,这也说明了下面层的现场施工质量控制上不如中面层。从而也反映了公称最大粒径与空隙率和公称最大粒径与路面施工技术变异性的匹配关系。
4、防治措施
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,因此沥青面层中应设置一层I型密级配沥青混凝土,以防止雨水下渗。如果面层为沥青碎石混合料,则应在基层上做好下封层。
4.2提高路面施工质量
1)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,重视洒水保湿养生以及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,另外,在半刚性基层上全幅铺设土工布、土工格栅或预切横缝也能延缓裂缝的发展。
2)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%。
3)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: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。施工中如仍发现不均匀现象,应人工及时进行处治。
4.3增强沥青和集料的粘结力
沥青和集料之间粘结力的大小,主要决定于集料的品质和沥青的性能。应选择规格尺寸均匀,表面洁净干燥无灰尘、无风化,质地坚硬,扁平细长颗粒含量少的集料。同时,集料的表面还要有一定的粗糙度,这有利于沥青对集料的包裹,外表光滑圆润的卵石不宜直接采用,应经破碎机破碎之后使用。此外应优先选用碱性石料,因其与沥青的化学吸附作用强,对于花岗岩、石英岩、砂岩等酸性石料则应掺加消石灰粉、生石灰粉、水泥或其它抗剥离剂,以改善沥青和集料的粘结性。沥青最好选择低针入度、高软化点、高粘度的优质沥青,含蜡高的沥青不宜使用,还可以对沥青掺加各种不同类型的改性剂来提高沥青的粘附性,即使用改性沥青。施工中为改善沥青路面的粘结性,可将沥青混合料的施工油石比比设计油石比调高0.1%~0.2%。
5、结语
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:
[1]阿米娜·毛力提别克.沥青路面渗水问题及渗水试验方法探析[J].交通标准化,2014,42(04):106-108.
[2]丁兆斌.探究沥青路面渗水问题及渗水试验方法[J].科技展望,2015,25(06):54