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摘要:本文从沥青混凝土施工的角度出发,在配合比、原材料、施工质量等控制方面探析沥青混凝土路面渗水防治施工技术,以提升其防水性能,有效控制沥青混凝土路面渗水现象的发生发展,延长沥青混凝土路面的使用寿命。
关键词:沥青混凝土路面渗水防治防水配合比离析
1.路面渗水的原因
沥青混凝土路面渗水外因是路面排水不畅,导致路面长时间积水,为水侵入路面结构提供必要条件。内因是沥青混凝土的空隙率处于一个不恰当的范围。根据研究,这个不恰当的范围约为8%-15%之间,此种情况下水易进入并滞留在沥青混凝土内部,不易排走,在车轮荷载作用下产生很大的毛细压力成为动力水,反复冲刷沥青混凝土内部,造成骨料表面的沥青膜剥离,致使沥青混凝土逐步失去粘聚力,从而产生松散等水损坏;当沥青混凝土空隙率小于8%时,水分难以进入沥青混凝土内部;空隙率在15%以上时,进入沥青混凝土中的水分迅速排走,不会因车轮荷载产生高压水流及冲刷作用。
2.路面渗水防治措施
根据上述原因,以下从施工的角度分析路面渗水的防治措施。
2.1采用合理的配合比
配合比的设计是沥青混凝土施工中最重要的环节,分为三个阶段:目标配合比、生产配合比及验证配合比阶段。
其中目标配合比阶段空隙率的设计对沥青混凝土的防水性能有着原则的影响。沥青混凝土应留有适宜的空隙率,空隙率太小,沥青混凝土结构不稳定,通行后易产生车辙;空隙率过大,沥青混凝土内部形成连通孔隙,造成渗水性大。因此,空隙率应严格满足规范要求,目前我国现行公路沥青混凝土规范要求密级配沥青混凝土混合料的空隙率在3%~6%之间,这种空隙率情况下基本认为沥青混凝土内部的孔隙不连通,路面基本防水。达到这种孔隙率需要在目标配合比设计过程中控制好集料的级配及沥青的用量并严格进行渗水性检验。
生产配合比确定料仓进料比例及最佳沥青用量,使通过拌和机拌制的沥青混凝土实现目标配合比达成的性能。
配合比验证中则通过试拌试铺,找出最佳的压实机械组合、压实遍数、压实温度等,得到良好的沥青路面路用性能。
配合比确定后,生产沥青混凝土时还需严格按规范频次进行原材试验及马歇尔试验,根据原材和混合料性能波动情况及时对生产配合比进行微调。
2.2确保原材料质量
在施工过程中,一般对于沥青的质量较重视,沥青质量较稳定。但碎石用量大,为保证施工进度,普通存在供应商过多的情况,易造成碎石级配及质量不统一;另一方面堆放场地规划不科学,造成不同级配区间的碎石混合堆放,同时集料堆放场地未硬化造成集料的含土量超标,细集料未覆盖造成雨季时含水量超标,从而使生产配合比失去了指导意义,造成拌制后的混合料级配不合理,沥青与碎石粘附性降低,现场施工空隙率不受控制,并出现离析、裂缝等现象,从而产生渗水系数过大现象,降低了沥青路面的防水性能。
因此,应尽量使用与配合比设计所用碎石同产地同生产线出产的碎石,并保证集料的良好存放条件。
2.3确保压实度满足要求
沥青面层碾压不充分,压实度达不到要求时也易产生渗水系数过大现象。
在配合比满足要求情况下,压实度不足主要是由于碾压温度不适宜、碾压遍数不足造成。
(1)确保施工温度满足要求
普通沥青混凝土的施工温度应该通过在135℃及175℃条件下测定的粘度-温度曲线及根据规范规定的适宜拌和和压实的沥青混合料粘度确定。如缺乏温粘曲线时,可依据规范根据沥青标号及现场条件选用相应的施工温度。
为保证沥青混凝土拌和的温度满足要求,必须保证拌和设备测温系统的准确,同时为了避免第一盘混合料温度出现偏低的现象,可在开盘时干拌几锅碎石混合料,待拌和系统温度升至要求值后,再正式添加沥青拌制沥青混凝土。
为保证沥青混凝土摊铺、碾压的温度满足要求,每车沥青混凝土出厂时应进行温度检测;运输时采用保温材料覆盖;压路机尽量缩短与摊铺机的距离,防止沥青混凝土碾压时温度损失过多;碾压时在不粘轮情况下减少压路机的喷水量。
(2)确保碾压遍数
须对压路机操作手做好碾压遍数和频率的交底,并设专人进行碾压遍数的监督。对于初压、复压、终压区设置有效的标记,特别注意不同区域交界部分的重叠碾压,避免漏压。
(3)及时进行压实度试验
沥青混凝土路面成活后,应按要求及时取芯检测压实度,压实度不足时及时分析原因,进行调整,避免大范围发生压实度不合格的现象。
2.4避免发生离析现象
若沥青混凝土发生了离析,离析部位极易渗水,严重影响路面防水性能。
(1)保证沥青拌合站的精度
保证沥青混凝土不发生离析,除保证原材料合格、严格按照试验室调配好的配合比拌制混合料外,在拌制沥青混凝土过程中还需密切关注沥青拌和站的精度。因此,混合料的各种传感器须定期检定,周期不少于每年一次,有条件时可适当增加检定频次。拌制沥青混凝土时,应专人关注称量数据,当发生超精度偏差时及时进行处理,并每日对拌和站筛分系统进行检查。
(2)保证装料的科学性
混合料从储料仓卸至运输车时,由于重力及高度的原因,大骨料滚落在料堆周边,形成骨料集中。为避免这种状况,应分层向运输车的前、中、后3处堆装,自卸车卸料时大骨料和小骨料可再次混合。
(3)保证沥青摊铺质量
摊铺机每幅摊铺宽度不应超过7m,同时分料器尽量延长,叶片安装齐全。在摊铺中,对路面出现的离析现象应及时补救,如采用人工筛出细沥青混合料洒在出现离析的表面层,并及时碾压。
2.5及时排走路面积水
(1)严格按设计路拱横坡施工
不同雨量地区沥青混凝土路面的设计路拱坡率一般不同,如普通雨量地区一般为1.5%,多雨地区为2.5%。若施工中对路拱坡度把控不严,施工坡度小于设计值,极易造成下雨时排水不及时,延长了水在沥青路面积聚的时间,增加了面层渗水的风险。因此,在施工过程中应严格按设计坡度值施工路拱。
(2)保证路面纵坡率及平整度
路面上面层平整度的控制必须从路床顶及基层起开始控制。路床顶的平整度需满足规范要求,采用摊铺机结合高程基准线摊铺基层、下面层,采用摊铺机结合非接触式平衡梁铺筑面层,这样方可保证路面上面层的平整度,防止局部积水。
2.6其他措施
在施工完毕后,若通过试验发现局部路段渗水系数过大,防水性不足,可以采用加铺封层如喷洒乳化沥青等方式及时封闭路面表面空隙,降低路面渗水性。
结语:沥青路面渗水是引起沥青路面破损的一个重要因素,通过合理设计配合比、严格控制原材料质量和路面施工工艺并在出现渗水系数过大情况后及时采用补救措施处置,可以有效控制渗水的发生与发展,提高沥青混凝土路面的防水功能,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
参考文献:
[1]JTGE20-2011.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].2011
[2]JTGD50-2006.公路沥青路面设计规范[S].2006
[3]JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].2004