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沥青混凝土路面透水病害防治措施

作者:云顶集团登录网站 发布时间:2019-09-17 浏览量:

随着高等级公路建设的发展、沥青混凝土路面一跃成为沥青路面的主要形式。沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、施工期短、养护维修简单等优点。在已建成的高速公路沥青混凝土路面中,大部分路面的使用状况是比较好的。但是一些路段的建设水平并不如人意,甚至发生了通车头几年就出现严重的车辙、开裂、透水等病害,从而不得不进行大规模的维修,造成人力、物力、财力的浪费。

 

根据权威部门的统计,水造成的损害是我国高速公路沥青混凝土路面最严重的早期破坏原因之一,沥青混凝土路面产生透水病害的原因非常复杂,总体来说可总结为混合料水稳定性不强、路面空隙率过大、路面排水措施不利这几方面。沥青混凝土路面透水病害的防治,可以从以下几个方面着手。 

 

1、合理选用路面集料

 

对于集料的选用,应优先选用孔隙率小、表面粗糙的非亲水性碱性集料。。当地碱性集料取材困难,而远运成本又太高,或者为满足表面层的抗滑性能,不得不采用质地坚硬、耐磨性好的酸性集料时,可用添加消石灰、水泥、或经验证耐高温且具有长期使用效果的抗剥落剂的方法,来提高沥青混和料的水稳定性能。 

 

沥青的粘度对其与集料的粘结强度有重大影响,沥青粘度大则粘结力强。因此,应在综合考虑当地的气候条件和沥青路用性能的条件下,尽量选取活性成份含量高(即酸值大)的沥青。也可对沥青进行改性,以提高沥青与集料的粘附性能。采用改性沥青是提高沥青混合料水稳定性很有效的途径,多年的研究和实践应用都证明,改性沥青与各种性质的集料都有较好的粘附性,基本都能达到四级以上,采用普通沥青不能满足要求时,改用改性沥青一般都能满足要求,一般也不用再采取掺加消石灰、水泥或抗剥落剂的措施。 

 

2、严格控制路面空隙率 

 

沥青混凝土路面空隙率过大是发生透水病害的主要外部条件,而引起路面空隙率过大的原因主要有级配不合理、压实度不够、沥青混合料的离析等,根据不同的原因应采取不同的防治措施。 

 

2.1、选用合理级配 

 

我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)对公称最大粒径小于 20mm的混合料,提出了渗水系数的指标要求。在配合比设计阶段,密级配沥青混合料和 SMA 混合料应不大于 120mL/ min 和80mL/min,在施工质量检测时,要求普通沥青路面路表渗水系数不大于 300mL /min,SMA 路面不大于 200mL /min。沥青路面的水损坏来源于水,只有水能渗入路面才有可能引发沥青膜和集料剥离,因此,对混合料进行渗水性质的试验是十分有必要的。 

 

2.2、严格控制压实度 

 

压实是沥青混凝土路面施工中最重要的一个环节,压实不足是导致沥青混凝土路面空隙率过大,引起路面透水病害发生的最普遍的原因。一方面,应严格控制混合料的设计空隙率。。另一方面,在于严格控制施工质量,有的工程过分追求平整度,而放松了压实度的要求。规范中又有构造深度的要求,对相当一部分混合料如趁热认真碾压很可能就达不到构造深度的指标要求,出于这两方面的考虑,很多工程对碾压做的不认真,等温度降低了以后采用静碾或较轻的压路机压实。为了使压实度达到规范要求,只能采用各种方式弄虚作假,如降低试件成型温度、试件偏高、油石比偏低都可使标准密度降低,钻孔试件没有彻底干燥则将使实测密度偏大。由于这些原因,施工过程中应该综合考虑平整度、压实度、构造深度,不能过分强调平整度,而应在满足压实度的前提下适当提高平整度要求。应当严格控制施工,认真按规范要求进行,严禁弄虚作假。 

 

2.3、减少混合料的离析 

 

由于沥青混合料中集料的不均匀性,沥青混合料在搅拌、运输、摊铺的过程中难以避免的会出现离析现象,离析现象只能尽量减少,而不可能绝对避免。对沥青混合料在装载、运输、卸载过程中所产生的离析还没有很好的解决办法,只能尽量注意装、卸载的方式,减少途中运输时间,在运输途中平稳行驶。在路面摊铺过程中,尽量控制摊铺宽度,摊铺宽度 8m 以下时采用单机摊铺,宽幅摊铺时使用两台同型号的摊铺机梯形摊铺,以避免产生离析现象。

 

3、防排水设计 

 

沥青路面的水损坏离不开水,如果水不能进入路面也就谈不上路面的水损害,所以以前的路面设计施工中千方百计地封水,试图阻止水分进入路面。实践证明,要想完全防止沥青路面进水是不可能的,封也不可能完全封住。我国路面基层普遍采用半刚性基层,近年来对半刚性基层的强度要求也越来越高,基层越来越致密,现在普遍采用的二灰碎石比水泥稳定碎石透水性更差。水进入路面是不可避免的,基层又不透水,上面层渗入路面的水和冻融的水积聚在基层表面,这样对路面的危害更大。因此,一方面应加强防水,减少水进入路面的几率,另一方面应做好排水,将进入路面的水及时排走。只有这样才能切实降低水损害发生的机率。 

 

3.1、封水

 

在沥青混凝土路面的基层上喷洒透层油后再做下封层,以封闭从路基下上来的地下水、裂隙水;在 表面层下设置封层,大部分是改性乳化沥青的封层,以封闭从路面上渗入的水。在选择做上、下封层的材料时要综合考虑气候地质条件,选择适合工程要求的材料,同时施工时应加强管理,避免施工不当造成的施工期层间污染。 

 

3.2、中央分隔带防水

 

中央分隔带基本分为两种,一种是开放式的,利用绿化分隔双向的交通、视线、灯光;一种是封闭 式的,利用防眩板分隔双向交通、视线、灯光。我国目前绝大部分采用的是开放式。早期的开放式分隔带有一个很大的缺点,绿化浇水有相当一部分会渗入路基路面。为了防止水分的渗入,近年来采取了一些措施来封水,如分隔带底部和周边铺设土工布等。但这些措施并不能达到完全封水的目的。如不能保证排水,可将绿化带改为水泥混凝土或沥青封层。 

 

3.3、路表排水 

 

为了能使路面水迅速排出,应设置路拱并确保路面平整度,从而最大限度的减少可能渗入路面内部的水。挡水式路缘石有可能使水滞留在路面上,建议做成平的或取消,采用漫流排水的方式。这就提高了对路肩和边坡的抗冲刷要求,应采取措施提高其抗冲刷能力。 

 

4、预防性养护 

 

沥青路面的水损害的发生是有一个过程的,开始的时候只是局部,如不及时处理就会迅速发展,直至严重损坏。

 

预防性养护的主要措施是封缝、补坑、稀浆封层和微表处。及时采取措施对路面裂缝进行封堵,就切断了水由裂缝进入路面内部的途径。补坑是对路面坏点的修补,即时补坑防止坑中积水下渗引起水损坏。阳离子乳化沥青稀浆封层可以使沥青路面出现的磨损、老化、微裂缝、光滑、松散等病害迅速得到修复,并起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。另外,雪天应及时清除积雪,不能将雪堆在路边,让雪水渗入路面。 

 

预防性养护的各项技术措施可以说已经相当成熟,最重要的是要发现问题及时解决,加强日常巡视,把问题消灭在萌芽,不能等到问题严重了才去治理。 

 

5、加强车辆管理 

 

沥青膜从集料表面的剥落主要原因是空隙中的水在车辆荷载作用下产生的动水压力。车辆荷载和车速对动水压力的大小起决定作用。近年来,随着经济建设的发展,运输压力的增大,超载超速越来越严重,干线公路上 50%以上的货车是超限车辆,沥青混凝土路面空隙中水的最大动水压力随车速的增加呈几何级数增长。超载和高速行车对透水病害的发生有很大的推动作用,控制超限车辆对预防透水病害的发生有重要意义。控制超限车辆,主要是按照相关法律法规,加强高速公路入口的检查力度,严格限制超限车辆上路行驶。 

 

沥青混凝土路面透水病害的发生是一个复杂的过程,影响因素很多。仅从一个方面或较少几个方面出发采取治理措施是不足以防止透水病害的发生的。防治透水病害,就应全面考虑各方面因素,采用合理的综合防治措施,这样才能收到良好的防治效果。 

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