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沥青路面水损害的危害及防治措施

2020-09-23

建材发展导向 2020年19期
关键词:水稳性矿料行车

李 刚

(丹凤县交通建设规划所,陕西 商洛 726200)

水损害是当前沥青路面工程常见的病害类型,会对沥青路面功能的发挥和使用寿命造成巨大负面影响。因此,必须重视沥青路面水损害的研究,并根据水损害的成因采取相应的防治措施,进而控制水损害问题的出现及蔓延。

1 沥青路面水损害的危害

沥青路面常见的质量缺陷包括裂缝、沉陷、水损害等,导致沥青路面出现水损害的因素众多,既包括降水、地震等自然因素,也包括养护不当、行车荷载过度等人为因素[1]。为了提升水损害问题的防治效率,就要掌握水损害出现的成因,并了解水损害的表现和危害。

1.1 表现

水损害通常出现在存在水分的沥青路面上,因为受到热胀冷缩和行车碾压的影响,水分会逐渐下渗,渗入沥青和集料界面,进而导致沥青膜慢慢剥离和集料间的勃结力衰退至消失。当出现水损害问题时,若养护与维修不及时或不当,水损害的影响面积会不断蔓延,进而引发一系列质量问题,影响公路工程的运营质量,威胁人们的出行安全。图1为沥青路面损害示意图。

图1 沥青路面损害

1.2 成因

导致水损害出现的因素较为复杂,可概括为沥青路面自身质量不达标和外界因素的双重影响。在公路工程设计阶段,设计人员对沥青路面施工与运营的考虑不到位,设计效果差,导致沥青混合料的配合比不科学,再加上降水、地震等自然因素,沥青路面难以承受较大且反复作用的行车荷载,极易出现水损害。在沥青路面施工过程中,基层结构组合水平不高,导致基层结构组合不当,厚度难以承受较大且反复作用的行车荷载。同时还可能因为沥青路面排水施工质量不达标,前期缺乏对施工现场的调查,排水系统设置缺乏科学性,导致积水问题严重,路面积水难以排出[2]。

此外,沥青路面施工质量控制效果不佳也会导致水损害,如原材料类型选择和质量不达标、沥青混合料配比不科学等。其中,摊铺和碾压作业的质量控制对整个沥青路面的质量提升尤为关键,但一些经验不足的施工人员很难保证沥青用量准确,摊铺和碾压作业的温度控制不到位,很难保证沥青路面基层的强度、密实度以及水稳性。最后,养护与维修工作开展不及时,养护维修技术选择不当,加上在较大且反复的行车荷载的影响下,会加快水损害问题的出现和蔓延速度。

1.3 危害

水损害问题的出现会对沥青路面的使用造成巨大不利影响,降低沥青路面的平整性和美观,导致水分逐渐下渗以及沥青混合料勃结性能衰退,引发一系列的质量缺陷,如裂缝、松散、翻浆等,从而缩短了公路工程的使用寿命,埋下巨大的安全隐患。

2 沥青路面水损害的防治作用

开展水损害的防治工作至关重要,能够有效控制路面基层病害的出现概率,提升公路工程的质量,保证人们的出现安全。

1)预防结构层破坏与病害。加强水损害防治工作,能够有效预防结构层破坏与病害的出现。通过严控原材料质量,提高摊铺与碾压作业的质量控制水平,使得沥青路面的密实度、强度以及水稳性达标,提升结构层的稳定性,防止基层软化,避免裂缝、翻浆等沥青路面质量问题的出现[3]。

2)确保沥青路面工程质量。一旦出现水损害,沥青路面结构的稳定性会受到极大影响,引发一系列的质量问题。而加强水损害防治工作,就要严格控制每一个施工环节的质量,保证排水系统设置的科学性,尽可能避免因雨水下渗而影响沥青与矿料的勃结性能的发挥。

3)保障车辆行车安全。在沥青路面施工过程中,应该保证设计方案的科学性,严格按照设计方案来进行施工,把握每一个质量控制要点,保证摊铺与碾压质量,重视养护与维修工作,及时处理质量问题,以防止水损害的出现,保证车辆的行车安全。

3 沥青路面水损害的防治措施分析

为了实现对沥青路面质量控制的目标,保证人们出行安全和行车安全,就必须根据水损害的成因采取针对性的措施来防治该问题。

3.1 合理选择材料级配类型

在进行沥青路面基层处理过程中,技术人员要选择级配、类型合适的原材料,重视材料质量控制,进行质量检测和试验以保证各类施工原材料质量达标,粗细集料级配科学,确保沥青路面施工顺利进行。通常情况下,沥青混合料的孔隙率要控制在4%上下。保证配比科学,可根据实际情况选择沥青或者SMA混合料来进行拌和,混合料孔隙率要合格,基层结构的强度、密实度以及水稳性应满足规范要求,采取相应措施来防止雨水下渗,提升沥青路面的施工质量。

3.2 增强沥青与矿料的勃结力

在沥青路面施工过程中,必须重视工程质量控制,防止出现质量问题,预防沥青剥离和集料勃结力衰退,保证沥青路面基层结构的耐久性,提升整个公路工程的质量。在设计过程中,设计人员要树立全局挂念,不断优化方案,保证基层结构的稳定性,选择级配与类型合适的原材料,让沥青与矿料的优势和性能得以充分发挥,满足不同重量的行车荷载的需要,确保车辆行车安全。其中沥青路面基层沥青与矿料勃结力要在4级以上,表层沥青与矿料勃结力要在5级以上。在沥青路面施工中,尽量选择具备质地坚硬、耐磨等性能的矿料,可根据实际情况选择一些机制碎石来进行施工。同时,使用适当抗剥落剂或者替换填料也能够提升沥青与矿料的勃结力,保证结构的强度、密实度及水稳性,实现预防水损害的目标。

3.3 确保沥青路面的水稳性

为了有效防治水损害,就必须重视沥青路面工程质量控制,提高基层的水稳性。根据当前最新的施工标准和规范要求,要保证混合料空隙率在15~25%范围内,马歇尔稳定度要在3.5kN以上,流值在20~40(0.1mm)间,而沥青材料的用量要占整个沥青混合料的2.5%以上。因此,要开展质量检测与试验分析,保证各类原材料的级配类型合理,沥青用量和混合料孔隙率符合上述要求,保证压实度达标。沥青用量要科学,控制沥青混合料孔隙率能够有效提高沥青路面质量,保证其抗疲劳、抗渗性能的发挥,确保沥青路面的水稳性,提高水损害防治效果。

3.4 改善并合理设置排水系统

为了控制水损害问题的出现和蔓延,必须合理设置排水系统,并根据实际情况不断完善优化。例如合理设置沥青拦水带,见图2,拦水带的设置能够在降水集中的雨季发挥重大作用,及时排出雨水,防止雨水下渗影响沥青与矿料的勃结力,保证结构的水稳性。可以在道路边缘的中下层预留10~20cm的宽槽,在宽槽上面铺设碎石形成盲沟,也可以设置排水管,为雨水的排出提供渠道。此外,要保证沥青路面的平整性,设置路拱与纵向排水盲沟,使得道路中央分隔带也能够发挥排水作用。

图2 沥青拦水带

3.5 提高沥青路面工程的压实度

重视沥青混合料的摊铺与碾压环节的质量控制,能够有效提高沥青路面工程的压实度。在进行摊铺与碾压作业时需要遵循分层原则,分层进行填筑和碾压,要在前一层碾压作业完成并合格后再进行后一层的碾压作业。碾压速度要适当,通常控制在2.0~4.5km/h范围内,连续进行初压、复压以及终压。在完成摊铺与碾压作业后要做好质量检测与验收工作,及时修复质量不达标的部分,保证路面压实度达到标准。

4 结语

水损害问题的出现不仅会影响公路工程的平整性和美观,而且会影响整个公路工程的质量,威胁行车安全。因而,施工与管理单位必须意识到沥青路面水损害的危害,重视水损害的防治工作,进而延长沥青路面工程的使用寿命,保证人们的出行安全。

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