浅析沥青路面水破坏控制措施

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摘 要:我国公路一般采用的都是沥青路面,近年来,随着经济的发展,汽车总量的增加,交通的负担变得沉重,于是路面破坏现象明显增多,根据研究表明,水破坏是沥青路面破坏的一个主要原因,本文先对目前我国公路水破坏的现状加以分析,再提出相应的控制措施。

关键词:沥青路面 水破坏 措施

中图分类号:U415 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0061-02

沥青路面的早期破坏问题比较复杂,但是如果各个结构层之间防水处理不当,路层之间就不能很好的粘接,不能起到效防水的作用,沥青混凝土结构层和非沥青混凝土结构层以及沥青混凝土结构层彼此之间不连续也是引起沥青混凝土路面早期破坏的主要原因。本文笔者结合自己多年公路建设的经验,对沥青路面公路在早期出现的病害加以分析,针对水破坏类型作了如下分类,并对相应的控制措施加以阐述。

1 沥青路面水破坏类型

1.1 表面层产生坑洞

表面层是密实式沥青混凝土时,由于施工中的离析(温度离析和粒料离析)原因,存在局部空隙率大于6%,降雨过程中,雨水顺表面与内部贯通的裂隙或空隙进入并滞留在表面层的孔隙中,在汽车行驶的过程中,反复产生的动水压力把沥青从沥青混合料的碎石表面剥落下来,导致局部沥青混凝土变得松散,碎石在车轮的作用下被甩出,于是路面出现坑洞。

1.2 中面层和表中层以及下面层,产生坑洞、网裂和形变

在降水的过程中,如果自由水渗入并且滞留在表面层或者中面层里,在大量交通荷载的作用下,路层之间部分碎石上的沥青就会剥落,致使道路表面出现网裂、下陷或者向外侧推移,导致产生坑洞。

1.3 网裂、唧浆、坑洞

水渗透沥青面层并且滞留在半刚性基层的表面,在汽车行驶的作用下,自由水会产生非常大的压力并且不断的冲刷基层表层沥青混合料,细料析出,在泵吸作用下,形成灰白色水浆。致使沥青面层产生网裂或变形,经过一定周期的循坏,最终导致路面整体结构破坏。

1.4 其他结构性破坏造成水进入沥青路面结构层中,导致水破坏

沥青面层的温缩裂缝、半刚性基层产生的干缩温缩裂缝、车辙破坏、路面层间推移以及其它一些形式的破坏,为水进入沥青结构层提供了通道,如果这些水不能及时排除,而半刚性基层顶面又未采取有效的排水措施,沥青面层包括基层就会产生严重的水破坏。

2 控制路面水损害的主要措施

2.1 封层

目前封层的按施工部位层次的不同分为上封层和下封层,按使用材料的不同可分为普通乳化沥青封层、改性乳化沥青封层、道路石油沥青封层和改性沥青封层,按施工方法的不同可分为层铺法表面处治式封层、稀浆封层式封层和热喷改性沥青集料式封层。其中稀浆封层和热喷改性沥青集料封层由于其良好的防水能力,近几年得到了迅速推广使用。

2.2 透层

我国的施工技术规范中明确规定,沥青混凝土路面的各种基层都一定要喷洒透层,并且要在透层油完全渗透入到基层之后才可以铺筑沥青层。同时,在基层上设置下一个封层时,透层油也不能省略。规范中明确提到,透层油能够对基层起到联结、固结、稳定、防水等作用。透层的防水作用已经成为业界的共识。

2.3 粘层

目前,我国一般不把粘层作为防水结构层,因为施工完成后,它就融入到了沥青结构层内,不再单独存在。但就其作用而言,由于粘层的施工,沥青结构层形成整体的可能性大大提高,从而提高界面的联结性和密实性,很好的阻断了水进入界面的可能性,提高了路面的防水效果,因而粘层也可以归结为以加强层间粘结为主要设计目的的附属防水设计。

2.4 集料掺加抗剥落剂或者进行预处理

集料的预处理主要包括在施工之前或者和沥青拌和之前对集料表面的性质加以改善,一般预处理技术就是寻找交换集料的表面容易被水移动的离子的过程,以达到提高沥青和集料的粘性的目的。一般沥青是显酸性,硬质岩是显中性或酸性,预处理技术是用某些碱性材料对硬质岩表面进行处理,使硬质岩表面碱性化,使沥青表面带有与集料表面相反的电荷,使集料表面亲油。常用的外掺剂有:熟石灰、化学抗剥落剂、波特兰水泥等。

2.5 其它防水结构

目前我国沥青混凝土路面采用了一些新材料、新结构,如在沥青混凝土中掺加化学纤维、SMA沥青混凝土等等,这些对防止沥青混凝土温缩裂缝,提高和改善沥青混凝土路面的防水功能都有一定作用。

2.6 设置排水基层

在结构设计上,应考虑在沥青面层下设计一层透水基层,要求这个透水层既要透水性好,又要保证强度够高,沥青贯入式基层、开级配沥青碎石排水基层、多孔水泥混凝土排水基层都应该采用透水基层。并在路肩设置排水连接结构,使水能尽快排出路面结构外。

2.7 设置防水、排水垫层

结构设计上应该考虑在沥青混凝土路面基层下设置防水、排水垫层。如果地下水位比较高或者路基处于过湿、潮湿状态的话,就需要设置垫层对地下水源加以阻隔,以确保路面结构稳定干燥。如果路基排水不顺畅,尤其是在挖方地段,岩石路基有泉眼、裂隙水等,就需要设置排水垫层,确保水源不会进入路面结构。如果施工地点是在季节性冰冻区域,可能会产生冻胀的地段,需要设置具有一定厚度的防冻垫层,确保路基在冰结线之下部分,不会受到冻胀的损害。在路基相对比较软弱的地段可以采用底基层、粒料基层,为了有效防止细粒土向基层结构渗入造成污染需要设置隔离垫层。并在路肩设置排水连接结构同垫层相接,使水能尽快排出路面结构外。

3 防水结构设计考虑的因素

3.1 乳化沥青稀浆下封层

(1)稀浆封层设置在BL1-30和LSAM-40结构下,设置在石灰粉煤灰稳定碎石处置土基结构层顶面,处于全厚式柔性基层路面结构中,面层和柔性基层构成路面承载结构,二灰碎石不作为路面主要承载结构,仅起垫层作用,强度要求较低,设计为0.9MPa。二灰碎石本身就是一种抗水破坏能力极差的材料,再加上强度较一般设计更低,所以必须加强其防水功能,防止水破坏。