李 伟
(唐山交通建设工程监理咨询有限责任公司 唐山 063000)
沥青路面渗水试验检测与防治对策
李伟
(唐山交通建设工程监理咨询有限责任公司唐山063000)
摘要〗沥青路面渗水的原因主要包括水力冲刷、置换作用等。工程运营前要严格按照规范要求进行渗水试验,计算并整理渗水系数。同时还要合理选择面层结构、重视施工质量控制、提高沥青与集料的结合性能、改善排水设施,对渗水路面也要及时采取措施处理。从而实现对渗水现象的有效预防,确保沥青路面工程质量。
关键词沥青路面渗水试验检测渗水系数面层结构
水损害是沥青路面较为常见的病害类型,它的出现会影响工程质量,降低沥青路面使用寿命,影响车辆顺利通行。因此,为确保沥青路面工程质量,采取有效措施预防水损害发生是施工和养护管理单位的重要职责。但一些施工单位对此不重视,未能严格遵循规范要求进行试验,忽视采取有效的预防对策,往往在水损害发生之后才采取处理措施,影响预防和处理效果。目前颁布的很多施工技术措施及管理办法,对沥青路面渗水试验作出相应规定,严格遵循这些规范要求,有利于实现对渗水现象的预防和控制,避免水损害发生,进而有效保障沥青路面工程质量。
水损害不仅影响沥青路面外形的美观,还会降低其使用年限,影响车辆顺利通行。水损害一般在通车后的第一个雨季出现。沥青路面的坑槽、裂缝、表面松散等病害类型,基本上都是由路面水损害引起的。水损害会破坏沥青的粘结性能,引起沥青剥落现象发生,降低沥青粘结性能,最终导致路面病害发生。导致路面渗水发生的原因是多方面的,主要包括以下几种。
(3) 由上面层级配结果看出,同一断面上,车辙点处比正常点处级配偏粗[4],表明高温条件下,车轮通过时细集料随沥青流动到两边。
(4) 从心样的马歇尔稳定度试验结果可以看出,各心样的稳定度都满足规范要求,强度较高,但流值偏大,而沥青混合料的流值偏大,在高温下容易产生不可恢复的永久变形。
(5) 结合对心样的研究结果,应控制混合料的油石比,且应用较粗级配。
(1) 道路交叉口沥青路面病害的主要型式是车辙破坏。
(2) 交通量大和车型重载化,使得车辙病害更易产生。
(3) 交叉口路面面层中沥青混合料普遍存在沥青含量偏高、集料级配不当、高温稳定性不足等问题,应采用相应措施控制不利因素。
参考文献
[1]FujianNI,ZhongWu,RongshengChen,etal.FatigueandAntireflectiveCrackingPropertiesofBinderCourseMixturesUsedinChina[R].PaperNo.TRB2007-1011.
[2]张肖宁.沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000.
[4]E.Hajj,R.Siddharthan,P.Sebaaly,D.Weitzel.Hot-MixAsphaltMixturesforNevada'sIntersections[R].PaperNo.TRB2007-0826.
(1) 水力冲刷。一旦路面出现渗水现象,行驶车辆的轮胎可能将水挤压到混合建材孔隙内,车辆通过后,水从轮胎后面吸取出来,如此反复循环,沥青会出现剥落现象。而孔隙连接位置和开口处会发生冲刷问题,严重的会导致路面压实度不够,在车辆荷载影响下,水进入孔隙后会被压实,进而加大孔隙内部压力。温度升高,水体膨胀;温度降低,水体结冰,破坏路面结构,制约路面工程综合性能提升,对车辆通行也带来不利影响。
(2) 置换作用。水的渗透性能良好,集料与沥青的粘结性能相对较弱,常温条件下,水体的渗透性高于沥青的粘结性。由此导致水体容易发生下渗现象,若沥青面层结构质量不合格,就会导致路面水损害现象发生。即使沥青包裹住全部的集料,但集料的粗糙位置或尖角处,也容易出现沥青薄膜变薄现象,水分会从薄膜处渗入集料,影响沥青与集料的粘结性,导致沥青薄膜破损,降低路面工程质量[1]。通常沥青路面一旦出现渗水现象,进入缝隙内的水分很难流出,停留在路面内的水分可能在集料表面形成置换作用,降低沥青路面工程质量,影响车辆通行,缩短路面工程使用年限。
为提高沥青路面工程质量,实现对渗水现象的有效预防,工程正式投入运营前要进行渗水试验检测,以掌握工程质量状态,为采取渗水预防和控制措施提供参考。
2.1目的及范围
利用路面渗水测量设备,获取沥青路面渗水系数,掌握路面渗水情况,为采取措施处理渗水问题奠定基础,试验范围适用于普通沥青路面。
2.2设备及原料
准备好容积为600mL的测量路面渗水设备,设备的原料为有机玻璃,上部为透明盛水量筒,并标有刻度,下方用直径为10mm的细管连接至底座,细管中间设置开关。量筒用支架连接,底座下方设圆环。另外还要准备好水桶、大型漏斗、秒表、扫帚、粉笔、水、红墨水,油灰、橡皮泥、玻璃腻子等密封原料。只有在准备好这些材料之后,才能开展试验检测工作。
(2)村干部文化水平相对较低,带领群众脱贫致富的本领不强。村“两委”班子成员6人,初中文化程度3人,小学文化程度4人,文化程度偏低,视野较窄,与外界联系、沟通、交流较少,相对比较封闭,思想观念比较落后;村干部中没有致富能手、致富带头人,对科技致富、科学种田、科学养殖等方面的知识知之甚少,村里基本没有集体经济,2017年村民人均收入5585元,本村村民除个别外出务工收入相对高些外,普遍收入较低。
2.3方法及步骤
(1) 准备工作。利用随机取样方法选取测量位置,每个检测路段设5个监测点,用扫帚清除杂物,确保路面干净整洁,用粉笔画出测量标记。在水桶内滴入几滴红墨水,让清洁水变为淡红色,在路面安装渗水检测设备,为后续测量做好准备。
(2) 试验流程。为获取准确的数据和结果,渗水试验严格按照以下流程进行:按检测设备底座的尺寸,用粉笔在路面划好圆形标记,在路面沿底座涂抹一层密实的薄层原料,并用手压紧,保证密封原料牢固粘结在路面。将渗水检测设备底座置于密封原料圈内,用压重铁圈固定设备底座,避免水从底座和路面渗出。闭合细管开关,让检测设备上方的量筒充满红色水,总量600mL。打开开关让水从细管下端流出,水面下降100mL时开启秒表,每隔60s读取量筒表面的刻度数,待水面下降500mL时停止[2]。认真填写报告,确保数据真实可靠。重复上述操作步骤,测量其他位置的渗水系数,截取平均值,作为最终测量结果。
(3) 渗水系数计算。计算渗水系数时,按照以下公式进行。
式中:Cw为沥青路面渗水系数,mL/min;V2为第二次记录时间的水量,mL,取500 mL;V1为第一次记录时间的水量,mL,取100 mL;t2为第二次记录的时间,s;t1为第一次记录的时间,s。
(4) 渗水系数整理。根据试验检测结果,在报告列表内严格按照规范要求,仔细填写每个检测路段的渗水系数。为确保数据准确,取5个测量点的平均值、标准差、变异系数等,然后根据平均值评定沥青路面渗水情况。如果路面无渗水问题,报告内标注0。
(1) 合理选择沥青路面面层结构。为避免水损害问题发生,确保沥青路面渗水性能,结构设计时要合理选择沥青面层结构。严格遵循规范流程做好设计工作,确保面层结构的温度、强度、防滑性能满足相关标准,提高结构层的防水性能。施工时确保混合料质量合格,做好混合料配合比设计工作,提高混合料的和易性与密实度,实现对雨水渗透的有效预防。通常在上面层施工中,一般选用密级配沥青混凝土,它所用矿料的各种料径颗粒级配连续、相互嵌挤严密,压实后空隙率小。尤其是I型密实式沥青混凝土,压实后空隙率很小,一般在5%以下,密水性好,可有效阻止雨水渗透。
(2) 重视沥青路面施工质量控制。整个沥青路面施工过程中,要重视半刚性基层施工质量控制。合理选择水泥、粗细集料、外加剂,做好试验检测工作,确保质量合格,重视配合比设计工作,对混合料的含水量进行严格控制,提高混合料密实度[3]。加强混合料摊铺和养生质量控制,确保面层结构均匀、密实,提高面层结构的防水性能,有效预防水损害现象发生。
(4) 改善沥青路面排水设施结构。施工单位要提高对排水设施的重视程度,严格遵循规范要求设置排水设施,确保工程质量。合理设置路面的斜度,让路面雨水顺利汇集和排出,避免出现下渗现象。路面结构设计时要关注沥青路面下层结构,确保路肩排水系统质量合格,有效发挥排水作用,避免雨水汇集和下渗至路面。
(5) 注重对渗水路面的有效处理。沥青路面出现渗水问题时,要及时采取措施处理和应对,尽量减小损失,恢复路面防水功能。常用处理方法为热沥青法、稀浆封层法、面层表面处理法等,还可以综合应用多种方法,如利用表面处理与稀浆封层结合方法,表面处理结合罩面处理方法等[4]。并严格遵循工艺流程,提高处理效果,实现对渗水现象的有效预防,确保沥青路面外形美观,延长工程使用寿命,为车辆安全、顺利通行创造便利。
水损害是沥青路面常见的病害类型,不仅影响路面外形美观和工程质量,还会降低沥青路面使用寿命。实际工作中应该认识水损害带来的问题,在路面工程正式投入运营之前进行渗水试验检测,掌握路面质量状况,对存在的渗水现象要及时处理和应对。工程建设中要合理选择面层结构,重视施工质量控制,完善路面排水设施,从多个方面入手,实现对水损害的有效预防和控制,提高沥青路面工程质量,确保车辆行驶的安全、舒适、畅通,为人们顺利出行创造便利。
[1]但汉成,李亮,何要超.沥青路面渗水性能测试研究[J].公路交通科技,2009(8):16-22.
[2]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(4):106-108.
[3]李美华,何俊辉,李耀龙.沥青混合料离析对沥青路面路用性能的影响研究[J].公路工程,2014(2):143-147.
[4]刘涛,支喜兰.京秦高速公路沥青路面渗水试验分析[J].公路交通科技:应用技术版,2011(7):71-74.
收稿日期:2015-06-06
PermeabilityTestofAsphaltPavementandcountermeasures
Li Wei
(TangshanTrafficConstructionProjectManagementConsultingCo.,Ltd.,Tangsan063000,China)
Abstract:The reasons of asphalt pavement seepage mainly include the hydraulic erosion and replacement effect. Before the engineering operations, asphalt pavement should be strictly tested in accordance with the requirements of the specification of Permeability test. It is necessary to select the structure of the surface, pay attention to the construction quality control, improve the combination of asphalt and aggregate, improve the drainage facilities, as well as the seepage pavement, so as to realize the effective prevention of the seepage phenomenon and ensure the quality of asphalt pavement engineering.
Key words:asphalt pavement; permeability test; water seepage coefficient; surface structure
DOI10.3963/j.issn.1671-7570.2015.04.024