行业资讯

沥青路面雨水侵渗破坏的防治措施

发布时间:2018-06-12

雨水通过沥青面层空隙或缝隙,或者由分隔带或路肩渗入到路面结构内,若不能够及时予以排除,就会浸湿各结构层材料甚至路基土,使其强度下降,变形增加,承载力降低,使用寿命缩短。更为严重的是,进入路面结构层之间的空隙中的水分,在行车荷载的作用下,会成为高孔隙水压力和高流速的水流,冲刷层面材料并产生唧泥现象,促使沥青面层出现剥落、松散等病害,从而使整个路面结构的使用性能迅速变坏。因此,如何有效防止雨水向沥青路面内侵渗,及时排除有可能渗入的水分,已成为高等级沥青路面设计、施工和养护工作的一个至关重要的课题,引起了广泛关注和重视。笔者根据近年来的经验教训,经过分析研究,提出下述高等级沥青路面雨水侵渗破坏的一系列防治措施,以期同行参考指正。

 

微信截图_20161205094315.png


——沥青面层各层次尽量采用空隙率小的沥青混合料类型
  密级配沥青混凝土,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,可有效阻止雨水侵渗。现行沥青路面设计及施工技术规范中均明确规定,在沥青面层中应至少有1层是I型密实式沥青混凝土。
  另外,为改善路面的抗滑和抗辙槽等性能,近年来在我国成功应用的抗滑表层和多碎石沥青面层,在空隙率较小的情况下,同样具有较好的密水性。像沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)表面层,作为一种理想的面层结构,空隙率仅为2%~4%,不仅抗滑、抗辙槽,而且具有密水性能好、减少开裂的优点,发展潜能远大。笔者认为,在满足沥青路面表层抗滑和抗辙槽要求的前提下,各沥青层要尽量采用空隙率小的沥青混合料类型,以防止雨水通过沥青面层空隙向路面结构内大量侵渗而造成破坏。


——沥青面层采用优质沥青材料和矿料,防止沥青面层产生料质性病害
  选用优质沥青材料。高速公路、一级公路、城市快速路、主干路的沥青面层,应选用符合重交通道路石油沥青技术要求的优质沥青,以及经过试验论证、行之有效的改性沥青。其他道路的沥青面层,可采用符合中、轻交通道路石油沥青技术要求的沥青或改性沥青。
  选用优质矿料。矿料质量的好坏,对保证沥青面层的使用品质和性能同样至关重要。矿料的各项质量技术要求,在现行的沥青路面施工及验收规范中有着详尽的规定,应严格遵照执行。这里着重强调的是,应尽可能提高矿料与沥青的粘附性要求,以改善沥青混凝土的水稳性。建议沥青路面表面层为5级,其他4级。当使用属于酸性岩石的矿料时,应采取有效的抗剥离措施。


——严格控制沥青混凝土的施工匀质性,防止沥青面层发生局部施工质量性病害
 要控制好沥青混凝土的施工匀质性,应严格施工质量管理,采取强有力的技术保证措施。从基层准备、材料使用、配合比设计,到混凝土拌制、运输、摊铺,直至最终碾压成型,沥青混凝土的各个施工阶段和环节,都应严格实行标准化、规范化和程序化管理,采取强而有力、切实有效的技术保证措施。尤其要做好沥青混凝土的拌制、运输、摊铺、碾压及接缝处理等现场施工质量控制工作,保证级配组成和沥青含量,克服离析现象,并注意处理好每一道接缝。


——提高沥青混凝土面层施工过程中的压实度控制标准,增设现场压实后剩余空隙率检测指标
  碾压是沥青面层施工的最后关键工序。碾压不充分,会使沥青混凝土面层的压实后剩余空隙率偏大,导致雨水入渗。因此,沥青混凝土面层施工时,应进行充分压实,尽量减小压实后的剩余空隙率,并在施工过程中现场对这一指标进行跟踪检测。
  (1)对于沥青混凝土面层的压实度标准,笔者认为,应适当提高沥青混凝土面层施工过程中的压实度控制标准,尤其是表面层的压实度控制标准,以使沥青面层在施工过程中得到更充分压实,尽量减小剩余空隙率。建议沥青混凝土面层施工过程中的压实度控制标准,在原来的基础上再提高1个百分点,表面层提高两个百分点。这就是说,高速公路、一级公路、城市快速路、主干路,表面层98%,其他各层97%;其他公路,表面层97%,其他各层96%。
  (2)沥青面层施工过程中,建议增设现场压实后剩余空隙率这一检测指标。关于这一指标的控制标准,建议按照所采用沥青混合料类型的马歇尔试验技术指标中空隙率的规定高限值来控制表面层;
规定高限值基础上放宽一个百分点来控制其他各层。如沥青面层为I型密实式沥青混凝土时,其马歇尔试验技术指标中空隙率的规定高限值为6%,则沥青混凝土现场压实后剩余空隙率的控制标准为,表面层不超过6%,其他各层不超过7%。

 

——设置下封层,阻止雨水下渗破坏基层
  下封层可有效阻止水分向基层及其以下侵渗。笔者建议,对于高等级半刚性基层沥青路面,尽量考虑设置下封层,改变以往那种靠浇洒透层沥青兼起防水作用的不正确的做法。由于这类路面一般情况下采用半刚性材料稳定碎石基层,基层顶面往往存积粉尘,很难清扫干净而完全露出碎石。透层沥青可以渗入碎石间隙,但在粉尘上无法牢固粘结,施工车辆行驶时会出现起皮和卷带,致使透层不完整,起不到防水作用。
  下封层可采用拌和法或层铺法施工的单层式沥青表面处治,也可采用乳化沥青稀浆封层等。
  ——防治半刚性基层裂缝及其引起的路面反射裂缝要控制减少半刚性基层裂缝,不仅应从设计上合理确定路面各结构层的类型和厚度,满足路基路面的承载力和安全稳定性要求,而且应着重基层施工过程中的施工工艺和质量的管理与控制。要从选材、组成设计,到拌和、运输、铺筑,直至碾压和养生,针对各个施工阶段和环节中影响开裂的相关因素,制定和采取相应的有效措施。
 半刚性基层产生裂缝后,易辐射到沥青面层,引起反射裂缝。在沥青面层与半刚性基层之间加铺路面防裂层,可有效防治这一现象。由于路面防裂层的应变系数较大,可以吸收和消化半刚性基层的上传应力和应变,从而避免或减少半刚性基层的反射裂缝。路面防裂层,可根据需要选择沥青贯入碎石层、级配碎石层或耐高温的土工合成材料等结构类型。

 

——合理设置中央分隔带和路肩的防、排水设施
  在中央分隔带或路肩范围内铺设不透水或低透水性的防渗层,以达到防水阻渗、保护路面结构的目的。防渗层的设置,应与中央分隔带或路肩排水结合起来,统一考虑。防渗层可以采用表层铺面型式,也可采用下卧埋置的下封式或侧封式,还可采用它们的组合型式。防渗层可选用沥青处治混合料或土工合成材料,水泥混凝土,浆砌混凝土预制块或石材等。需要引起注意的是,设置的防渗层或镶边路缘石与沥青路面边缘相接时,接缝应填充密实,衔接紧密,以防雨水侵渗进入路面结构内部。
  路面水通过路面横坡向下侧的中央分隔带或路肩排流,再由中央分隔带或路肩排水设施予以排除。
  担负路面水排泄任务的中央分隔带或路肩,应为可能渗入路面结构内部的水分留出向外渗排的通路,避免水分被长时间积滞在路面结构内部无法排出而造成破坏。中央分隔带或路肩内的这种渗排通路上的填料,应采用透水性好的材料,如细粒含量少的粗粒土,沥青或水泥处治开级配粗集料等。路面边缘外设有路缘石时,为防止路缘石阻水,宜考虑采用多孔隙的沥青或水泥处治开级配碎(砾)石材料做路缘石。一般情况下,针对沥青面层和基层范围内的渗入水,考虑设置向外渗排的通路。设有下封层时,可只针对下封层以上范围内的渗入水。


  ——及时修复沥青路面局部破损,有效处治各种病害


  沥青路面在使用过程中,会出现裂缝、麻面、松散、坑槽、泛油、油包、拥包、脱皮、啃边等破损病害。若不能及时有效地处治修复,将导致病害加重扩散,并引发路面渗水破坏,从而形成恶性循环,加速沥青路面破坏。
  针对路面使用过程中出现的不同类型的破损病害,应认真调查研究,分析病害形成的原因与后果,采取行之有效的技术措施,及时处治修复,以保持路面的完好状态。