談瀝青路面滲水影響因素及預防措施

薛 玉 海

(山西平陽路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

談瀝青路面滲水影響因素及預防措施

薛 玉 海

(山西平陽路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

主要以山西省臨汾至吉縣高速公路路面工程施工為例，闡述了瀝青路面滲水現(xiàn)場檢測方法,分析了瀝青面層滲水的影響因素，并對有效的防治措施進行了討論，以避免水損害現(xiàn)象的發(fā)生,對提高道路使用性能有著重要意義。

瀝青路面，滲水試驗，影響因素，防治措施

目前，路面滲水是我國瀝青路面最主要的一種早期破壞形式。這是由于我國所采用的基層材料多數(shù)為半剛性的基層材料，因而導致路面的水可以通過上面的基層直接滲透至中下面基層中，此時，若中下面基層所滲透的水無法實現(xiàn)及時有效的排出時，將會導致其在重交通作用下瞬間形成動水壓力，此時經(jīng)過動水壓力的反復作用將會直接導致瀝青出現(xiàn)松散、剝落，甚至網(wǎng)裂的情況發(fā)生。

1 工程簡介

國家高速公路網(wǎng)青島至蘭州公路的重要區(qū)段山西境臨汾至吉縣段高速公路是國家高速公路網(wǎng)“7918”規(guī)劃方案第六橫的重要組成部分，是山西省“十一五”規(guī)劃重點建設項目之一。本項目起點位于山西襄汾縣西鄧村，東接準備修建的長臨高速公路的臨汾樞紐互通，經(jīng)過臨汾市襄汾縣、鄉(xiāng)寧縣、吉縣，終點在晉陜界的葦子灣黃河特大橋西岸，全長99.27 km。它的建設對于完善國家和山西省高速公路網(wǎng)，改善地方區(qū)域交通條件，促進高速公路沿線地區(qū)資源開發(fā)和經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展具有非常重要的意義。

2 瀝青路面的滲水試驗檢測方法

2.1 路段與測點的選擇

山西平陽路橋有限公司負責其中路面第LM2合同段的施工，路線起訖樁號為K197+500～K219+000，長度21.3 km。主要路面結(jié)構(gòu)為右幅上面層為AC-13、中面層為AC-20、下面層為AC-25、基層為水穩(wěn)碎石；左幅上面層為AC-13、中面層為AC-20、下面層為ATB-25、基層為水穩(wěn)碎石；本測試選取臨吉路面二標段新鋪筑的施工路段為試驗檢測路段,測點布置在不同結(jié)構(gòu)層鋪筑后的500 m路段內(nèi)，同一斷面選擇5個測點。

2.2 高速公路現(xiàn)場滲水試驗檢測方法

在本標段試驗現(xiàn)場進行滲水試驗的檢測儀器為HDSS-B型滲水試驗儀，這個儀器上半部分為600 mL容積的有機玻璃量筒，在有機玻璃量筒100 mL及500 mL這兩處都具有比較粗的標線，有機玻璃下面通過一個直徑10 mm的較細管和底座直接連接在一起，開關(guān)在中間，我們在現(xiàn)場進行滲水試驗檢測,步驟如下：1)用玻璃泥、黃油、橡皮泥等密封性材料將儀器同瀝青路面接觸處進行密封。2)在上邊壓上配重塊，并關(guān)閉開關(guān)，然后向有機玻璃量筒中開始進行注水。3)開啟開關(guān)，等待有機玻璃量筒中的水將滲水試驗儀底部的空氣排出后關(guān)閉開關(guān)。4)重新把有機玻璃量筒注滿水，打開開關(guān)，當水面下降到100 mL時，采用秒表進行計時，每隔60 s進行水面刻度的讀數(shù)。當水面下降至500 mL刻度時截止。根據(jù)此步驟在同一檢測路段對5個檢測點進行滲水系數(shù)的檢測，采用5個檢測點的平均值作為最終的檢測結(jié)果。

通過公式進行滲水系數(shù)的計算，進行計算時應以滲水試驗儀器中水面由100 mL降至500 mL時所用時間為標準，若時間過長也可通過3 min所經(jīng)過的水量進行計算。

公式如下：Cw=60×(V2-V1)/(t2-t1)。

其中，Cw為瀝青路面的滲水系數(shù)，m/min；V1為第一次計時的水量，通常為100 mL；V2為第二次計時的水量，通常為500 mL；t1為第一次計時的時間，s；t2為第二次計時的時間，s。

最后列表對同一檢測路段的每個檢測點的滲水系數(shù)進行逐個報告，對5個檢測點的平均值，標準差及其變異系數(shù)進行計算，并對其影響因素進行分析。

3 高速公路瀝青路面滲水系數(shù)的影響因素分析

3.1 高速公路瀝青路面滲水的形成原因

1)瀝青路面面層滲水的原因。我們國家在瀝青路面結(jié)構(gòu)設計中，瀝青面層一般情況下會選擇空隙率較大的半開級配、開級配的瀝青混凝土設計，這種半開級配、開級配的瀝青混凝土的設計空隙率一般在8%左右，施工現(xiàn)場經(jīng)檢測空隙率一般都在12%左右。經(jīng)過試驗研究表明，當路面空隙率在8%～12%之間的瀝青路面是最容易產(chǎn)生滲水的區(qū)域。路面空隙率越大，滲透進水的時間會越短。在同樣的降水情況下，單位時間內(nèi)流量越大，滲透速度越快，滲透系數(shù)就越大。空隙率過大，還能使空氣容易進入路面結(jié)構(gòu)層，致使瀝青氧化變脆，影響瀝青路面的正常使用和降低使用年限。

2)瀝青路面基層滲水的原因。當前我國的各等級公路的基層普遍采用半剛性結(jié)構(gòu)基層，由于這種結(jié)構(gòu)本身的溫差變形和干縮變形，導致半剛性基層結(jié)構(gòu)較容易產(chǎn)生裂縫，基層裂縫會反射到瀝青路面的面層，成為路面水下滲的主要通道。路面基層應選擇密實而具有良好骨架結(jié)構(gòu)的瀝青混合料，才不會使得路面發(fā)生表面型水損壞；路面基層應使用良好的透層和粘層材料，這樣路面整體的強度足夠，才不會發(fā)生內(nèi)部型水損壞；處理好接縫，避免縫邊粗細級配料離析和壓實度不足。

3.2 瀝青混合料的類型

通過臨吉高速公路路面的大量檢測數(shù)據(jù)來看，中面層的滲水能力要弱于下面層，這說明了粗粒式瀝青混凝土的空隙率要大于中粒式瀝青混凝土；下面層滲水系數(shù)的變異性要大于中面層，這也說明了下面層的現(xiàn)場施工質(zhì)量控制上不如中面層。從而也反映了公稱最大粒徑與空隙率和公稱最大粒徑與路面施工技術(shù)變異性的匹配關(guān)系。

3.3 鋪筑材料的影響

瀝青混合料的材料對混合料的空隙率影響非常大，進而影響滲水系數(shù)也非常大，臨吉路施工中，使用了機制砂的路段明顯比使用天然砂的路段滲水量大(機制砂普遍偏粗)。填料應選擇干燥潔凈，親水系數(shù)小的石灰?guī)r磨細礦粉，好的礦粉影響到混合料的拌和均勻性，瀝青路面的粘結(jié)性。

3.4 級配的影響

施工過程中，要控制原材料質(zhì)量的穩(wěn)定，嚴格控制級配曲線上關(guān)鍵篩孔的通過率以保證級配的穩(wěn)定，不能隨意、頻繁變動配合比。

3.5 施工影響

施工技術(shù)中我們應該注重使用新的技術(shù)，新的工藝和新的材料，嚴格控制施工過程中的每一個施工工序質(zhì)量，施工過程中對滲水系數(shù)的影響主要是瀝青混合料的離析及瀝青混合料的碾壓施工。施工時我們要嚴格控制瀝青混合料拌制過程和運輸過程中瀝青混合料的離析及瀝青混合料施工現(xiàn)場的碾壓工序，碾壓機械組合。

4 高速公路瀝青路面滲水的防治方法

4.1 科學的選擇面層的結(jié)構(gòu)形式

我們應該選擇具有好的強度剛度、防滑性能以及溫度穩(wěn)定性的面層，同時還應保證結(jié)構(gòu)的防水性。瀝青面層應進行密集配瀝青混凝土的各種配合比試驗，然后在瀝青面層中應設置一層根據(jù)試驗結(jié)果選擇最佳配合比密級配瀝青混凝土，以避免雨水下滲。

4.2 瀝青路面的施工工序質(zhì)量控制

加強對半剛性基層的施工進行質(zhì)量控制，施工過程中，應對材料進行合理選擇，并對基層混合料的配合比以及碾壓過程中的含水率進行合理地控制。

4.3 提高瀝青同集料間的粘結(jié)力

瀝青同集料間所存在的粘結(jié)力主要是由混合集料的質(zhì)量以及瀝青的性能所決定的。

4.4 提高結(jié)構(gòu)層間的粘結(jié)力

層間結(jié)合的好既有利于結(jié)構(gòu)層的整體性，又能夠起到一定的防水作用。在今后的施工中應加強透層、粘層、封層的施工質(zhì)量。保證透層、粘層的灑布時下承層潔凈、灑布均勻足量，封層施工要保證原材料質(zhì)量、保證施工層厚度。

4.5 改善瀝青路面各種防水排水設施

施工圖設計時我們應重視對瀝青路表排水系統(tǒng)的設計，以提高路面表層結(jié)構(gòu)層的排水效果，進行路面排水時主要依靠的是路面的橫坡以及路線的縱坡來實現(xiàn)水的排出。

4.6 及時對已經(jīng)滲水的瀝青路面進行治理

當我們發(fā)現(xiàn)瀝青路面已經(jīng)滲水時，就必須及時采取有效的方法來恢復路面的防水功能，以降低滲入的雨水對路面的破壞性。

5 結(jié)語

對于瀝青路面來說，滲水損害是破壞路面質(zhì)量，降低路面使用壽命的主要危害之一，在路面投入使用前，對其進行滲水試驗檢測，盡量減小混合料的離析，增強瀝青面層的密實性，對路面的排水設施進行改善，嚴格控制瀝青路面的質(zhì)量，從而確保鋪筑一條高性能的瀝青路面。

同時，作為一名工程技術(shù)人員，還需要在今后的施工過程中不斷地努力進取，借鑒國內(nèi)外的先進技術(shù)經(jīng)驗，結(jié)合工程的實際情況進一步加以完善，使瀝青混凝土路面無論在經(jīng)濟上還是其路用性能以及使用壽命都能達到最好。

Discussion on application factors and preventive measures of asphalt pavement seepage

Xue Yuhai

(ShanxiPingyangRoad&BridgeLimitedCompany,Linfen041000,China)

Mainly taking Shanxi Linfen to Jixian highway pavement engineering as an example, this paper elaborated the field test method of asphalt pavement seepage, analyzed the influence factors of asphalt surface layer seepage, and discussed the effective prevention and control measures, in order to avoid the occurrence of water damage phenomenon, had important significance to improve the road performance.

asphalt pavement, seepage test, influence factors, prevention and control measure

2015-03-24

薛玉海(1977- )，男，工程師

1009-6825(2015)16-0169-02

U416.217

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