论文导读：沥青路面水损害的原因和这些材料的质量有着直接的关系。沥青对于路面低温开裂的影响是决定性的，但是对于抗水损害能力来说，集料和集料级配起决定的作用。改善集料级配，增加粗集料含量，减小粉尘含量，提高抗冲刷性，改善排水性，充分依靠集料的嵌挤。
关键词：沥青路面，水损害，集料级配
1材料方面
沥青混合料由适当级配的粗细集料及矿粉和规定等级与用量的沥青组成。沥青路面水损害的原因和这些材料的质量有着直接的关系。沥青对于路面低温开裂的影响是决定性的，但是对于抗水损害能力来说，集料和集料级配起决定的作用。由于沥青混合料中95 %为集料，所以应对集料的技术标准与级配引起足够的重视。
确保原材料质量，首先要抓集料检验，从加工性、结构性两大指标狠抓落实，粗集料要注重颗粒尺寸、形状、松软质和粘附性指标，同时要注意保证粗集料筛分级配变异小，保证石料软弱颗粒、白云石、长石的含量控制在合理范围内。细集料应注重砂当量(或水洗法不大于0. 075 mm 含量) 和粘附性等指标，沥青原材料应从粘度等指标着手。
影响沥青路面水损害的主要指标之一是集料对沥青的粘附性，由于集料与沥青的粘附性不好，采取的措施不得当，造成沥青混合料水稳定性不足，而过分依赖抗剥落剂，却不能达到预期的目的。
集料与沥青的粘附性不好，添加抗剥落剂能改善和提高沥青混合料的抗水损害能力，目前普遍采用的提高沥青混合料抗剥落性能的方法是在混合料中添加高分子化学抗剥落剂，抗剥落剂的成本比较高，它的稳定性和长期效果没有得到验证。如果选择不好或过分依赖，达不到预期的目的。另外，由于石灰岩强度相对较小，本身粉尘含量较高，加上堆放、运料期间装载机的碾压及拌和过程中集料间互相磨损，使集料中小于0. 075 mm 颗粒含量较多，集料表面粉尘过多，也影响集料和沥青的粘附性。
如何保证沥青混合料的水稳定性，首先要使用与沥青粘附力好的石料，推广掺加消石灰或具有长期有效的抗剥落剂。
2设计方面
2.1沥青混凝土配合比设计
当今国际上最广泛应用的设计方法是马歇尔设计方法和Superpave 设计方法。我国现行沥青路面规范没有把VMA 作为一个强制性指标，事实上VMA 是影响沥青路面使用品质最主要的体积性质指标。沥青混合料体积性质指标中的另一个重要指标是空隙率，我国现行的沥青路面设计规范和施工规范对空隙率的定义要求都不够明确，事实上沥青混合料目标配合比设计时，要说明最佳油石比对应的空隙率为设计空隙率，对于具体的工程来说，它应该是一个定值。每天拌合楼生产的混合料击实的马歇尔试件空隙率可有一个波动范围。
2.2防排水设计
路面排水主要是排出路面范围内的降水即路面径流，使之不冲刷边坡，保持路基稳定，提高路面的使用寿命，保证行车安全。由于重视程度不够，防排水设计是公路设计中最薄弱的环节之一。导致路面结构层排水不畅;中央分隔带向路面主体渗水;路表面及边沟不能及时排水，路面积水;挖方段排水一般采用堵的方式，盲沟排水效果不好;超高段排水不畅，盲沟堵塞，而引起水损害，影响道路使用质量。
高速公路项目应结合地区自然条件、降水量和原材料的来源等情况，因地制宜，结合整个道路排水系统，从功能性、质量可靠性、经济性等多方面加以综合考虑，对路面排水进行了设计，避免简单片面而造成浪费或设计不利造成水损害。首先做好路基、路面的防排水设计，变设计中央分隔带绿化为混凝土封闭，要求护栏柱安装提前并灌沥青堵缝，取消拦水带，做好边坡排水，设计合理的边沟尺寸，防止边沟水倒灌，改堵为排，设置砂砾层，隔断地下水上冒。为有利路面内部排水，硬路肩应与行车道一样设计成等厚度，边坡防护有植草防护、干(浆) 砌片石防护和衬砌拱防护等多种形式。
2.3路面结构形式设计
明确水泥稳定集料与贫混凝土两类基层的根本区别，按照规范的提法将大于5 MPa的水泥稳定集料作为贫混凝土处理。科学理解设计强度和弯沉要求。修改规范，进一步明确对半刚性基层材料设计强度的解释，一般水泥稳定集料基层可按3MPa～4 MPa 的范围控制，配合比设计时取其中一个值确定水泥剂量，施工时既不要低于下限，也不能超过上限。必须转变强度越高越好、宁高勿低的思想。
改善集料级配，增加粗集料含量，减小粉尘含量，提高抗冲刷性，改善排水性，充分依靠集料的嵌挤。
在基层上设置级配碎石过渡层，将半刚性基层下放，缓冲和隔断反射性开裂，改善排水性能。
采取各种措施改善沥青层的设计与施工，彻底封水；选择渗水性小致密的级配。
将基层、沥青面层安排在同一年内施工，彻底解决层间污染问题。
做好沥青路面的防排水设计。
选择合理的透层油品种，要求渗透5 mm以上，做好下封层。
适当加厚沥青厚度，下面层改为较厚的沥青稳定碎石基层。
3施工方面
3.1沥青路面离析严重，混合料施工性能差
沥青路面离析是指在路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，包括沥青含量、级配组成、路面的空隙率等，从而加速了沥青路面的损害。
从宏观上讲，热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:
级配离析：热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的操作不当造成混合料粗细集料分布不均，产生离析。粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低，导致沥青路面产生水损害及耐久性降低。
温度离析：热拌沥青混合料在运输、摊铺过程中，由于不同位置的混合料温度下降不一致，导致混合料的温度差异，产生温度离析。运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。
集料—沥青离析：含油量较大的混合料易发生这种离析，类似于沥青混合料的析漏，SMA 混合料易产生这种离析。
3.2控制基层强度和水泥剂量，防止半刚性基层开裂
规范中高等级公路水泥稳定碎砾石的强度标准为3 MPa～5 MPa ，主要行驶重载车辆的公路应用高限值。试件以现场压实度相应的干密度制作。选定水泥用量时，室内试验结果的平均抗压强度应符合下式的要求，使观测值的波动下限不小于设计强度(保证率95 % ， Z = 1. 645) 。
R ≥Rd/ (1- ZC)
采用厂拌法规范还规定工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0. 5 % ，同时规定施工时取钻件检验其整体性。水泥稳定基层的龄期7d～10d 时，应能取出完整的钻件。
如果路面钻机取不出完整钻件，则应返工处理，为此返工的不少，因此工程上尤其是监理普遍是只控制低限，不控制高限，一般都认为高了比低的好，现在许多工程的水泥稳定基层7 d 强度都能达到5 MPa 以上，等于是贫混凝土，却并没有按混凝土要求作伸缩缝。
3.3 施工压实不足，不能开放碾压
我国沥青路面施工技术规范规定，沥青混凝土路面面层压实度的检测方法是从成型的面层中钻取芯样，按JTJ 052293 公路工程沥青及沥青混合料试验规程规定方法测定芯样密度。沥青混合料的标准密度以沥青拌合厂取样试验的马歇尔试件密度为准。
路面中取出芯样密度测定方法应与马歇尔试件标准密度测定方法相同。这样用沥青混合料马歇尔试件标准密度计算的压实度称为马歇尔密度的压实度，我国规范对压实度要求规定为96 %。
3.4 重视中心试验室工作，杜绝压实度数据弄虚作假
总监办中心试验室和驻地办试验室，在实现质量和进度两大目标过程中，负有重要的使命和责任，因为判定质量的好坏，要通过对工程质量的检验，用具体的数字来说明，最后判定合格与否。
4结语
公路沥青路面水损害的防治技术措施是一项系统工程, 需要在设计、施工和监理等各个环节加以控制, 特别是严格按照有关技术规范的要求进行施工, 公路工程使用过程中要加强养护管理。
公路路面通车2~3a 内或多或少存在必然裂缝, 要时刻对路面裂缝采取措施, 尤其不可轻视路面细小裂缝, 在冬春季节必须进行浇缝, 防止地表水的渗透。
只有在施工阶段加强控制、在养护阶段采取预防措施, 才能使公路沥青路面减少水损害, 提高公路的使用寿命。
|
