解析高速公路沥青路面水损害早期损坏的技术途径
2019-10-21王余庆
王余庆
摘 要: 随着时代的发展,当前大部分地区都在全面的进行建设,而其中主要建设的内容就是公路方面的建设,这主要是因为,高速公路的建设能够非常好的确保经济的发展,因此我国各个地方都在积极的进行告诉公路的建设。但是在目前来看,高速公路中发生的水损害现象是非常常见的,这就需要我国的公路部门能够重视,从而更好的保护高速公路路面。在这种情况下,本文就从沥青路面水损害的因素入手,全面的进行相关内容的探究。
关键词:高速公路;沥青路面;水损害
1 沥青路面水损害的影响因素
1.1 施工图纸设计阶段
1.1.1 防排水设计
发生水损害的路段,多数都存在防排水设计不合理的因素存在。路表排水一般是漫流形式沿路面坡面排到两侧路基范围内。为了避免路基受到冲刷,在路肩处设置拦水带,汇集地表水,再经水簸箕、边坡急流槽、边沟等排至地面排水系统。但在沥青面层与中央分隔带以及路肩接缝处,地表水通过缝隙能直接灌入到沥青面层中,地表水也可通过沥青面层中的孔隙渗入到沥青面层内部。
1.1.2 路面结构层设计
国内作为路面承重层的基层设计为半刚性基层,依据现行《公路路面施工技术细则》,基层级配都为密实性级配,排水性很差,而且在铺筑沥青面层前,一般还要在基层顶面上喷洒沥青透层、粘层及封层。虽然增加了沥青面层和基层之间的结合力,防止水对基层的冲刷,造成结构层强度降低,但也阻碍了沥青面层中孔隙水的排出,使孔隙水一直存在于沥青面层内。
1.2 路面工程施工阶段
1.2.1 原材料
在公路施工中,沥青混凝土施工技术方面最大的问题就是对于原材的选择。沥青混凝土工程不同于其他的工程,其材料不是单一的,因此对于材料的需求就非常高。如果一种材料出现了问题,那么也会导致其他的材料不能够有效的融合,从而无法搅拌成完美的沥青混凝土,也就无法应用施工。在这种情况下,对于材料的选择就是非常重要的。在当前来看,材料的选择和采购上是有着严格的原则的。其主要的原则如下:
首先是质量优先原则。在沥青混凝土施工中,任何的材料都需要严格的保证其质量不出现问题。如果材料的质量存在问题,那么就无法进行沥青混凝土的制作,从而出现巨大的问题。这是必须要进行避免的。同时,沥青混凝土是多种材料进行混合制造的。因此,在沥青混凝土的制造中,就需要进行全面的监控,任何一种材料出现问题,都会影响其他材料的使用。由此可见,材料的质量是一个全面的问题,需要从多个角度进行控制。
其次是材料搭配原则。不同的沥青混凝土配比中所需要的材料是不同的。因此在购买材料的时候,是需要根据不同的类型进行改变的。要考虑到一项材料和其他材料的相容性,不能够单一的选择材料,否则很容易导致无法制造沥青混凝土。当然,同一样材料可能会出现多种配方,因此要根据配方进行选择。只有确定配方,才能够完成选个的最终方案。第三是材料的使用难度原则。不同的材料使用难度不同,在同一种方案中也可能会出现替代方案,如果原有的方案中造成了施工的困难,就需要进行更换。因此材料的选择也要根据使用的难度进行选择。这样才能够保证材料得到最全面的的使用。第四是考虑配方的使用要求。不同的配方使用要求是不同的,其与天气等元素的关系是非常全面的。如果阴雨或者干燥的天气出现,那么就需要对配方进行一定的调整。因此视线也要根据这种情况预备一定的特殊添加剂或者特殊替代品。这样才能够确保工程的圆满完成。最后是性价比原则。任何一项配方中都会出现几个不同的价格,这些价格就是根据材料的价格而定的。因为公路工程一般较大,而且是國家的工程。在这种情况下,考虑到性价比的问题是非常重要的。只有性价比最高的选项才是最终选项。否则就会造成浪费等情况的出现。
1.2.2 沥青混合料配合比设计
沥青混合料配合比设计中混合料的级配对沥青路面的耐久性和使用性有很大影响。级配不合理,容易造成沥青路面的耐久性降低,孔隙率增大等问题。国内大部分路面沥青混合混合料配合比设计采用的是马歇尔试验配合比设计方法。由于条件限制,很多施工单位的马歇尔击实仪未经过计量单位进行检定校准。
1.2.3 沥青混合料的拌合
良好的拌合是可以加强沥青和集料粘附能力,拌合时间不充分或者拌合不均匀,甚至出现花白料,沥青膜更容易被水剥离。拌合温度对沥青混合料的质量影响也非常大,集料加热温度过低,混合料拌合不均匀,沥青与集料的粘结力也差,形成沥青路面后,孔隙水更容易侵入沥青膜与集料之间。集料加热温度过高,沥青就会发生老化,与集料粘结力降低,容易造成沥青膜脱落。
2 解决高速公路沥青路面水损害早期损坏的技术途径
2.1 控制好路面表层的级配与实际空隙率
施工人员应当对实际空隙率予以严格的控制,充分考虑不同条件下,空隙率的变化情况。对于日常使用的高速公路来说,4%的空隙率是最为合理的,可根据公路的实际使用情况酌情进行调整;而其胶粉比应当不低于0.8,且不超过1.6;构造深度应当保证超过1毫米,构造深度加大时,路面的空隙率也许随之进行适当的调整。在级配上,以AK类型的高速公路结构来说,其表层面一定要采取抗滑表层级配,具体情况要根据高速公路路面建设的实际来确定。
2.2 提升现场空隙率指数
摊铺过程中对现场空隙率指数的把控程度也影响着路面的抗损坏能力,因此施工技术人员一定要加强重视,在摊铺中可适当加入改性沥青,从而提升公路的压实度,使碎石空隙中能够渗透进高温混合料,继而是沥青膜在高温作用下融化。在摊铺后,还应当进行必要的碾压密实处理,保证白碎石能在压力的作用下成为沥青碎石。
2.3 提升集料与沥青间的粘附性
为了能够对水损害进行有效的防治,既要提升集料与沥青间的粘附性,又要提高集料与集料之间的粘附性。其中,可以通过采取在沥青中添加钙铅以及锰金属皂,或者以石灰与水泥代替矿粉,促使集料与沥青间的粘附性得到有效的提升。随着科学技术的发展,不断加快开发与利用多种类型的活性表面材料,随之产生抗剥落剂。通过应用抗剥落剂,能促使沥青混合料的抗水损害的能力提升,然而抗剥落剂对沥青与集料具有较高的选择性,只有经过严密的实验设计后,才可以采用抗剥落剂。
2.4 合理进行结构设计
在进行沥青路面的结构设计过程中,可以科学合理的应用组合式与柔性基层,从而能够有效的排出级配碎石基层内部的路面水分。与此同时,由于这一环节中沥青层厚度较大,加上增多的路径,有效的削弱渗入至基层的水分。因此,自由水在路面结构层的滞留时间不长,有效的避免发生水损害现象。
3 结束语
从上述内容我们能够知道,我国的高速公路出现水损害的现象是非常常见的,其中的产生的原因是多样的,因此在进行治理的时候,也应该是从多个方面入手的,这样才能确保高速公路的路面不出现问题。在这种情况下,本文就提出了上述内容,希望我国的高速公路相关部门能够更好的解决相关的内容,从而确保其不会出现任何的问题。但是需要注意的是,每一个地方的情况都是不同的, 必须根据相关的情况入手,才能确保效果。
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