高速公路沥青路面水破坏的原因及防治措施

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高速公路沥青路面水破坏的原因及防治措施

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-17 1271


水破坏是当前影响高速公路路况,造成高速公路沥青路面破坏的重要因素。本文根据京秦高速公路中修养护工程中所积累的经验,简单的介绍以一下水破坏的表现形态,形成原因及防治措施。

  高速公路沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散,坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。

  1.水破坏的表现形式

  1.1 坑洞 坑洞是最典型的水破坏现象。当自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中,不管是普通沥青混凝土还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA,在行车作用下,特别是在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出而形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部混凝土孔隙率较大处产生,因此,它是随机分布的一个个孤立的坑洞。

  1.2 唧浆、网裂 水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表面的细料,形成灰白色浆。灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一和宽窄不一的裂缝(横缝、纵缝、斜缝、网裂)到路面,灰浆还可能通过水渗入沥青混凝土的局部小面积或个别通道被压唧到路表面,使路面产生网裂和变形。

  2.水破坏的原因和特点

  2.1 特点 损坏一般都发生在雨季,破坏之初一般先有小块的网裂,冒白浆(唧浆),然后松散成坑洞,发生水损害的地方一般透水较为严重,排水不畅通的部位,挖开路面面层,可见下面有积水或浮浆,水破坏大多都发生在重车道上。

  2.2 成因 ①外因:a.降水、降雪。自由水通过裂纹、裂缝和结构的孔隙进入沥青面层。b.大量重载车辆的作用。在沥青面层混凝土孔隙中和面层与基层交界面上滞留的自由水,在车辆通过时,都会产生相当

钢塑土工格栅以高强钢丝(或其他纤维),经特殊处理,与聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),并添加其他助剂,通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带,且表面有粗糙压纹,则为高强加筋土工带。由此单带,经纵、横按一定间距编制或夹合排列,采用特殊强化粘接的熔焊技术(超声波焊接技术)焊接其交接点而成型。应用领域: 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。

大的水压力和抽吸力。交界面上的这种水压力会冲刷基层顶面材料中的细料,经多次车辆的反复作用,累计冲刷下的细料形成灰白浆,同时在车辆驶离时又产生相当大的抽吸力,这两种力的瞬间先后作用,能将滞留在基层顶面的浆水唧出表面。在浆水唧出的过程中,首先是沥青混凝土中较大颗粒上的沥青膜逐渐剥落,因此沥青混凝土面层向下变形,并形成网裂或下陷。压力和抽吸力的反复作用还会使沥青混凝土孔隙中的自由水往复运动,并促使沥青首先从较大颗粒上剥落,逐渐使沥青混凝土强度降低,直至局部松散,所以水破坏多发生在车辆通行较多的行车道上。②内因:a.路面排水系统不健全;b.路面压实度不足;c.路面离析。

  3.结合京秦高速公路的养护经验谈一下对水破坏一些难点处理的看法

  3.1 分析水破坏中水的渗入位置 京秦高速公路内部给水主要是面层与基层交界面上滞留的自由水,水稳基层与二灰碎石底基层交界面上的自由水,来源一般分为两种:①路面裂缝渗水;②中央分隔带渗水。

  3.2 以前处理水破坏病害,只注重于对于病害的治理,忽略了病害的根源是水的来源问题 只有真正切断了水的渗入,才能从根不上解决问题。

  ①沥青混凝土面层上裂缝处有从基层反上来的白浆,这表明基层已经积水。唧浆表明水泥混凝土基层已经损害,应挖除沥青层和水泥混凝土稳定基层,这样处理才能彻底。在实践中发现问题:2006年罩面的路段经过一个冬天,多处出现唧浆,原因多处是未处理基层,原先的裂缝都反上来了,经过雨季唧浆的路段就更多了。②有些唧浆路段是光处理基层不能彻底解决的,必须要设置排水设施才能彻底根治,2007年5月在北京方向K172+450处,外车道出现坑洞,当时处理了基层,处理的很彻底。但是经过夏天雨季后,8月份路况调查中,此处的内车道出现坑洞,而且很严重,从表面形态看是出内部水鼓开的,经过大家的分析是,水是由中央分隔带进入路面基层下面的,由于路面坡度的问题,先前的水是存在外车道的,所以出现唧浆现象最早的是外车道,当外车到处理到基层的时候就已经把这个存水的地方堵死了,经过一个雨季的中央分隔带流入的水,由于外车道被堵死了就存在了内车道中,经过车辆的反复碾压,和水量的增加就出现了唧浆现象,所以我们得出结论要想解决唧浆问题,首先得解决基层下的排水问题。

  4.防治方法

  4.1 防治渗水 ①各层(三层式或两层式)都用密实式沥青砼,防止或减少路面透水。(密实式粗集料断级配沥青砼,高温抗永久变形能力强:将SMA改性沥青用在表层)少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗,在沥青混凝土表面层下设置防水层;②封闭中央分隔带,绿化改为大盆栽,防止由中央分隔带透水;防止中央分隔带两侧路缘石与面层沥青砼联接处透水,或取消路缘石。或者设计时中央分隔带排水采用凸型中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外,但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm,然后涂沥青,再铺防渗土工布,中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管,每隔50~70m设置一个集水槽,再经横向排水管排出路基外。③在路面水破坏部位对应的硬路肩位置上设置盲沟排水。

  或者在路面结构设计时,底基层采用20cm级配碎石或沙砾碎石,兼作调平层与排水层。路肩上设置横向盲沟,在路肩边缘的石砌镶边中,按3~4m的间距横向埋设¢5cm硬塑料排水管,排除路肩部分的碎石盲沟积水。

  4.2 提高沥青与矿料的粘结力表层应不低于5级

  4.3 提高压实标准,并增加现场空隙率检验指标

  4.4 把好施工质量 沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。

  5.结束语

  本文结合京秦高速公路中修养护工程中,实际遇到的问题主要就水破坏的外因简单谈了一下防治方法,目前对京秦高速公路水破坏的治理首要问题是解决水的渗入点问题。


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