沥青路面渗水试验检测的影响因素分析

沥青路面渗水试验 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 的影响因素分析 沥青路面渗水试验检测的影响因素分析 第33卷第3期 2007年9月 湖南交通科技 HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGY Vo1.33No.3 Sep.2007 文章编号:1008—844X(2007)03—0014—03 沥青路面渗水试验检测的影响因素分析 李鑫.黄正雄 (1.长沙县公路管理局,湖南长沙县410001;2.吉首市公路局,湖南吉首416000) 摘要:目前沥青路面渗水试验现场测试方法存在测试速度慢,精度不高,人为因素影响 大等问题.分析认为造成渗水系数检测结果存在差异的原因主要在于混合料的空隙率,施工 过程中混合料的离析和压实度的不均匀性,以及运营过程中汽车行驶产生的动水压力造成细 粉料流失等方面,据此提出相应的措施,为减小密级配混合料的渗水问题和客观评价沥青路面 渗水状况提出参考依据. 关键词:沥青路面;渗水试验;渗水系数;影响因素;空隙率 中图分类号:U416.03文献标识码:B 0引言1渗水试验现场检测影响 平整度,抗滑性,车辙深度,渗水性是评价沥青 路面使用状况和养护水平的重要指标,准确而快速 的检测这些指标显得尤为重要.然而沥青路面渗水 状况的检测还不能像平整度,车辙,抗滑性的检测操 作那样,能够采用较为先进的自动检测仪器进行现 场检测,目前还需人工操作的方式进行. 通过渗水检测试验得到的渗水系数是在一定的 初始静压水头作用下,单位时间渗入一定路面面积 内的水量.以往沥青路面的渗水系数只作为反映路 面沥青混合料级配组成的一个间接指标,对其并不 十分看重.但在最新颁布实施的《沥青路面施工技 术规范》(JTGF40—2004)中,对渗水系数这一指标 做出了严格规定.要求在配合比设计阶段密级配沥 青混合料的渗水系数要小于120mlMmin,SMA小于 80mlMmin,在施工质量检测时普通沥青路面路表 渗水系数不大干300mlMmin,SMA路面不大干 200mlMmin,进一步提高了对渗水性能的重视程 度.应该说渗水系数指标对于提高沥青路面的施工 质量,衡量沥青路面通行状况,预防沥青路面水损 害,进行合理的路面养护有着重要意义,但目前采用 人工方法进行的沥青路面渗水试验在试验操作方法 上,检测数据的分析上还存在明显的不足,使测试结 果的真实性和准确性受到影响,进而影响到对沥青 路面使用状况的合理判断.因此有必要针对目前的 沥青路面渗水检测方法做相应研究. 1.1测点的选取 在同一段测试路段内,路面表面由于在施工中 沥青混合料的拌和,摊铺,压实情况不是完全相同, 运营阶段不同车道位置的交通荷载的大小,作用次 数,时间长短又有很大的差别,超车道上基本上是小 汽车行驶,而大型客货车尤其是存在超载情况的物 流车全部集中在外侧行车道,外侧行车道的磨耗,损 坏情况相对于超车道和中间行车道而言就要严重一 些.在试验进行过程中究竟要测试什么样的位置, 这是随机的,不同的操作人员选择的测点不同,得到 的结果差别比较大.同一路段选在外侧行车道,超 车道,中间行车道上数据差别较大,所测点是位于轮 迹处,车辙处,网裂处,微裂缝处,松散处,还是无明 显病害处结果也会迥然不同.现以湖南省某高速公 路路段为例进行说明,见表l. 从表1中所列内容可以看出:即使是同一路段 的同一桩号处由于所选测点所处的车道位置及外观 情况的不同,单个测点的渗水系数出现了大幅度波 动,渗水系数从0变化到82.5mlMmin,其 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差起 伏也较大,这样大的差别,将会导致最终对该路段总 体渗水性的不恰当的评价.所以在检测中测点的选 取很重要,如果是对路况进行调查,应该全方位选 点,即上述各种情况都应检测到:倘若是为调查水 损害而进行检0n,0,应把重点放在外侧行车道的轮迹 处,那里受力最复杂,最具典型性:如果路面整体状 收稿日期:2007—04—09 作者简介:李鑫(1979一),男,工程师,主要从事公路工程设计与施1:管理丁作 3期李鑫,等:沥青路面渗水试验检测的影响因素分析15 表1湖南省某高速公路路段渗水试验 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 表 篓壹,,嚣霎号编号置(mL.min-i(mL一-1左注 况都比较好,不存在水损害,只是为进行预防性养 护,那么就应选无明显病害处作为检测重点,以便确 定可行的预防性养护 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 1.2操作过程读数的确定 在进行试验操作的过程中有时会观察到,有的 测点的读数变化虽然明显.但是现场观察可以看出 水并非真正渗入路面内部,而是流人底座后仅滞留 在路面表面上层,后又沿路表孔隙流出路面.这种 现象在粗糙的路段比较常见,表明沥青面层还没有 真正形成上下贯通的裂隙,数据大并不能说明该处 的渗水性大,要在记录本上该测点旁边备注观察到 的这一现象,以便在处理数据时慎重下结论.另一 方面当测试路面的表面空隙率较小时,经常出现液 面在0,100mL范围内变化极其缓慢的情况,有些 操作人员看到这种情况就不做任何处理,只是简单 记录数据.并据此认为测点位置渗水很小.其实出 现这种情况往往不是不渗水,而是底座空问内的气 体无法顺利排出,阻碍水柱流人造成的.显然读数 变化小只是暂时的假象,此时只要用细铁丝进行疏 通透气,就能够克服这一问题,使检测结果更好的反 映现场实际状况,避免产生错误的结论,以利于掌握 沥青路面渗水真实状况. 2问题分析 2.1空隙率的影响 一 般情况下,沥青混合料的空隙率越大,渗水性 也越大.试验表明二者的相关系数较大.但是在空 隙率相差不大的情况下,渗水系数又有明显不同. 由于沥青混合料的空隙率包括开口孔隙和闭口孔 隙,能够真正造成渗水问题的只有开口孔隙,而闭口 孔隙一般不会渗水.如果整个空隙率中闭口孔隙分 布居多,则基本不渗水或渗水不大,若开口孔隙占绝 大部分,那么即使实测得到的空隙率并不是很大,渗 水问题也会相当严重.这是因为开口孔隙能够使混 台料内部形成上下贯通的通道,为路表水渗入路面 内部提供了机会,进而形成所谓的垂直方向的渗水. 这种路面的渗水在做渗水试验时表现形式是渗水仪 底盘的周围没有水迹,但是液柱下降很快,说明水通 过孔隙都渗到下面去了.相反,倘若沥青混合料内 部的孔隙并末连通,此时水从路表面的孔隙进入.在 路面结构的浅层中蜿蜒行进,最后又从表面的孔隙 中流出来.这种现象很容易造成假相,认为是渗水 仪密封不好,但仔细观察就会发现水并不是从渗水 仪的底边流出来,而是从地下冒出,有时这种现象还 比较明显,但事实并不是仪器的密封问题,而是路面 确实存在这种形式的渗水现象.当然,如果是渗水 仪周围有水迹,也不排除渗水仪密封不好的因素. 建议一旦发生这种情况,最好在旁边再补测一个点, 以验证判断是否正确.表2中检测得到的数据在一 表2湖南省某高速公路路段空隙率与渗水系数关系表 桩号_空隙率测点均水季IW/%Cw /mLmin警备注芯样理论(.一), kll7+0362.4492.5oo2.1 kll8+0o62.3932.4944.0 kl96+5oo2.3l22.3873.1 k239+3oo2.3902.4281.6 k260+0002.3952.4944.0 k265+2oo2.3822.4693.5 kl20+3502.4292.6187.2 k167+7002.3532.5527.8 k238+3802.3392.5O66.6 k239+7oo2.3902.4286.9 k258+O【x】2.37l2.5296.2 k268+0402.3l22.53l8.7 k264+0002.2802.4386.5 k295+3oo2.3752.5306.1 k148+0402.4l85.5485.1 kl5O+0362.4762.6105.1 k256+0(x】2.3662.49150 k288+4002.3492.4484.1 lO.8 9.0 9.0 l3.1 2.1 2.4 9.3 l3.1 7.4 7.2 1.9 3.O 3.4 5.O 8.8 6.O 6.1 5.4 较小 C较大 较小 C较小 较大 C较大 较大 C较小 适中 C适中 注:表中数据均为外侧行车道所测得到. l6湖南交通科技33卷 定程度上反映出沥青路面渗水状况与空隙率之间关 系的多重性. 一 方面从第2,3两组数据可以看出,空隙率大, 则渗水系数也较大,空隙率小,则渗水系数也较小; 但另一方面从第1,2和3,4几组数据也不难看出, 在空隙率相差不大的情况下,渗水系数也会有较明 显的变化,在一定程度上说明了上述现象的客观性. 大量实践认为,在沥青混合料配合比设计阶段 和施工检验阶段,只测空隙率的大小是不全面的,因 为这样不能真实反映混合料内部孔隙的分布情况和 孔隙性质,从而不能准确把握路面的实际状况,以指 导施工.还应进一步测定压实后沥青混合料的开口 和闭口孔隙,便于对沥青混合料路面施工做进一步 监控.由于水可以进入开口孔隙,可以将混合料在 吸水饱和状态下所吸收的水的体积,视为开口孔 隙的体积,则开口孔隙率(P)就可表示为: l,.T,一. PL:::_titsw.一 1 ×100% ooVoP? 式中:为吸水饱和状态下所吸水的体积,cm; m为吸水饱和状态下所吸水的质量,g;p为水的 密度,g/cm;vo为包括开口和闭口孔隙的 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的自 然状态下的体积,cm. 2.2混合料离析和压实度的影响 沥青混合料在施工过程中,当配合比中的级配 不良,混合料拌和不均匀时难免会造成集料离析;而 混合料运输过程中表面降温快,内部降温慢又容易 造成温度离析;摊铺中从运料车将混合料卸到摊铺 机料斗到混合料在螺旋拨料器的作用下向两侧摊铺 时,也会发生离析,而且摊铺宽度越宽,混合料的离 析越严重,离析后在粗集料集中的部位往往空隙率 过大.压路机在压实混合料时,不可能做到温度,遍 数,速度都一样.边上的和中间不一样,早压和晚压 的温度不一样,压路机的吨位也会因为所加的水不 断减少而稍有变化,再加上铺到路上的混合料温度 本身就有相当的差异,压实度不均匀现象很普遍. 沥青混合料的离析和路面压实度的局部不均匀是路 面的薄弱环节,路面渗水部位往往都从这些薄弱环 节开始的,因此这些部位的渗水系数必将会增大,而 没有发生离析的部位压实密实,渗水系数必然较小, 建议施工中采用红外线温度探测器测定温度离析, 构造深度测定仪确定级配离析的区域,严格控制摊 铺宽度,加强压实,力争使混合料离析降到最低限 度,以减小渗水程度,防止水损害发生. 2.3动水压力引起的细料流失的影响 存在微裂缝与孔隙的沥青混合料在滞留水的长 期侵蚀及行车荷载的反复碾压揉搓作用下,形成空 隙水动水压力,动水压力加速了沥青与石料的剥离 脱结,导致部分测点沥青混合料中的细料部分会被 高速行车车轮的真空抽吸带走或被雨水冲刷走,从 而造成细料的逐渐流失.沥青混合料内部因为细料 的流失而出现较大的孔洞,使得部分测点处混合料 内部的孔隙变大,造成局部空隙率变大,如果测点选 在这些部位势必会引起渗水系数的显着增大,导致 测试数据的离散性较大.做好排水设施,使路表水 在雨后及时排走,尽量少留滞在路面上;对存在微裂 缝并且排水不畅的路段及时进行封缝处理;严重龟 裂处进行坑槽挖补,避免唧浆,孔洞出现而引起的细 料流失;同时做好有效的层间防水措施以减缓水分 进入路面内部,减小动水压力形成的几率.这些措 施都能有效减小沥青路面的渗水状况,抑制水损害 的发生. 3结语 为了全面反映该路段的情况并客观评价路面的 渗水状况,使所选测点具有代表性,在选取测点时应 该取行车道的轮迹处,因为那里受荷载作用频繁,动 水压力危害大,空隙率大,多处是离析严重压实度薄 弱的环节,能够真实代表路面的受力和环境因素影 响的综合状态.掌握了这样的点的渗水状况,用以 指导公路养护部门及早采取措施防治水损害破坏. 在进行渗水试验的过程中,应注意观察渗水情 况,正常情况下水应该通过混合料的内部空隙从仪 器的底部及四周渗出.当出现异常渗水现象时应加 以备注,对所测得的数据结合试验现象综合定性分 析测点的渗水情况. 现行《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073— 2001)中,对于沥青路面的性能评价指标没有渗水 系数这一项,建议增加渗水系数指标,使之与《沥青 路面施工技术规范》相对应,从对现场的考察和检 测情况来看,认为普通密级配沥青混合料的渗水系 数要小于8OmL/min,SMA小于30mL/min,当路面 渗水量超过比较明显时,则有发生水损害的可能. 沥青路面的渗水性问题是高等级公路建设中不 容忽视的问题,它是分析沥青路面水损害程度,采取 合理养护措施的重要评定手段.在进行渗水试验 时,要意识到人为因素对试验结果的影响,并且将其 降至最低.渗水性与混合料的空隙率,尤其是开口 孔隙有密切关系,在施工过程中要严格控制沥青混 (下转第94页) 湖南交通科技33卷 力筋,按先纵向,后竖向,最后横向的张拉顺序,以适 时地给砼施加预压应力. 2)为防止砼的基岩约束效应,尽量使一二期砼 的浇筑时间差在3,6d内. 3)降低砼入模前的温度,尽量控制入模前的温 度在30?以内.加强砼的保温养护工作,适当调整 模板拉杆的放松时间,使水份能进入砼内而得到充 分养护.散装水泥在搅拌站库存时间必须在14d 以上. 4)选择适当的砼外加剂,以减小砼的早期与徐 变,从而避免过多裂缝的产生. 5)在浇筑砼与张拉预应力筋时采取对称施工 的方式. 6)托架要充分预压,以在砼浇筑前消除托架的 塑性变形. 7)考虑在墩,梁结合处的腹板和底板内布置足 够的纵向普通钢筋和箍筋,克服温度应力引起的砼 开裂. 8)预应力锚具下局部应力的有效作用范围外, 有一区域是不存在预压应力,相反会产生局部预拉 应力,对该区域需要配置足够构造钢筋. 5本桥病害处治 1)尽快按先纵向,后竖向,再横向的张拉顺序 张拉预应力.对左幅桥虽已上部分挂篮竖向预应力 筋已不好张拉,也应移动挂篮部分构件,尽可能多地 张拉竖向预应力筋,张拉时一定要保持0#块左右及 前后对称张拉,并需重新验算,以保证0#块的安全 性与实用性. 2)张拉后预应力管道应及时压浆,水泥浆的水 灰比不得大于0.4,标号不小于40MPa,不得掺入氯 1.爿I 盐,可按规定掺入适量膨胀剂与减水剂,压浆应饱满 密实. 3)对混凝土缺陷要修补使箱梁裂缝封闭,以恢 复结构刚度和整体性. 6结语 1)连续刚构桥0#块因其受力的复杂性,开裂 是常见的.应严格按照设计文件或施工规范的要求 安排合理的施工顺序,尽量避免各工序之间的相互 干扰. 2)应重视钢束的定位精度,防止钢束成折线 形,确保预应力钢束的保护层厚度达到设计的要求; 严格控制预应力筋的张拉,以保证预应力的有效性. 3)应加强混凝土配合比的控制,浇筑过程中应 防止过振与漏振,养护时在模板拆除前应适时地放 松拉杆对模板的约束,使洒水养护时水份能进入砼, 保证砼强度,减小砼的早期收缩与徐变. 参考文献: [1]JTJ021—89,公路桥涵设计通用规范[s]. 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