市政道路瀝青路面水損害成因及有效防治

李紅超　王兵凱

【摘 要】作為市政道路瀝青路面的早期損害之一，水損壞不僅會使經(jīng)濟造成較大的浪費，而且還會使行車的安全性造成影響。所以，應(yīng)加大對水損壞破壞的機理進行分析，并采用合理有效的措施，對市政道路瀝青路面的水損害現(xiàn)象進行控制。本文通過對市政道路瀝青路面的水損害的原因進行分析，并對其整治措施進行詳細(xì)的探討。

【關(guān)鍵詞】市政道路；瀝青路面；水損害；原因；防治措施

在對路面早期破壞現(xiàn)象廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，各國道路科研工作者發(fā)現(xiàn)，瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象或多或少，或直接或間接的都與水有關(guān)，即水的破壞作用是關(guān)鍵因素之一。正確認(rèn)識水損害引起路面早期破壞方面的問題，可以有效改善我國高速公路瀝青路面質(zhì)量，延長路面使用壽命，降低路面維護成本，提高路面服務(wù)能力；同時也可以不斷完善、發(fā)展現(xiàn)有的瀝青混合料的設(shè)計、施工理論，使之適應(yīng)現(xiàn)有的高速公路大交通量的交通特性和環(huán)境特性，以便更好地服務(wù)于我國的公路建設(shè)。

1.瀝青路面水損害現(xiàn)象的類型及其產(chǎn)生原理

（1）松散類主要包括麻面、松散及掉粒。在縫隙水壓力的作用下，坑洞的瀝青表面會出現(xiàn)瀝青集料表面剝落的現(xiàn)象，促使混凝土集料中的粘結(jié)力逐漸降低，直至松垮。最終形成麻面或松散的現(xiàn)象。在局部出現(xiàn)松散的位置，集料顆粒會逐漸掉落流失，導(dǎo)致混凝土路面有大小不一的坑洞產(chǎn)生。

（2）裂縫類：唧漿、 網(wǎng)裂. 坑洞半剛性基層基頂結(jié)合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合，在行車荷載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生的高速動水壓力沖刷基頂形成灰漿并從裂縫中被擠壓而出形成了唧漿現(xiàn)象；隨著基層結(jié)合料的逐漸流失，面層也隨著底部脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生而形成沉陷、 網(wǎng)裂，進而發(fā)展成坑洞。

（3）變形類主要是指轍槽在車輛荷載的作用下，促使在面層內(nèi)的水滯留，導(dǎo)致集料表面所裹覆的瀝青集料逐漸脫落，從而減弱瀝青混合料的強度，造成完全松散。通過車輛荷載，不僅會導(dǎo)致路面有壓縮變形現(xiàn)象出現(xiàn)，而且還會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的剪切破壞問題產(chǎn)生，促使輪下松散的瀝青集料逐漸向兩側(cè)擠出并鼓起，通過輪跡帶的作用下產(chǎn)生車轍。其次，轍槽還會有擠漿和網(wǎng)裂的現(xiàn)象發(fā)生。

（4）凍融循環(huán)破壞。

在冰凍地區(qū)或季節(jié)性冰凍地區(qū)， 由于水結(jié)冰時體積增大，在瀝青混合料內(nèi)部會產(chǎn)生很大的膨脹力，致使混合料內(nèi)部粘結(jié)力下降；而當(dāng)冰融化時，水又滯留于路面層內(nèi)，在行車荷載作用下加速了瀝青膜的剝落。在路表，當(dāng)冰雪融水進入瀝青混合料內(nèi)部就會在行車荷載和凍融循環(huán)的反復(fù)作用下產(chǎn)生破壞作用，而在下面層，當(dāng)基礎(chǔ)有較多的細(xì)粒土和孔隙時，冬季特有的毛細(xì)水使水分逐漸積聚在基層頂面， 到春融期，過飽和的水進入下面層空隙后，在荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生剝落現(xiàn)象和對基頂?shù)臎_刷。水損害的根本原因在于水的作用致使瀝青對集料的粘附性能喪失，使瀝青膜從集料表面脫落， 而造成這種后果的兩個關(guān)鍵性因素是水和外力的作用。

2.瀝青路面水損害的影響因素

（1）設(shè)計方案。面層混合料若有級配不合理、孔隙率大和瀝青與集料的粘附力較低時，都會促使混合料出現(xiàn)抗水損害的性能降低。在對排水進行設(shè)計時，若設(shè)計不完善，會促使路面面層的排水出現(xiàn)不暢，導(dǎo)致路面積水或存水時間過長，從而水分通過下滲進入道路內(nèi)部并產(chǎn)生破壞。

（2）施工質(zhì)量?；鶎硬牧习韬筒痪鶆?，基層表面浮土.浮灰、浮砂沒有清理干凈，在雨水和車輛荷載作用下易形成局部沖刷現(xiàn)象；碾壓不足或碾壓過度都將影響基層強度的形成。面層施工時，集料過于潮濕 瀝青混合料拌和不均勻以及材料中雜質(zhì)塵土過多都會嚴(yán)重影響瀝青與石料的粘結(jié)，從而使瀝青路面產(chǎn)生水損害。

（3）環(huán)境條件的影響。在對瀝青路面進行施工時，還應(yīng)對氣候條件進行考慮。當(dāng)氣候處于寒冷潮濕的狀態(tài)時，容易產(chǎn)生水敏感性遭到破壞。在路面施工結(jié)束以后，溫度的變化造成凍融現(xiàn)象循環(huán)以及干循環(huán)都會使路面的水穩(wěn)性發(fā)生變化。其次，對路面水穩(wěn)性造成影響的另一因素則是交通荷載，荷載的大小及頻率對路面的破壞程度造成影響。當(dāng)車輛超載以后，導(dǎo)致瀝青膜與加料的界面之間、集料與集料之間都會有剪切破壞形成，從而導(dǎo)致水分下滲，促使其粘結(jié)力逐漸喪失，最終產(chǎn)生水損害現(xiàn)象。

（4）公路管理。如果瀝青路面發(fā)生水損害后，不能及時采取及時有效的處治措施，將加快路面損害速度和范圍；另外，若對當(dāng)前存在的車輛超載超限運輸現(xiàn)象不能采取合理的限制措施，無疑也會加速瀝青路面水損害。

3.市政道路瀝青路面水損害的有效防治

3.1采用合格的路用材料

（1）選用瀝青材料較好的集料進行施工，不要對玄武巖進行迷信。其次，還應(yīng)對石屑的質(zhì)量進行嚴(yán)格要求，確保其與新修訂的規(guī)范要求相符，使其含泥量得到減少，運用機制砂進行施工。應(yīng)選用石灰?guī)r砂粉作為礦粉，禁止采用酸性石料作為石屑進行使用。

（2）采用酸值較小的瀝青，采用改性瀝青，加強與集料的粘結(jié)；采用針人度較小的瀝青。

（3）推廣摻加消石灰或具有長期有效的抗剝落劑。

3.2施工質(zhì)量控制

在市政道路施工中，要做好水損害防治措施，應(yīng)著重注意以下幾點技術(shù)要領(lǐng)：

（1）確保路基施工規(guī)范化，對其壓實厚度進行嚴(yán)格控制，在混合料的最佳含水量時進行一步到位的壓實施工，在新舊路的結(jié)合部位置，應(yīng)運用臺階層壓的方法進行處理，確保銜接部位的壓實度及緊密性，接縫應(yīng)保持垂接、緊密及平順。

（2）對裂縫病害整治工作進行著重處理。應(yīng)選用重交通道路石油瀝青作為瀝青路面的最佳選擇，避免溫度裂縫產(chǎn)生。采用集料篩分試驗與馬歇爾穩(wěn)定度試驗的方法對最佳瀝青用量進行測定。

（3）鋪壓要合理，增大密實度 在面層攤鋪質(zhì)量控制上，應(yīng)注意保證將攤鋪溫度控制于130℃-150℃ 之間，多次碾壓、 攤鋪厚度均勻，以控制混合料孔隙率；不得在基層雨后潮濕未干或冒雨攤鋪；將一次鋪寬控制在10m內(nèi)，防止出現(xiàn)粗粒料離析現(xiàn)象；碾壓過程同樣應(yīng)遵循保持高溫、 梯形迭進的原則，兼顧路面平整度與壓實度標(biāo)準(zhǔn)，防止早期水損壞的發(fā)生。

3.3市政道路運營期養(yǎng)護與管理

在市政道路的運營過程中，路面水損害主要在重車行車道內(nèi)產(chǎn)生，由于車輛荷載的作用及環(huán)境氣候的作用下，促使路面抗損害及抗水能力得到降低，從而導(dǎo)致出現(xiàn)掉粒、松散及車轍等病害產(chǎn)生。所以，要求我們通過對養(yǎng)護措施的合理應(yīng)用，對嚴(yán)重水損害現(xiàn)象進行避免。應(yīng)采用前置性養(yǎng)護措施對后期養(yǎng)護及防治進行管理，嚴(yán)格對超載及超限車輛進行治理，加大對交通組織管理的力度，促使輪胎對瀝青路面的揉搓、擠壓作用得到降低。其次，還應(yīng)對水整治工作進行合理強化，在雨季時應(yīng)對排水設(shè)施的完好狀況進行巡視，當(dāng)有排水不暢的現(xiàn)象發(fā)生時，應(yīng)運用排水疏導(dǎo)的方式進行治理。在雨雪天時應(yīng)及時的進行清雪，禁止積雪堆放時間過長，當(dāng)溫度上升，冰雪消融以后，雪水會大量下滲，導(dǎo)致路面出現(xiàn)早期水損害現(xiàn)象，在積水路段相對常發(fā)的位置應(yīng)進行橫向排水設(shè)施的建設(shè)，避免有大規(guī)模積水現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.4強化路政管理

近幾年，公路發(fā)展迅速，交通量日益增長，車輛超限超載運輸現(xiàn)象屢禁不止，直接影響到公路的使用年限。 因此，應(yīng)該嚴(yán)格按照《 公路法》、《 超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》 要求，切實治理車輛超限運輸。 在貨運源頭. 重要路口設(shè)立流動檢測點，對超限車輛勸返自行卸載，不聽勸返的要依法強制卸載，減少超限超載運輸車輛對公路造成的損壞，延長公路使用年限。 同時，加強公路環(huán)境治理，清除路基范圍內(nèi)的堆積物，避免堵塞水路；嚴(yán)禁污水.油料排到公路上，浸泡路面；嚴(yán)禁公路沿線修建房屋時毀壞排水系統(tǒng)，確保公路排水設(shè)施完好，水路暢通。

4.結(jié)語

總之，路面破壞的重要因素之一則是水，瀝青路面出現(xiàn)水損害的形式較為繁多，只有通過合理的分析，運用科學(xué)有效的防治措施進行處理，才能進一步提升瀝青路面的使用周期，促使市政道路的行車舒適度得到提升，確保交通安全的順暢。