淺談瀝青路面水損害原因與防治

李偉民

摘要：本文論述了瀝青路面損害的現(xiàn)象，分析其成因，提出了防治瀝青路面水損害的措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;水損害

一、概述

瀝青路面具有行車(chē)舒適、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，因而我國(guó)絕大部分高等級(jí)路面為瀝青路面。

以前對(duì)瀝青路面的研究以及驗(yàn)收質(zhì)量檢測(cè)主要集中在高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和抗滑性能等方面，瀝青路面水損害的表現(xiàn)還不是很突出。隨著我國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍痰难杆僭鲩L(zhǎng)，水損害對(duì)瀝青路面的危害很大，必須認(rèn)真研究，加以解決。

二、水損害的表現(xiàn)形式

瀝青路面水損害一般發(fā)生在通車(chē)后的2～3年內(nèi)，發(fā)生的部位是在交通量特別大、超載非常嚴(yán)重的路段上，主要是在重車(chē)道車(chē)轍上散在發(fā)生，長(zhǎng)度在幾米至幾十米之間。上面層為AK型抗滑表層，沒(méi)有采用改性瀝青。

水損害的瀝青路面主要表現(xiàn)為路面存在網(wǎng)裂、龜裂、松散和坑糟。用鉆機(jī)鉆芯取樣和用鎬刨開(kāi)路面檢查，發(fā)現(xiàn)半剛性基層完好，僅瀝青面層有損壞;基層與下面層結(jié)合面之間有水積聚或者潮濕，瀝青混凝土內(nèi)部潮濕。有些地方上、中、下面層的瀝青混凝土同時(shí)有損壞松散，有些地方是三層中的某一.層或二層的瀝青混凝土有松散，其余各層瀝青混凝土完好。損壞的瀝青混凝土粗集料上裹復(fù)的瀝青被沖走，粗集料顆粒表面光滑。

路面面層設(shè)計(jì)和施工都是嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行的，材料試驗(yàn)、瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)、瀝青混凝土拌和、攤鋪、碾壓以及結(jié)構(gòu)層厚度都滿(mǎn)足要求。那么，為什么會(huì)產(chǎn)生瀝青路面損害現(xiàn)象？

三、瀝青路面水損害的成因

瀝青路面水損害成因主要分為外界環(huán)境的外部因素和瀝青路面面層本身的內(nèi)部因素。

（一）外部因素

1大交通量和超載車(chē)輛。

發(fā)生水損害的路面無(wú)一不是在非常大的交通量和超載嚴(yán)重的路段上。交通量在2萬(wàn)量/日左右甚至以上，超載車(chē)重一般在40～70t之間，甚至更重。超重交通使路面承受的荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)要求，路面產(chǎn)生的彎沉盆更大更深。

2水的侵蝕

由于半剛性基層不滲水，雨水從路表面通過(guò)空隙滲到基層表面積聚起來(lái)，水在高速行駛的車(chē)輪作用下受到很大的壓力形成水流，高壓水流長(zhǎng)時(shí)間沖刷集料上的瀝青膜，結(jié)果粗集料表面的瀝青膜被沖：走，瀝青混凝土松散，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致路面逐漸被破壞。

3溫度的影響

主要是夏季高溫和春季凍融期間的溫度變化作用較大。

在夏季高溫作用下，瀝青混凝土強(qiáng)度降低，雨季雨水較多，在路面內(nèi)部積聚的水沖擊下，路面易損壞。

春季凍融期間的溫度在零度左右變化，路面中的水分不易排除，與重載交通共同作用，對(duì)路面產(chǎn)生損害。

（二）內(nèi)部因素

內(nèi)部因素主要是路面設(shè)計(jì)規(guī)范問(wèn)題。

1瀝青混凝土級(jí)配和空隙率

上面層為AK型抗滑表層，抗滑性能很好，但其空隙率為4%～10%。當(dāng)空隙率大于5%時(shí)，瀝青混凝土透水性較強(qiáng)，雨水滲人面層積聚，形成水損害的基本條件。

AK型抗滑表層強(qiáng)度較低，抵御重載交通和高壓水流沖刷的能力較弱。

2瀝青種類(lèi)

面層沒(méi)有采用改性瀝青。采用的瀝青雖然被稱(chēng)為“重交通道路石油瀝青”，但并不適用于抵御公路上的重交通產(chǎn)生的水損害和車(chē)轍損害。

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家路面規(guī)范要求瀝青路面面層10～12cm以上部分采用改性瀝青。

3粗集料與瀝青的粘附性

出于耐磨抗滑考慮，抗滑表層采用玄武巖、安山巖等石料，這些石料與瀝青的粘附性有時(shí)不能滿(mǎn)足4級(jí)以上的要求，就要摻加抗瀝青剝落劑。國(guó)內(nèi)一些公路部門(mén)報(bào)道，某些胺類(lèi)抗瀝青剝落劑經(jīng)過(guò)施工期間的高溫作用后，其抗剝落性能降低很多，使得石料與瀝青的粘附性達(dá)不到4級(jí)以上，在水的沖刷下，瀝青膜易剝落，造成路面水損害。

4層間結(jié)合

三層瀝青面層之間和下面層與基層之間的結(jié)合緊密非常重要，由于施工時(shí)個(gè)別地方粘層油撒布不均勻或塵土污染，造成層間結(jié)合不好，形成滑動(dòng)面。層間連續(xù)還是層間滑動(dòng)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響很大。層間滑動(dòng)會(huì)造成路面強(qiáng)度下降，影響路面耐久性。

5路面面層內(nèi)部排水措施不力

路表排水采用路面橫坡和泄水槽，路面內(nèi)部排水采用盲溝，中央分隔帶排水采用排水管。排除路面面層內(nèi)部水分措施不力，雨水滲人面層后排除不暢。

四、路面水損害的防治措施

（一）建議制定地方性路面設(shè)計(jì)指南

制定地方性路面設(shè)計(jì)指南，對(duì)于交通量超過(guò)1萬(wàn)輛/日的高等級(jí)公路，瀝青路面的上面層和中面層。要求采用改性瀝青;對(duì)于上面層，要求采用瀝青馬蹄脂碎石混凝土（SMA）結(jié)構(gòu)。采用以上措施，可有效，提高路面面層強(qiáng)度和耐久性。

（二）采用合適的瀝青混凝土空隙率

經(jīng)試驗(yàn)證明，瀝青混凝土空隙率控制在3%～5%之間為宜，瀝青混凝土形成密實(shí)不透水結(jié)構(gòu)。瀝青混凝土空隙率過(guò)大，路面易滲水;空隙率過(guò)小，路面易泛油。

（三）保證粗集料與瀝青的粘附性

保證粗集料與瀝青的粘附性達(dá)到4級(jí)以上。如摻加抗瀝青剝落劑，則要檢測(cè)瀝青剝落劑的熱穩(wěn)定性是否合格

（四）保證集料清潔

瀝青混凝土粗、細(xì)集料要求清潔無(wú)土，滑泥量指標(biāo)滿(mǎn)足要求，以增強(qiáng)與瀝青的粘結(jié)力。

（五）粘層油撒布均勻，防止層間塵土污染

撒布粘層油之前要清掃作業(yè)面，除去塵土等污物。粘層油撒布要均勻，過(guò)少或過(guò)多都影響路面使用情況。

（六）采用良好的路面內(nèi)部排水措施

在基層上表面沿縱向和每隔一定距離的橫向上設(shè)置滲水管，滲水管上面設(shè)有砂礫反濾層，滲水管表面橫向有刻槽，面層內(nèi)部的水順著刻槽流人滲水管內(nèi)，再排除路面外。這種排水設(shè)施在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家很常見(jiàn)，而且效果很好，特別是在大雨或連續(xù)幾天下雨情況下，排水效果更顯著。

五、結(jié)論

（一）隨著高等級(jí)公路建設(shè)的發(fā)展，瀝青路面水損害的問(wèn)題越來(lái)越突出，它是水、高溫、重載或者水、溫度變化（凍融、重載等外界因素共同作用的結(jié)果。

（二）解決路面水損害的問(wèn)題，要從路面結(jié)構(gòu)和材料人手。建議制定地方性路面設(shè)計(jì)指南，我省交通量超過(guò)1萬(wàn)輛/日的高等級(jí)公路上面層結(jié)構(gòu)采用瀝青馬蹄脂碎石混凝土（SMA）;上面層和中面層采用改性瀝青;瀝青混凝土空隙率采用3%～5%。

（三）保證瀝青混凝土粗集料與瀝青的粘附性達(dá)到4級(jí)以上;注意粘層油的施工，保證層間結(jié)合良好;不使用含泥量超標(biāo)的粗、細(xì)集料。

（四）采用良好的路面面層內(nèi)部排水設(shè)施。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014-97