公路瀝青路面水損病害類型及修補(bǔ)工藝

鄧超新

摘 要：瀝青路面是公路路面工程中較為常見的路面形式，其具有平整穩(wěn)定、車輛通行平順性好等多重應(yīng)用優(yōu)勢，但水損害問題較為突出，易誘發(fā)裂縫、坑槽、唧漿等問題，嚴(yán)重影響公路的正常使用以及車輛的平穩(wěn)通行，需予以處理。鑒于此，文章著重對瀝青路面水損害的類型、成因及修補(bǔ)工藝展開分析。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;水損害;類型;成因;修補(bǔ)工藝

瀝青路面的孔隙率較大，具有較為明顯的透水、蓄水現(xiàn)象，因此容易出現(xiàn)水損害，隨時(shí)間的延長，瀝青路面結(jié)構(gòu)的完整性與穩(wěn)定性受到影響，不利于車輛的正常通行。對此，工程人員必須高度重視瀝青路面水損害問題，明確其成因，富有針對性地采取處理措施。

1 滲入瀝青路面的水源

對于公路瀝青路面而言，水損害問題較為常見，水源是主要的誘因，來源形式主要包含如下四個(gè)方面：

1.1 現(xiàn)場的自然降雨

公路所在區(qū)域的降雨量會在很大程度上決定瀝青路面的水損害程度。在其它各項(xiàng)條件均一致的前提下，對于降雨量較高的地區(qū)而言，瀝青路面出現(xiàn)水損害的概率將明顯高于相對干旱的地區(qū)，且隨著降雨量的增加，水損害的發(fā)生可能性增加，病害程度有所加劇。此外，瀝青混凝土透水但無法排水時(shí)，積水將持續(xù)沖刷基層，由此出現(xiàn)唧泥、坑槽等問題。

1.2 瀝青路面表層的積水

在路面橫坡不夠或平整度不足時(shí)易導(dǎo)致自然降水在路表集聚，路面材料不會是絕對不透水的，在行車荷載的動水壓力作用下，水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

1.3 中央分隔帶滲水

當(dāng)路基填土為砂性土?xí)r，透水性較大，自然降水和用于澆灌綠化植物的水容易自中央分隔帶路面結(jié)構(gòu)層間滲入路面內(nèi)部。

1.4 地下水

若路基兩側(cè)地下水位較高，則有部分內(nèi)部的巖層裂隙水以及毛細(xì)水將發(fā)生轉(zhuǎn)移，逐步從下部轉(zhuǎn)向上部，最終滲入瀝青路面結(jié)構(gòu)中。且相比于填方路段而言，挖方路段的水損害問題更為嚴(yán)重。而在填挖方交界部位，則容易出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象。

2 瀝青路面水損害病害機(jī)理

水損害指的是瀝青路面在水體以及外部因素（包含車輛荷載、溫度荷載等）的持續(xù)作用下路面結(jié)構(gòu)受損的現(xiàn)象，較為常見的有瀝青和集料離析，迫使路面缺乏完整性與穩(wěn)定性。水的滲入是關(guān)鍵的原因，其會大幅削弱瀝青與集料界面的黏結(jié)力，從而出現(xiàn)病害。

2.1 降低瀝青與集料間的黏結(jié)力

由于水分的持續(xù)進(jìn)入，瀝青與集料無法保持穩(wěn)定黏結(jié)的關(guān)系，隨時(shí)間的延長，顯現(xiàn)出水損害。水分進(jìn)入瀝青路面內(nèi)部后，最初會侵蝕瀝青薄膜，該處的黏結(jié)力降低，瀝青與集料無法穩(wěn)定結(jié)合，原本維持穩(wěn)定的瀝青從集料表面剝落，從而損壞瀝青路面結(jié)構(gòu)。

2.2 裂縫滲水現(xiàn)象明顯

為滿足排水要求，通常會將路面設(shè)置成中間高、兩側(cè)低的路拱。但從實(shí)際使用情況來看，路面會受到汽車荷載、溫度等多重因素的持續(xù)作用，隨使用時(shí)間的延長，路面逐步出現(xiàn)裂縫，甚至有大規(guī)模的網(wǎng)裂，其破壞了瀝青路面的完整性，部分水會沿著該“通道”向下滲透，從而進(jìn)入路面層中，對路面結(jié)構(gòu)造成不良影響。

2.3 動水壓力加速病害的發(fā)生與發(fā)展

遺留在路面內(nèi)部的水分在活荷載的循環(huán)作用下，迅速滲入瀝青薄膜中，進(jìn)而使得黏結(jié)力喪失，產(chǎn)生水損病害。受汽車荷載的作用，原本聚積在路面中的自由水的狀態(tài)發(fā)生改變，其有明顯的流動性，產(chǎn)生的動水壓力會沖擊瀝青路面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其出現(xiàn)松散、坑槽等質(zhì)量問題。

3 瀝青路面水損病害的類型

水損害的類型較多，此處選取網(wǎng)裂變形、坑洞、唧漿三種較為常見的類型，對其具體的原因展開分析。

3.1 網(wǎng)裂變形

路面存在裂縫或是更大的空隙后，積水將經(jīng)由該處進(jìn)入瀝青路面的內(nèi)部，隨著水分的逐步滲入，可見路面上、下面層的交界部分存在較為明顯的水分聚集現(xiàn)象，其會破壞瀝青薄膜的完整狀態(tài)，削弱瀝青與集料的黏結(jié)力。從該影響機(jī)制來看，路面剝離最初顯現(xiàn)于面層下部，后續(xù)有向上擴(kuò)展的趨勢，最終將出現(xiàn)大范圍的網(wǎng)狀裂縫以及其它各類更為嚴(yán)重的病害。

3.2 坑洞

當(dāng)瀝青路面的表面層和中面層都采用空隙率較大的半開級配瀝青混凝土，而底面層采用空隙率較小的密實(shí)型瀝青混凝土?xí)r，受降雨等條件的作用，積水會聚積在瀝青路面的結(jié)構(gòu)層內(nèi)，水分開始滲入瀝青路面的表面層，并從薄弱部分進(jìn)入中面層，從而有大量的滲入水分停留在表面層與中面層之間的區(qū)域。在外界車輛荷載、溫度荷載的持續(xù)性作用下，水分會由于壓力的推動而進(jìn)入瀝青薄膜內(nèi)，隨之削弱瀝青與集料的黏結(jié)穩(wěn)定性，原本穩(wěn)定黏附在集料上的瀝青相繼有剝落的情況。隨著該現(xiàn)象的持續(xù)發(fā)生，產(chǎn)生明顯的坑洞，其貫穿至瀝青路面的表面層和中面層。

3.3 唧漿

路面面層受損后，混合料逐步由密實(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗缮顟B(tài)，水分開始“乘機(jī)”進(jìn)入路面基層和路基內(nèi)。與此同時(shí)，外部活荷載的作用持續(xù)存在，滲入的自由水產(chǎn)生較強(qiáng)烈的動水壓力，其會持續(xù)沖刷混合料，部分細(xì)小顆粒開始大范圍剝離，并沿著動水流動方向發(fā)生轉(zhuǎn)移，其會在壓力的推動作用下沿空隙向上運(yùn)動，突破路面結(jié)構(gòu)后到達(dá)路表，產(chǎn)生唧漿。

4 瀝青路面水損病害的修補(bǔ)工藝

4.1 小面積水損病害的修補(bǔ)

瀝青路面病害的發(fā)生具有階段性，即從最初的顯現(xiàn)到最后的大規(guī)模爆發(fā)需要經(jīng)過一段時(shí)間，因此需及時(shí)抓住時(shí)機(jī)，采取修補(bǔ)或是其它治理措施，盡可能從源頭上解決問題。若瀝青路面存在松散、坑槽等較為輕微的病害，則可以根據(jù)實(shí)際情況采用灌縫、熱敷設(shè)加熱等相關(guān)處理方法。若病害的出現(xiàn)與水分滲入路面有關(guān)，此時(shí)會導(dǎo)致路面表層受損，通常其對正常行車的不良影響較小，但若存在明顯的動荷載作用，會在短時(shí)間內(nèi)快速發(fā)展，因此需及時(shí)予以維修。

4.2 大面積水損病害的修補(bǔ)

瀝青路面存在較大范圍的病害后，需要根據(jù)實(shí)際情況安排大中型維修，較為可行的方法包含整體罩面處理、冷銑刨熱攤鋪等。若由于路面面層防水效果較差而形成水損害，則需對局部做小型維修，再拉毛處理，此后在該基礎(chǔ)上鋪筑新的路面面層;而對于路面基層已經(jīng)存在較為嚴(yán)重病害的情況，該部分不具備使用的價(jià)值，需將其挖除干凈，鋪筑新的基層和面層，從而完成路面的修復(fù)工作，但此時(shí)則存在工作量增加、成本投入高的局限性。

對于瀝青路面水損害程度較重并且交通流量較大的情況，可封閉單車道，加強(qiáng)對現(xiàn)場交通流量的疏導(dǎo)，銑刨存在病害的部位，再鋪筑新的路面結(jié)構(gòu)，使其恢復(fù)完整狀態(tài)，但此方法在預(yù)防水損害方面的效果有限，缺乏足夠的主動性。

瀝青路面存在明顯的病害時(shí)，為減少修補(bǔ)的成本投入，可以采用表層就地?zé)嵩偕姆椒?，即直接對原路面做加熱、破碎、鋪平處理，通過適量新增材料的應(yīng)用，形成完整的路面結(jié)構(gòu)，此時(shí)也可以較為有效地解決裂縫、松散等病害。

4.3 路面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)以及加強(qiáng)排水

綜合考慮路基狀態(tài)、施工現(xiàn)場的降雨量等因素，遵循因地制宜的原則，有效開展路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。對瀝青面層厚度做合理的優(yōu)化，保證該厚度狀態(tài)下的路面具有良好的綜合性能（高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性），從而延緩路面裂縫的發(fā)生。此外，還需有效提高路面的密實(shí)性，且尤為關(guān)鍵的是中下面層，要求其在外界因素的干擾下可維持穩(wěn)定;對路面結(jié)構(gòu)做合理的優(yōu)化，配套防排水設(shè)施，減小水體對中下面層和基層所造成的侵蝕性影響;建立完善的路面排水系統(tǒng)，一方面提高路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的防排水水平，另一方面則有效排除外部的積水。

5 結(jié)語

綜上所述，水損害是公路瀝青路面較為常見的質(zhì)量問題，有關(guān)工作人員必須準(zhǔn)確認(rèn)識水損害對瀝青路面結(jié)構(gòu)的影響，明確水損病害的類型及成因，并采取修補(bǔ)措施，使瀝青路面恢復(fù)正常的使用狀態(tài)。在本文中，則對瀝青路面水損害的類型、成因、修補(bǔ)工藝等方面展開了分析，希望可給同仁提供參考。

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